Inhållsförteckning
Definition på skymning och gryning
Övergången mellan dag och natt kallas för skymning och den mellan natt och dag för gryning. En planetatmosfär är förutsättningen för att det ska kunna bli en gradvis övergång mellan dag och natt. Det är atmosfären som sprider solens ljus en bit in över områden där solen redan har gått ner.
Man skiljer mellan tre olika skymnings-/grynings- nivåer:
- borgerlig – solen befinner sig mellan 0,833 och 6 grader under horisonten (du kan fortfarande läsa en tidning eller bok utan extra belysning)
- nautisk – solen mellan 6 och 12 grader under horisonten (du kan fortfarande urskilja horisonten ute på havet)
- astronomisk – solen 12 till 18 grader under horisonten (övergång till en riktig mörk himmel)
Denna eller en liknande definition hittar man förstås även på Wikipedia. Jag brukar oftast jämföra den svenska, engelska och tyska varianten och ibland kollar jag även upp, vad som skrivs på den danska eller norska utgåvan. På tyska Wikipedia står det till min förvåning en annan definition. Där påstås det att den nautiska och astronomiska skymningen gäller från solnedgång tills solen befinner sig 12 respektive 18 grader under horisonten. Till och med Jean Meeus skriver i en av sina böcker (More astronomical morsels) att den borgerliga skymningen/ gryningen ingår både i den nautiska och astronomiska gryningen/skymningen. Jag däremot föredrar definitionen som finns på bland annat på engelska Wikipedia, alltså att de olika nivåerna inte överlappar varandra (se även grafiken nedan). När du läser nästföljande avsnitt ”Varaktighet” kommer du att förstå varför dock just båda definitioner blandas ihop.
Varaktighetens definition
Det är viktigt att notera att man avser i regel med skymningens (eller gryningens) varaktighet tiden mellan solnedgången och den borgerliga/ nautiska/ astronomiska skymningens slut (eller tiden mellan den astronomiska/ nautiska/ borgerliga gryningens början och soluppgången).
Definitionen på den borgerliga/ nautiska/ astronomiska skymningen
På kvällen är det alltså tiden som det tar för solen att passera de båda punkterna 1 och 2, 1 och 3 eller 1 och 4 i grafiken ovan för att får den borgerliga/ nautiska eller astronomiska skymningens varaktighet. Man avser däremot inte tiden som solen t.ex. behöver för att ta sig upp eller ner från ena intervallgräns till nästa (vilket dock skulle vara den egentliga varaktigheten för de enskilda nivåerna) – alltså tiden mellan punkterna 1 och 2, 2 och 3 eller mellan 3 och 4.
Skymningens och gryningens varaktighet beror både på breddgraden som du befinner dig på och årstiden (solens deklination eller avstånd från himmelsekvatorn). Båda avgör hur flackt eller brant solens bana är nära horisonten. Vid ekvatorn går solen rakt upp och ner – därför varar skymningen och gryningen kortast där och den varar allt längre ju längre norrut man kommer. Speciella förhållanden blir det på höga nordliga latituder och extrema förhållanden vid jordens nordpol.
Varaktighetens extremvärden
Skymningens kortaste varaktighet
Som kortast varar den borgerliga/nautiska/astronomiska skymningen/gryningen i 21/45/69 minuter vid ekvatorn vid vårdagjämning och höstdagjämning. Vid sommar- och vintersolståndet varar de faktiskt lite längre – nämligen 23/49/75 minuter. Inte någonstans på jorden vara skymningen eller gryningen kortare – eller övergången mellan dag och natt sker långsammare om man inte befinner sig vid ekvatorn.
Vid ekvatorn
Skymningens och gryningens varaktighet vid ekvatorn
Vid ekvatorn varar skymningen och gryningen som kortast på jorden. Redan lite drygt 20 minuter efter solnedgången behöver du tända en lampa utomhus för att kunna fortsätta läsa en bok. Och efter 45 minuter är det mörkt ute i mars och september. I juni och december dröjer det 4 minuter längre. Himlen är då dock inte kolsvart än. Det dröjer 69-75 minuter efter solnedgången tills himlen har blivit helt mörkt och den astronomiska skymningen slutar.
