Qu'est-ce qui fait que le soleil se lève ?
Bien que le Soleil semble "se lever" de l'horizon, c'est en fait le mouvement de la Terre qui provoque l'apparition du Soleil. L'illusion d'un Soleil en mouvement résulte du fait que les observateurs terrestres se trouvent dans un cadre de référence en rotation. Ce mouvement apparent a conduit de nombreuses cultures à élaborer des mythologies et des religions autour du modèle géocentrique, qui a prévalu jusqu'à ce que l'astronome Nicolas Copernic formule son modèle héliocentrique au XVIe siècle.
D'un point de vue astronomique, le lever du soleil ne dure qu'un instant : le moment où le membre supérieur du Soleil apparaît tangent à l'horizon. Cependant, le terme "lever du soleil" fait généralement référence à des périodes de temps antérieures et postérieures à ce point :
Le crépuscule, la période du matin pendant laquelle le ciel s'éclaircit, mais où le Soleil n'est pas encore visible. Le début du crépuscule matinal est appelé aube astronomique.
La période qui suit le lever du soleil, au cours de laquelle des couleurs et des effets atmosphériques saisissants sont encore visibles.
L'heure du lever du soleil varie tout au long de l'année et dépend également de la latitude et de la longitude, de l'altitude et du fuseau horaire de l'observateur. Ces changements sont dus à l'inclinaison axiale de la Terre, à la rotation quotidienne de la Terre, au mouvement de la planète sur son orbite elliptique annuelle autour du Soleil, et aux révolutions jumelées de la Terre et de la Lune l'une autour de l'autre. L'analemme peut être utilisé pour prédire approximativement l'heure du lever du soleil.
À la fin de l'hiver et au printemps, le lever du soleil vu des latitudes tempérées se produit plus tôt chaque jour, atteignant son heure la plus précoce à l'approche du solstice d'été, bien que la date exacte varie en fonction de la latitude. Après cette date, l'heure du lever du soleil devient plus tardive chaque jour, pour atteindre son heure la plus tardive aux alentours du solstice d'hiver. Le décalage entre les dates du solstice et l'heure de lever du soleil la plus précoce ou la plus tardive est dû à l'excentricité de l'orbite terrestre et à l'inclinaison de son axe, et est décrit par l'analemme, qui peut être utilisé pour prédire les dates.
Les variations de la réfraction atmosphérique peuvent modifier l'heure du lever du soleil en changeant sa position apparente. Près des pôles, la variation de l'heure du jour est exagérée, car le Soleil traverse l'horizon à un angle très faible et se lève donc plus lentement.
La prise en compte de la réfraction atmosphérique et la mesure à partir du bord d'attaque augmentent légèrement la durée moyenne du jour par rapport à la nuit. L'équation du lever du soleil, qui est utilisée pour calculer l'heure du lever et du coucher du soleil, utilise le centre physique du soleil pour le calcul, en négligeant la réfraction atmosphérique et l'angle non nul sous-tendu par le disque solaire.
Bien que le Soleil semble "se lever" de l'horizon, c'est en fait le mouvement de la Terre qui provoque l'apparition du Soleil. L'illusion d'un Soleil en mouvement résulte du fait que les observateurs terrestres se trouvent dans un cadre de référence en rotation.
What causes the sun to rise?
Although the Sun appears to "rise" from the horizon, it is actually the Earth's motion that causes the Sun to appear. The illusion of a moving Sun results from Earth observers being in a rotating reference frame; this apparent motion caused many cultures to have mythologies and religions built around the geocentric model, which prevailed until astronomer Nicolaus Copernicus formulated his heliocentric model in the 16th century.
Astronomically, sunrise occurs for only an instant: the moment at which the upper limb of the Sun appears tangent to the horizon. However, the term sunrise commonly refers to periods of time both before and after this point:
Twilight, the period in the morning during which the sky is brightening, but the Sun is not yet visible. The beginning of morning twilight is called astronomical dawn.
The period after the Sun rises during which striking colors and atmospheric effects are still seen.
The timing of sunrise varies throughout the year and is also affected by the viewer's latitude and longitude, altitude, and time zone. These changes are driven by the axial tilt of Earth, daily rotation of the Earth, the planet's movement in its annual elliptical orbit around the Sun, and the Earth and Moon's paired revolutions around each other. The analemma can be used to make approximate predictions of the time of sunrise.
In late winter and spring, sunrise as seen from temperate latitudes occurs earlier each day, reaching its earliest time near the summer solstice; although the exact date varies by latitude. After this point, the time of sunrise gets later each day, reaching its latest sometime around the winter solstice. The offset between the dates of the solstice and the earliest or latest sunrise time is caused by the eccentricity of Earth's orbit and the tilt of its axis, and is described by the analemma, which can be used to predict the dates.
Variations in atmospheric refraction can alter the time of sunrise by changing its apparent position. Near the poles, the time-of-day variation is exaggerated, since the Sun crosses the horizon at a very shallow angle and thus rises more slowly.
Accounting for atmospheric refraction and measuring from the leading edge slightly increases the average duration of day relative to night. The sunrise equation, however, which is used to derive the time of sunrise and sunset, uses the Sun's physical center for calculation, neglecting atmospheric refraction and the non-zero angle subtended by the solar disc.
Although the Sun appears to "rise" from the horizon, it is actually the Earth's motion that causes the Sun to appear. The illusion of a moving Sun results from Earth observers being in a rotating reference frame.