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[천문계산] 일출일몰 때의 일식 시간 계산
글쓴이 : 芝枰 날짜 : 2015-01-06 (화) 01:29 조회 : 4286
특정 지역을 기준으로 일식이 일어나는 상황을 계산할 때 일출이나 일몰 때 일식이 진행 중인 경우가 발생한다. 그럴 땐 일출/일몰 시각으로 일식상황을 표기해준다. 그런데 일출몰 때는 태양이 지평선에 있기 때문에 대기굴절의 영향이 커져서 아주 정확한 계산을 하기가 다소 어렵다.

나사의 이클립스 사이트에 자바스크립트로 된 일식계산기가 있는데 그 계산기에 의해 계산된 일출일몰 시각은 정확한 결과는 아닌 듯 하다. 이미 만들어 놓은 일출일몰 프로그램으로 비교를 해보면 일출몰 시간에 있어 수분의 차이가 난다. 일식 자바스크립트계산기에서는  대강의 굴절율을 보정치로 사용하고 있다고 언급하고 있다. 소스를 겨우 분석해서 그 계산기의 일출몰 계산법을 알아냈다. 왜 그렇게 계산을 해야 하는지 아무런 설명도 없고 이해하는 데는 좀 어려움이 있지만 어째든 결과는 나온다.

일식계산 관련하여 일출몰 시각을 알아내기 위한 내 나름의 방법은 이러하다.  태양의 고도와 시각을 계산하여 태양의 고도가 0 이 되는 지점을 역보간법으로 구한다. 태양의 가장자리 편차와 평균 굴절율을 보정한다. 그렇지 않으면 수분의 오차가 발생한다.

이로써 로컬 계산까지 마무리 됐다.


芝枰 2015-01-06 (화) 15:02
나사의 자바스크립트 일식계산기에서 일출일몰 시각 기준이 무엇인지 파악하였다.

굴절율 -0.3도 (18 arc minutes)
굴절율은 대강의 어림값임.

태양의 중심이 고도 -0.3도에 이르게 되는 시점을 기준으로 visibility 를 판단하고 그 시점을 기준으로 일출과 일몰을 계산한다. 태양이 완전히 지평선 아래에 있을 때는 일식이 의미가 없으니 중심이 지평선에 걸친 시점을 기준으로 한 것이다. 일출일몰 때 태양이 어느 정도는 보여야 일식관찰의 의미가 있으므로 나사의 일식계산기의 일출일몰 시각은 틀린 것이 아닌 셈이다. 일식에 관한 일출일몰 시각은 우리가 예보로 듣는 일출일몰과는 약간 다른 기준으로 봐야한다.

나사의 일식계산기를 분석하면서 얻은 잠정적 결론이다.


참고로 인터넷역학의 일출일몰은 태양이 지평선 아래로 자취를 감춘 시점을 기준으로 시각을 계산해준다. 태양중심과 가장자리 차 + 평균굴절율을 모두 감안한 것이다.

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芝枰 2015-01-06 (화) 22:20

나사의 일식계산기에 나온 일출몰 시각은 태양의 주심부분이 아니라 가장자리 하단이 지평선에 닿는 시점이었다. 프로그램 분석만을 통해 계산결과를 확인하느라 설명 부분을 못봤다.


http://www.eclipsewise.com/solar/JSEX/JSEX-key.html

All times are displayed in local time using the value from the Time Zone field in Section 1 (you must add 1 hour if Daylight Saving Time is in effect). A time followed by "(r)" means the event is already in progress at sunrise. Similarly, a time followed by "(s)" means the event is still in progress at sunset. In such cases, the times and circumstances given are for sunrise or sunset, respectively. The times of sunrise and sunset are calculated when the Sun's lower limb touches the horizon.


 

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芝枰 2015-01-07 (수) 01:17
평균 굴절 -34분 + 태양의반지름각 16분 = -18분(arc minutes) = -0.3도

일식 관련 일출일몰시에 태양의 고도 계산에서 이 값을 적용하면 하단 가장자리가 지표면에 닿는 시점을 계산할 수 있다.

태양의 고도 > -18 분 이면 일식 관측 가능

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