Qué hace esta calculadora
Esta herramienta calcula la posición del Sol en el cielo a lo largo de un solo día para cualquier punto de la Tierra. Para cada hora del reloj local devuelve la elevación solar (la altura sobre el horizonte, negativa cuando el Sol está por debajo de él) y el azimut (la dirección de la brújula, medida en sentido horario desde el Norte: Norte = 0 grados, Este = 90, Sur = 180, Oeste = 270). La astronomía es universal; solo las coordenadas predeterminadas (Tokio) y el huso horario por defecto (+9, Japón) dependen de la región, así que cámbialos para tu propio emplazamiento.
Cómo usarla
Introduce tu longitud (Este positivo, Oeste negativo), tu latitud (Norte positivo, Sur negativo), tu diferencia horaria respecto al UTC en hora estándar (por ejemplo, la hora estándar de Nueva York es -5) y la fecha del calendario. La calculadora recorre la hora local del reloj de las 0 a las 24 horas e imprime una fila por cada hora. El valor destacado es la elevación y el azimut a las 12:00 hora local.
La fórmula explicada
A partir de la fecha gregoriana obtenemos el número de día juliano y, después, los días transcurridos desde la época J2000.0. Una serie de baja precisión proporciona la longitud media del Sol, su anomalía media y su longitud eclíptica aparente; al combinarlas con la oblicuidad de la eclíptica se obtienen la declinación y la ascensión recta. El Tiempo Sidéreo Medio de Greenwich más tu longitud dan el tiempo sidéreo local, y al restar la ascensión recta se obtiene el ángulo horario H. Por último, las relaciones del triángulo esférico convierten (declinación, H, latitud) en elevación y azimut.
$$h = \arcsin\!\Big( \sin\phi \, \sin\delta + \cos\phi \, \cos\delta \, \cos H \Big)$$
$$\text{donde}\quad \left\{ \begin{aligned} \phi &= \text{Latitud} \\ H &= \theta_G + \text{Longitud} - \alpha \\ \delta,\ \alpha &= \text{Declinación y ascensión recta del Sol en UT} \\ \text{UT} &= t - \text{Diferencia UTC} \end{aligned} \right.$$
$$A = \operatorname{atan2}\!\Big( -\cos\delta \, \sin H,\ \ \sin\delta \, \cos\phi - \cos\delta \, \sin\phi \, \cos H \Big)$$
Ejemplo resuelto
Tokio (139,7447 E, 35,6544 N), huso +9, 15 de junio de 2024. Cerca del mediodía solar local, la declinación del Sol es de unos 23,3 grados (próxima al máximo del solsticio), de modo que la elevación al mediodía equivale aproximadamente a 90 menos la diferencia entre la latitud y la declinación: \(90 - (35{,}6544 - 23{,}3) \approx 77{,}6\) grados, con un azimut cercano a los 180 grados (justo al Sur). A primera hora de la mañana el Sol está bajo por el este; al atardecer está bajo por el oeste.
Preguntas frecuentes
¿Por qué la elevación es negativa a determinadas horas? Una elevación negativa significa que el Sol está por debajo del horizonte: es de noche, antes del amanecer o después del atardecer.
¿Qué precisión tiene? Los ajustes de la serie son válidos para los años 1900 a 2099 y arrojan un error de unos pocos segundos de arco a unos pocos minutos de arco, mayor en latitudes muy altas.
¿En qué sentido se mide el azimut? En sentido horario desde el Norte geográfico, de modo que 90 es Este, 180 es Sur y 270 es Oeste.