[caption id="attachment_3325" align="alignnone" width="570"]
Solens skenbara banor på himlen mot väster vid ekvatorn[/caption]
Grafiken visar hur solen rör sig på himlen i närheten av horisonten mot väster vid ekvatorn. Enbart vid vårdagjämning och höstdagjämning passerar den horisonten och alla andra höjdlinjer lodrätt. Vid vintersolståndet och sommarsolståndet passerar solen den matematiska horisonten visserligen lodrätt men inte alla andra höjdlinjer. Ju längre ifrån horisonten man kommer ju mer böjd blir banan. Vinkeln blir flackare och därmed blir vägen som solen måste tillryggalägga allt längre. Det är oftast denna effekt som man får läsa om som förklaring till varför det dröjer längre – en flackare vinkel. Men det finns även en annan effekt som man oftast inte tänker på. Solen rör sig snabbast på himlen när den befinner sig på en storkrets som himmelsekvatorn – där den just vid vårdagjämningen och höstdagjämningen befinner sig. Ju längre ifrån himmelsekvatorn solen befinner sig, ju långsammare rör den sig över himlavalvet. Skulle den kunna nå en av himmelspolarna skulle den inte röra sig alls. Det är som med polstjärnan som nästan står stilla på himlen. I grafiken antyds denna effekt genom markeringen hur långt solen hinner på en timme. Det är alltså två effekter som förstärker varandra.
På 38 graders nordlig latitud
Skymningens och gryningens varaktighet på 38°n
På vägen mot nordligare breddgrader ändras varaktigheten till en början ganska långsam. På 38°n vara den borgerliga/ nautiska/ astronomiska skymningen/ gryningen i 26/57/87 minuter. Varaktigheten är längre vid sommar- och vintersolståndet – men det skiljer en del mellan dem – de är inte symmetriska längre. På sommaren varar de i 32/71/116 minuter och på vintern i 30/63/95 minuter. Mer om själva diagrammet kan du läsa längst ner i artikeln.
48°34’n
Skymningens och gryningens varaktighet för breddgraden 48°34’n för hela året
48°34’n är en speciell breddgrad. Söder om den blir det helt mörkt på natten året om, norr därom däremot inte. Det vill säga den astronomiska skymningen slutar och den astronomiska gryningen börjar året runt och de skiljs åt med en period av helt mörker. Övergången mellan det blå och det vita område markerar nattens halva längd. Vid vårdagjämningen och höstdagjämningen börjar det vänder 6 timmar efter solnedgången – det är då solen står som djupast under horisonten – för hela natten varar ca 12 timmar. Vid sommarsolståndet når solen precis 18 grader under horisonten efter ungefär 3 timmar och 55 minuter. Det är då halva natten har gått och det börjar vända. Solen är därefter då åter på väg upp mot horisonten igen.
54°34’n
Skymningens och gryningens varaktighet för breddgraden 54°34’n för hela året
54°34’n är också en speciell breddgrad. Söder om den slutar den nautiska skymningen och börjar den nautiska gryningen året runt, norr därom däremot inte. Övergången mellan det blå och det vita område markerar åter nattens halva längd. Vid sommarsolståndet når solen precis 12 grader under horisonten efter ungefär 3 timmar och 20 minuter. Det är då halva natten har gått och det börjar vända. Solen är därefter då åter på väg upp mot horisonten igen. Den astronomiska skymningen slutar inte längre och astronomiska gryningen börjar inte från och med början på maj till månadsskiftet juli/ augusti.
55°36′ — Malmö
Kan användas i hela södra Götaland
Skymningens och gryningens varaktighet för Malmös breddgrad för hela året
Skymningen (och samma gäller även för gryningen) varar längre på vintern än på våren. Detta har att göra med solens flackare vinkel när den går ner (upp) på vintern (och att den tillryggalägger en kortare sträcka per tidsintervall än vid vårdag- eller höstdagjämning). Skymningen är som kortast på senvintern och tidiga våren. Lägg märke till att den astronomiska skymningen (gryningen) är som kortast redan vid månadsskifte februari/mars med ca 2 timmar. Däremot är den borgerliga skymningen/gryningen som kortast först i mitten på mars (och inte vid vårdagjämningen heller!) med ca 38 minuter. Mellan vårdagjämning och höstdagjämning ser du en vit yta – det är tiden då natten är kortare än 12 timmar eller halva natten är kortare än 6 timmar. Denna yta har sitt minimum vid sommarsolstånd med ca 3 timmar och 15 minuter – så i Malmö är årets kortaste natt ungefär 6 timmar och 30 minuter lång. Du ser att den astronomiska skymningen är lika lång som halva natten i början på maj. Då övergår den direkt i den astronomiska gryningen och slutar således inte längre. Det samma händer med den nautiska skymningen i början på juni. Den enda skymningen som fortfarande slutar på sommaren är den borgerliga. Den varar som längst ungefär 1 timme vid sommarsolstånd. Därefter blir nätterna längre igen och den nautiska skymningen börjar och slutar igen i början på juli och den astronomiska i början på augusti. Vid månadsskifte september/oktober varar den borgerliga skymningen/gryningen som kortast, medan den astronomiska är som kortast först i mitten på oktober. Därefter blir skymningen och gryningen sakta längre och når sitt andra maximum vid vintersolstånd (borgerlig skymning ca 45 minuter, astronomisk skymning ca 2 timmar och 20 minuter.
