¿Por qué varía la hora de salida del sol a lo largo del año?
Aunque el Sol parece "salir" del horizonte, en realidad es el movimiento de la Tierra el que hace que el Sol aparezca. La ilusión de un Sol en movimiento se debe a que los observadores de la Tierra se encuentran en un marco de referencia en rotación; este movimiento aparente hizo que muchas culturas tuvieran mitologías y religiones construidas en torno al modelo geocéntrico, que prevaleció hasta que el astrónomo Nicolás Copérnico formuló su modelo heliocéntrico en el siglo XVI.
Astronómicamente, la salida del Sol se produce sólo durante un instante: el momento en que el miembro superior del Sol aparece tangente al horizonte. Sin embargo, el término amanecer se refiere comúnmente a periodos de tiempo anteriores y posteriores a este punto:
El crepúsculo, periodo de la mañana durante el cual el cielo se ilumina, pero el Sol aún no es visible. El comienzo del crepúsculo matutino se denomina amanecer astronómico.
El periodo posterior a la salida del Sol durante el cual aún se ven colores llamativos y efectos atmosféricos.
El momento de la salida del Sol varía a lo largo del año y también se ve afectado por la latitud y la longitud, la altitud y la zona horaria del observador. Estos cambios están impulsados por la inclinación axial de la Tierra, la rotación diaria de la Tierra, el movimiento del planeta en su órbita elíptica anual alrededor del Sol y las revoluciones parejas de la Tierra y la Luna una alrededor de la otra. El analema puede utilizarse para hacer predicciones aproximadas de la hora de salida del Sol.
A finales del invierno y en primavera, la salida del Sol vista desde latitudes templadas se produce cada día más temprano, alcanzando su hora más temprana cerca del solsticio de verano; aunque la fecha exacta varía según la latitud. Después de este punto, la hora del amanecer se retrasa cada día, alcanzando su hora más tardía en algún momento alrededor del solsticio de invierno. El desfase entre las fechas del solsticio y la hora más temprana o más tardía de la salida del Sol está causado por la excentricidad de la órbita de la Tierra y la inclinación de su eje, y se describe mediante el analema, que puede utilizarse para predecir las fechas.
Las variaciones en la refracción atmosférica pueden alterar la hora de la salida del Sol al cambiar su posición aparente. Cerca de los polos, la variación de la hora del día es exagerada, ya que el Sol cruza el horizonte en un ángulo muy poco profundo y, por tanto, sale más despacio.
Si se tiene en cuenta la refracción atmosférica y se mide desde el borde anterior, aumenta ligeramente la duración media del día con respecto a la noche. Sin embargo, la ecuación de la salida del Sol, que se utiliza para deducir la hora de la salida y la puesta del Sol, utiliza para el cálculo el centro físico del Sol, despreciando la refracción atmosférica y el ángulo distinto de cero subtendido por el disco solar.
El momento de la salida del Sol varía a lo largo del año y también se ve afectado por la latitud y la longitud, la altitud y la zona horaria del observador. Estos cambios están impulsados por la inclinación axial de la Tierra, la rotación diaria de la Tierra, el movimiento del planeta en su órbita elíptica anual alrededor del Sol y las revoluciones parejas de la Tierra y la Luna una alrededor de la otra.