Laatst haalde ik aan het eind van de middag gauw nog even boodschappen. Het begon al voorzichtig donker te worden en terwijl ik door de schemering naar huis liep, realiseerde ik me ineens dat de vroege zonsondergangen van nu de vroege zonsopkomsten van straks zijn.
Om zeven over half vijf ging de zon vandaag al onder, waardoor het voor het eind van de middag al pikkedonker was. Een heel contrast met de weelderig lange dagen in hartje zomer, toen het bijna de hele avond nog licht bleef. Het heeft natuurlijk met de schuine stand van de aardas te maken, waardoor we op het noordelijk halfrond momenteel maar weinig daglicht krijgen.
Over een half jaar staat de aarde precies aan de andere kant van de zon, dus dan is de dagkant de nachtkant van nu. Dat zou moeten betekenen dat de zonsondergangen van nu dan de zonsopkomsten zijn. Zouden die gebeurtenissen dan op hetzelfde tijdstip moeten plaatsvinden?
Dat is natuurlijk niet het geval, omdat het dan ’s middags pikkedonker zou zijn. Liever stemmen we de klokken af op de zonnedag (een etmaal, ofwel 24 uur) in plaats van de siderische dag (de tijd die de aarde nodig heeft om eenmaal om haar as te draaien, die vier minuten korter is), wat betekent dat er 12 uur verschil tussen de tijdstippen zit.
Verder moet er nog rekening met zomer– en wintertijd gehouden worden, met de lichtbreking in de atmosfeer en de afmeting van de zon zelf, waardoor de zon iets meer dan de helft van de tijd (ongeveer een kwartier extra per dag) te zien is. Maar dan ben je er wel bijna.
Het laatste stapje is de tijdsvereffening, die ervoor zorgt dat het middaguur niet altijd op hetzelfde moment valt. De tijdsvereffening wordt veroorzaakt door de seizoenen en door de elliptische vorm van de aardbaan. De seizoenale component is wat lastig uit te leggen, maar die is voor dit verhaal gelukkig niet van belang. De elliptische vorm van de aardbaan is wel van belang en gelukkig wat inzichtelijker.
Wanneer de aarde dichter bij de zon staat, beweegt onze planeet sneller om de zon heen, waardoor de zonnedag iets langer duurt dan 24 uur en het middaguur dus steeds iets later op de dag valt. Aangezien de aarde in de winter het dichtst bij de zon staat, valt het middaguur in het voorjaar daardoor wat later en in het najaar wat eerder op de dag. Het verschil loopt op tot maximaal een kwartier.
De tijdsvereffening verloopt ongeveer als volgt, waarbij een positieve waarde betekent dat de zonsopkomsten en zonsondergangen op de laatstgenoemde datum later plaatsvinden en bij een negatieve waarde vinden ze eerder plaats. Door de elliptische vorm van de aardbaan zitten er niet altijd exact zes maanden tussen de genoemde data.
1 januari – 1 juli +1 minuut
1 februari – 3 augustus -7 minuten
1 maart – 3 september -14 minuten
1 april – 3 oktober -15 minuten
1 mei – 3 november -14 minuten
1 juni – 3 december -8 minuten
Tijd voor een rekenvoorbeeld. Op nieuwjaarsdag komt de zon pas om 8:50 op. Hoe laat gaat de zon een half jaar later dan onder?
Zonsopkomst op 1 januari: 8:50
Zonsondergang op 1 juli:
– 12 uur verschil: 20:50
– zomertijd, +1 uur: 21:50
– straalbreking in atmosfeer, +15 minuten: 22:05
– tijdsvereffening: +1 minuut: 22:06
Dat klopt redelijk met de werkelijke waarde van 22:05.
En dan nu de omgekeerde berekening, die van de zonsopkomst:
Zonsondergang op 1 januari: 16:37
Zonsopkomst op 1 juli:
– 12 uur verschil: 4:37
– zomertijd, +1 uur: 5:37
– straalbreking in atmosfeer, -15 minuten: 5:22
– tijdsvereffening: +1 minuut: 5:23
En ook dat is op een minuut nauwkeurig (de werkelijke tijd is 5:22).
Idem voor 1 april en 3 oktober:
Zonsopkomst op 1 april: 7:14
Zonsondergang op 3 oktober:
– 12 uur verschil: 19:14
– straalbreking in atmosfeer, +15 minuten: 19:29
– tijdsvereffening, -15 minuten: 19:14
Zonsondergang op 1 april: 20:15
Zonsopkomst op 3 oktober:
– 12 uur verschil: 8:15
– straalbreking in atmosfeer, -15 minuten: 8:00
– tijdsvereffening: – 15 minuten: 7:45
Ook dat klopt heel aardig (de werkelijke tijden zijn 19:12 en 7:45). Grappig genoeg lopen de zonsopkomsten in het voorjaar netjes in de pas met de zonsondergangen in het najaar, omdat de tijdsvereffening lange tijd nagenoeg exact gelijk is aan de extra daglengte door de straalbreking in de atmosfeer. Zelfs nu is dat nog redelijk het geval, waardoor de zonsondergang (16:37) in de buurt ligt van de zonsopkomst over een half jaar (5:34, ofwel 4:34 met wintertijd, bijna exact 12 uur vroeger), op 22 mei.
Dan rest mij een lijstje met zonsopkomsten en zonsondergangen te geven, plus de vier stelregels:
1 januari: 8:50 – 16:37
1 februari: 8:22 – 17:25
1 maart: 7:25 – 18:20
1 april: 7:14 – 20:15
1 mei: 6:08 – 21:07
1 juni: 5:24 – 21:53
- De zonsopkomsten van nu zijn de zonsondergangen over een half jaar en vice versa, ze zijn alleen 12 uur verschoven…
- …en door de straalbreking vallen de zonsopkomsten een kwartier eerder en de zonsondergangen een kwartier later…
- Door de zomertijd vallen de zonsopkomsten en -ondergangen ’s zomers bovendien een uur later
- Daarnaast vallen de zonsopkomsten en -ondergangen in het voorjaar (maart, april) een kwartier later dan in het najaar (september, oktober)
Nu zul je je nooit meer laten verrassen door de vroeg invallende duisternis!
