¿Cómo puedo calcular el tiempo entre la puesta del sol y la oscuridad real?

Me gustaría saber el tiempo que se tarda en pasar de la puesta del sol al anochecer según la ubicación del GPS.

Además, idealmente también me gustaría tener una fórmula que determine el porcentaje de luz solar en cada minuto después de la puesta del sol. Por ejemplo, después de 15 minutos, solo queda un 50% de luz solar.

Deberá definir la "oscuridad real", que puede depender del clima.
La tabla en en.wikipedia.org/wiki/Lux#Illuminance podría ayudar. La iluminación cae de 400 lux (lumen/m^2) al atardecer a 3,4 lux al final del crepúsculo civil.
Hay un Excel VBA escrito por Greg Pelletier que puede calcular Astronomical y Civil Dusk. Es bastante preciso.
Si bien no es una respuesta, si solo desea saber cuándo está realmente "oscuro oscuro", es decir, sin luz solar para el ojo humano, eso se llama "crepúsculo astronómico" o "fin del crepúsculo astronómico" o simplemente "noche". Dos sitios web que brindan esta información son timeanddate.com/sun/usa/new-york y suncalc.net/#/39.2313,-77.4688,2/2022.03.18/19:17

Respuestas (1)

Uno puede definir tres formas de crepúsculo en la Tierra. Aunque la cantidad real de luz depende del clima, la topografía y la cobertura del suelo, se definen como:

  • Crepúsculo civil: Ángulo solar > -6°
  • Crepúsculo náutico: Ángulo solar > -12°
  • Crepúsculo astronómico: Ángulo solar > -18°

Los ojos humanos ven logarítmicamente, por lo que el % de luz solar restante no es una medida muy útil, a menos que esté interesado en la radiación de onda corta entrante para paneles solares u otros cálculos de energía.

Para responder a su pregunta, debe calcular a qué hora estará el Sol en esas elevaciones debajo del horizonte; esto se calcula de manera similar a las horas de salida y puesta del sol. Sin embargo, además de eso, también debe considerar la refracción atmosférica. Ver la posición del Sol y la ecuación de la salida del sol . Las fórmulas son bastante complicadas, pero es posible que pueda simplificarlas si solo le interesa la duración, no los tiempos absolutos.

El tiempo después de la puesta del sol en el que ocurren es una función de la latitud y la época del año. En este diagrama de alfombra de Wikipedia, puede leer la duración de diferentes formas de crepúsculo a 70 ° N (al norte del círculo polar ártico):

parcela de alfombra, 70°N

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¿Es el ángulo solar equivalente a la declinación del sol?
Además, este es el ángulo de elevación solar, no el ángulo cenital solar, ¿verdad?
Sí. Réstelo de 90 para obtener el ángulo cenital solar.