日出日落計算機

這款日出日落計算機可算出地球上任何地點和日期的精確日出與日落時間，同時提供太陽正午、白晝長度、每個曙暮光階段，以及攝影師最關心的黃金時段與藍色時段。它還展示了動態的太陽路徑弧線、24 小時的晝夜天空功能帶，以及白晝長度從一天到下一天的變化趨勢。

日出和日落是如何計算出來的

日出和日落取決於太陽在天空中的位置，而這會隨著您的緯度、經度和日期而改變。此計算遵循被廣泛採用的 NOAA 太陽位置演算法，分為三個簡短的步驟。

此處 \(\varphi\) 代表您的緯度，\(\lambda\) 代表您的經度，\(\delta\) 代表太陽赤緯，\(E\) 代表均時差，而 \(\Delta_{tz}\) 則是換算成分鐘的 UTC 時區偏移量。在日出和日落時，太陽中心被設定在水平線下方 \(0.833^\circ\)，以將大氣折射（約 \(0.567^\circ\)）和太陽的視半徑（約 \(0.267^\circ\)）納入考量。計算結果的精確度大約在正負一分鐘內。

曙暮光階段解析

在太陽沉入地平線以下之後，天空並不會瞬間變暗。天文學家根據太陽低於地平線的度數，將這段逐漸暗淡的光線劃分為三個階段。

黃金時段與藍色時段

攝影師極為珍視日出後和日落前後柔和溫暖的光線。黃金時段是指太陽在天空中位置較低的時候，大約在 \(-4^\circ\) 與 \(+6^\circ\) 之間，此時萬物都籠罩在溫暖、具方向性的光線中，並拉出長長的陰影。藍色時段則是早晨在黃金時段之前、傍晚在黃金時段之後稍微更暗的時期，此時太陽大約在地平線以下 \(4^\circ\) 到 \(6^\circ\)，天空會呈現出深邃且均勻的藍色。這款計算機為您提供早晨和傍晚的全部四個時間窗口，以便您將拍攝計畫精確規劃到每一分鐘。

為什麼白晝長度在春季和秋季變化得更快

您每天增加或減少的白晝分鐘數並不是固定不變的。在分點（大約在 3 月 20 日和 9 月 22 日）前後，白晝長度的變化最快 —— 在中緯度地區每天可相差數分鐘。而在至點（大約在 6 月 21 日和 12 月 21 日）前後，白晝長度幾乎完全沒有變化，這也是為什麼我們在盛夏和隆冬會經歷很長一段白天長度極為相似的日子。這款計算機會顯示與前一天相比的精確變化量，讓您能觀察這種季節性的律動。

午夜太陽與極夜

在北極圈（約北緯 \(66.5^\circ\)）以北和南極圈以南，在夏至前後太陽可以連續 24 小時維持在地平線以上 —— 這就是著名的午夜太陽；而在冬至前後則會整天都維持在地平線以下，被稱為極夜。當您在至點附近選擇高緯度城市（例如特羅姆瑟或雷克雅維克）時，此計算機將自動偵測到這些情況，並報告 24 小時或 0 小時的白晝，而不是顯示日出時間。您可以嘗試看看，體驗隨著您向極地移動，白天長度的擺動幅度會有多麼劇烈。

如何使用這款計算機

1. 選擇地點：從下拉選單中挑選一個城市，或者以十進位制地圖度數輸入您自己的緯度和經度（南緯和西經請輸入負數）。
2. 設定日期與時區：選擇一個日期並選擇您所在位置的 UTC 時區偏移量。如果目前正實施夏令時間，請手動加上一小時。
3. 點擊計算：此工具將立即計算出日出、日落、太陽正午和白天長度。
4. 探索結果：研究太陽路徑弧線、24 小時天空功能帶、所有曙暮光階段、黃金與藍色時段，以及白晝長度的變化情況。

常見問題

日出和日落時間是如何計算出來的？

日出和日落是根據太陽在天空中的位置決定的。利用日期，我們計算出太陽赤緯和均時差，然後計算出太陽中心位於地平線以下 0.833° 時的時角（此數值已考量大氣折射和太陽半徑）。日出時間為太陽正午減去該時角，日落時間則為太陽正午加上該時角。

民用、航海和天文曙暮光有什麼區別？

曙暮光是根據太陽位於地平線以下的度數來劃分的。民用曙暮光為地平線以下 0° 到 6°，此時光線充足，足夠進行大多數戶外活動。航海曙暮光為地平線以下 6° 到 12°，此時在海上仍隱約可見地平線。天文曙暮光為地平線以下 12° 到 18°；當太陽沉入 18° 以下時，天空便完全黑暗。

什麼是黃金時段和藍色時段？

黃金時段是指日出後不久或日落前的一段時間，此時太陽位置較低（大約在 −4° 到 +6° 之間），光線溫暖而柔和。藍色時段是比黃金時段稍微更暗的時期（早晨在黃金時段之前，傍晚在黃金時段之後），此時太陽大約在地平線以下 4° 到 6°，天空會轉為深藍色。

為什麼每天白晝長度的變化量都不同？

白晝長度的變化速率取決於您所在的緯度和一年中的時間。在春分和秋分附近，白晝長度變化最快，在中緯度地區每天可變化數分鐘；而在夏至和冬至附近，白晝長度幾乎沒有變化。此計算機精確顯示了當天與前一天相比，白晝增加或減少了多少秒。

什麼是午夜太陽和極夜？

在北極圈和南極圈以內，夏季太陽可以連續 24 小時維持在地平線以上（午夜太陽），或者在冬季整天維持在地平線以下（極夜）。當您在冬夏至附近選擇高緯度地點時，此計算機將自動檢測到這些情況，並報告 24 小時或 0 小時的白晝長度，而不是顯示具體的日出時間。

此計算機有把夏令時間計算在內嗎？

此計算機使用的是您選擇的 UTC 時區偏移量，該偏移量代表標準時間。如果您選擇的日期正處於夏令時間實施期間，請自行在偏移量上加上一小時，以便顯示的時間與您當地的時鐘相符。

其他資源

• 日出 - 維基百科
• 曙暮光 - 維基百科
• NOAA 太陽計算機