حاسبة شروق الشمس وغروبها

ماذا تفعل حاسبة الشروق والغروب؟

تحسب متى تعبر الشمس الأفق في موضع بعينه ويوم بعينه. تعطيها خط عرض وخط طول وتاريخًا، فتُعيد لك الشروق والغروب والظهر الشمسي وطول النهار. وهذه تُجري الحساب داخل متصفّحك: فإحداثياتك لا تُرسَل إلى أي مكان، ولا يوجد جدول يُستشار.

وتلك النقطة الأخيرة تستحقّ وقفة، لأنها نادرة في أداة من هذا النوع. فالشروق لا يُبحَث عنه، بل يُحسَب من هندسة مدار الأرض وميلها، بالمعادلات التي تنشرها NOAA لحاسبتها الشمسية. فلا بيانات تشيخ، ولا خدمة يُعتمَد عليها، ولا نسخة من هذه الصفحة تتوقّف يوم يغيّر أحدهم واجهته البرمجية. فموضع الشمس في لحظة بعينها ينبني على فلكٍ حُسم قبل وجود الويب بزمن طويل.

والظهر الشمسي هو الجزء الذي لم يره أكثر الناس، وهو يفسّر الكثير. إنه اللحظة التي تكون فيها الشمس في أعلى نقطة، ولا يكاد يقع عند الساعة 12:00 أبدًا؛ فمن جهةٍ المناطق الزمنية شرائط سياسية عريضة لا خطوط طول، ومن جهةٍ أخرى مدار الأرض قطع ناقص، فتسبق الشمس الساعةَ بنحو ست عشرة دقيقة في تشرين الثاني وتتأخّر عنها أربع عشرة في شباط. ويُسمّى هذا التأرجح معادلة الزمن.

كيف تستعمل الحاسبة

1. حدّد الموضع. اكتب خط عرض وخط طول، أو اضغط إحدى المدن الجاهزة. وخط العرض موجب شمال خط الاستواء، وخط الطول موجب شرق غرينتش — ومن أشيع أسباب الأجوبة الخاطئة بلا انتباه خطُّ طولٍ بإشارة معكوسة.
2. اختر تاريخًا. يبدأ من اليوم. غيّره إلى ما تشاء؛ فالحساب واحد ليوم من سنة 1750 كما هو ليوم من سنة 2150.
3. اقرأ الأوقات. يظهر كل شيء بتوقيت UTC وبمنطقتك الزمنية جنبًا إلى جنب، ومعه طول النهار. وإن كانت الشمس في ذلك اليوم لا تشرق ولا تغرب، حصلت على ذلك الجواب بدلًا منها — انظر أدناه.

حيث لا شروق يمكن ذكره

فوق الدائرة القطبية الشمالية لا تغرب الشمس في عزّ الصيف، ولا تشرق في عزّ الشتاء. ويحدث المثل جنوب الدائرة القطبية الجنوبية مع انعكاس الفصول. وليست هذه حالاتٍ حديّة بالمعنى البرمجي، بل وقائع عادية في حياة ملايين الناس، وأي حاسبة تغطّي الأرض كلها عليها أن تُحسن التعامل معها.

وأكثرها لا يفعل. والسبب مفيد: فالمعادلة التي تُنتج وقت الشروق تنتهي بجيب تمام عكسي، وعند تلك العروض تخرج القيمة المسلَّمة إليه عن المدى الذي يقبله. وما يخرج من هناك ليس عددًا. والتطبيق الذي لا يتحقّق يطبع شيئًا معطوبًا، أو — وهو أسوأ — يقصّ القيمة فيُعيد وقتًا معقول المظهر لحدثٍ لا يقع. اضغط زرّ ترومسو أعلاه وبدّل التاريخ بين حزيران وكانون الأول لترى الحالتين مذكورتين بوضوح لا مُغطّاتين.

وهذه الأداة تجيب بشمس منتصف الليل أو بالليل القطبي بالاسم، ومع ذلك تعطيك الظهر الشمسي، لأن الشمس تبلغ أعلى نقطة لها فعلًا حتى في يومٍ لا تشرق فيه. وفي الليل القطبي يقع ذلك الارتفاع تحت الأفق — ولهذا لا تكون تلك المواضع حالكة الظلام عند الظهيرة. فالشفق يمتدّ أبعد كثيرًا من الشمس نفسها.

ما مقدار دقّتها، بصراحة

نحو دقيقة واحدة للعروض حتى 72 درجة، وأقلّ موثوقيةً بعدها. وليس هذا تقديرنا، بل ما تعلنه NOAA عن هذه المعادلات، ويحسن فهم سبب عجز أي جدول منشور عن الوعد بأكثر من ذلك بكثير.

والسبب الأول الانكسار. فالغلاف الجوي يحني الضوء القادم من فوق الأفق مباشرةً، فتصير الشمس مرئيةً قبل أن تشرق هندسيًّا، وتظلّ مرئيةً بعد أن تغرب هندسيًّا. والتصحيح المعياري يفترض غلافًا جويًّا وسطًا، والمقدار الحقيقي يتغيّر بالضغط والحرارة: ففي صباح شديد البرودة ساكنٍ قد تظهر الشمس قبل موعدها بدقائق. وكل الحاسبات، ومنها هذه، تستعمل العرف نفسه: الشروق لحظةَ ملامسة حافة الشمس العليا للأفق، والتصحيح مطويّ داخل عدد ثابت.

والسبب الثاني الارتفاع، وهو غير محسوب البتّة. فمن قمة جبل تشرق الشمس أبكر بوضوح ممّا تشرق من قاع الوادي، وتصحيح ذلك تصحيحًا سليمًا يحتاج صورةً لخطّ الأفق في كل اتجاه لا رقمًا واحدًا. فإن كنت في موضعٍ فيه تلالٌ شرقًا، تجاوزتها الشمس بعد اللحظة المذكورة هنا بمدّة، ولا يستطيع أي فلكٍ أن يخبرك متى.

ومن نتائج الانكسار ما يظهر في النتائج ويُفاجئ: ففي الاعتدال لا يبلغ النهار اثنتي عشرة ساعة بالضبط، بل يزيد بدقائق، والزيادة تكبر مع العرض — نحو سبع عشرة دقيقة عند 60 درجة — لأن الشمس هناك تعبر الأفق بزاوية أكثر انبطاحًا فتقضي وقتًا أطول داخل منطقة الضوء المنحني. أما التساوي الحقيقي بين الليل والنهار فيقع قبل اعتدال آذار بأيام وبعد اعتدال أيلول بأيام.

لماذا هي مجانية؟

الحساب كلّه بضع عشرات من أسطر الحساب تعمل في متصفّحك. فإحداثياتك لا تُرفع، ولا يُسجَّل شيء، ولا حساب تُنشئه — فلا شيء نتقاضى عليه أجرًا، ولا سبب يدعونا لمعرفة مكانك.

بلا تسجيل، وبلا حدود، وبلا علامة مائية على أي شيء تنسخه.