APP预报的日出日落时间不准，谁干的？

不知道你是否注意过：APP中显示的日出日落时间与实际情况不一样。在日出时间之前，就已经能看到太阳从东方升起，而在日落时间到来的时候，太阳仍然挂在西边的地平线之上。是手机上的预报不准确吗？

手机APP上显示的日出日落时间

在地球表面包裹着一层很厚的大气分子，其主要成分氮（N2）氧（O2）和氩（Ar）三者合占大气总体积的99.96%，其它气体含量甚微。不论是从天文学的角度来看还是从物理学的角度看，我们赖以生存的大气都是地球的一个最重要组成部分。

可就是这层重要的大气却给天文学家带来了进行精密观测的巨大障碍，这其中就包括我们实际看到的日出、日落与真实的时间严重不一致的情况。

日落后虚拟天文馆显示的西部天空

大气的质量分布同地球一样，愈靠近核心，组成物质的密度就愈大。与地球的固体部分相比较，大气的密度要比地球的固体部分小得多，全部大气圈的重量大约为数5×10的15次方，不到地球总重量的百分之一。

以大气圈的高层和低层相比较，高层的密度比低层要小得多，而且越高越稀薄。假如把海平面上的空气密度作为1，那么在240公里的高空，大气密度只有它的一千万分之一；到了1600公里的高空就更稀薄了，只有它的一千万亿分之一。

整个大气圈质量的90%都集中在高于海平面16公里以内的空间里。再往上去当升高到比海平面高出80公里的高度，大气圈质量的99.999%都集中在这个界限以下，而所剩无几的大气却占据了这个界限以上的极大的空间。

大气这样的分布特点会产生特殊的光学效果，其中一个会严重影响天文学家看到的星星的位置，这就是大气偏折。换句话说，就是大气具有一种凹透镜的效应，它使得穿过它的路径发生弯曲，结果就使得天体看起来要离地平线比实际位置高了一些。

一种大气折光现象——三个太阳

从天顶直射下来的光线不受影响，但离天顶越远的这种偏折就越厉害。在距离天顶45度时，折光差与天顶比可以达到一弧分，尽管这是一个肉眼无法察觉的偏差，但在天文学家眼里已经是非常大的误差了。

物体越靠近地平线，大气折光率就越高；离地平线28度时比45度时增大了一倍；在地平线上肉眼所见的天体由大气偏折所造成的误差以及在半度以上，这已经超过了肉眼所看到的太阳和月亮的视直径还要大了。

呼伦贝尔草原日出风光

这就导致，在日出日落时，我们在地平线上看到的太阳实际上是在地平线之下。在日出之前和日落之后能看到太阳只是因为大气对光线有折射作用的缘故。

大气折射除了能影响天文学家观测到的天体的实际位置，同时也影响到天体的可视形状。由于在地平线附近，大气的折光效果最强，这样它的水平直径就要比垂直直径更长，这也给我们看到的地平线上的太阳会出现另外一种视觉效果——太阳要比在中天的时候扁一些，变成一个椭圆。

日落

大气的另外一个光学作用是色散。与其他的透光介质一样，对于不同波长的光，大气的折射率不同，这就会导致，从同一个光源发射出来的白色光，在穿过大气的时候，就像经过一个三棱镜的效果一样，被分散开，当然这种效果远没有三棱镜那样强烈。

如果你是处在热带，就能看到大气这种作用的明显效果。当太阳在热带晴朗空气中沉下大海时，你会看到，阳光的最后一缕光线按着红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的顺序依次消失。在太阳消失的最后两三秒，最后那缕阳光快速改变颜色，快速变暗，直到绿光一闪而没。

至于为什么最后那缕光线中没有蓝色和紫色，是因为它们更容易跟大气分子发生作用，早已经被大气散射和吸收了。

正是因为大气对于光线传播的这些影响，所以我们才会看到天文台的选址其实也是一门学问，并不是随便找个地方就行。有很多的天文台都设置在海拔2000米以上的山顶或者是高原，甚至有一些天文台超过海拔5000米。而且对周围环境中的光污染，以及湖泊甚至工厂的烟囱都需要避开。

为什么手机APP预报的日出日落时间不准的话题我们就谈到这里，我是头条号@郭哥聊科学，持续为您提供高质量的科普文章。如果科学是您喜欢的话题，还请您关注、留言、点赞、转发支持。