57°43′ — Göteborg
(kan även användas i bland annat Alingsås, Borås, Ulricehamn, Jönköping, Nässjö, Västervik, Visby, Fårösund)
Med andra ord: Diagrammet gäller exakt för samtliga platser som ligger på 57,7°n och en bit norr och söder därom – ju längre bort ju större blir avvikelsen.
Skymningens och gryningens varaktighet för Göteborgs breddgrad för hela året
Skillnaden till grafiken för Malmös breddgrad är inte särskilt stor. Jämförd med den så åker den vita ytan lite ner (nätterna är kortare på sommaren ju längre norrut man kommer). Det som också syns är att den längsta varaktigheten på den borgerliga gryningen/ skymningen vid sommarsolstånd är något längre än på Malmös breddgrad – med andra ord så blir det lite långsammare mörkt.
Som du ser, så är förändringarna förhållandevis små när vi tar oss söderut över landet. Därför hoppar jag ner direkt till Malmö.
58°34′ — Norrköping
(kan även användas i bland annat Uddevalla, Vänersborg, Trollhättan, Lidköping, Skara, Mariestad, Mjölby, Linköping, Nyköping)
Med andra ord: Diagrammet gäller exakt för samtliga platser som ligger på 58,6°n och en bit norr och söder därom – ju längre bort ju större blir avvikelsen.
Skymningens och gryningens varaktighet för Norrköpings breddgrad för hela året
Skymningen (och samma gäller även för gryningen) varar längre på vintern än på våren. Detta har att göra med solens flackare vinkel när den går ner (upp) på vintern. Skymningen är som kortast på senvintern och tidiga våren. Lägg märke till att den astronomiska skymningen (gryningen) är som kortast redan vid månadsskifte februari/mars med ca 2 timmar och 15 minuter. Däremot är den borgerliga skymningen/gryningen som kortast först i mitten på mars (och inte vid vårdagjämningen heller!) med ca 40 minuter. Mellan vårdagjämning och höstdagjämning ser du en vit yta – det är tiden då natten är kortare än 12 timmar eller halva natten är kortare än 6 timmar. Denna yta har sitt minimum vid sommarsolstånd med ca 2 timmar och 50 minuter – så i Norrköping är årets kortaste natt ungefär 5 timmar och 40 minuter lång. Du ser att den astronomiska skymningen är lika lång som halva natten i slutet på april. Då övergår den direkt i den astronomiska gryningen och slutar således inte längre. Det samma händer med den nautiska skymningen i mitten på maj. Den enda skymningen som fortfarande slutar på sommaren är den borgerliga. Den varar som längst ungefär 1 timme och drygt 20 minuter vid sommarsolstånd. Därefter blir nätterna längre igen och den nautiska skymningen börjar och slutar igen i slutet på juli och den astronomiska i mitten på augusti. Vid månadsskifte september/oktober varar den borgerliga skymningen/gryningen som kortast, medan den astronomiska är som kortast först i mitten på oktober. Därefter blir skymningen och gryningen sakta längre och når sitt andra maximum vid vintersolstånd (borgerlig skymning ca 55 minuter, astronomisk skymning ca 2 timmar och 40 minuter.
59°19′ — Stockholm
Skymningens och gryningens varaktighet för Stockholms breddgrad för hela året
60°34’n
Skymningens och gryningens varaktighet för breddgraden 60°34’n för hela året
60°34’n är åter en speciell breddgrad. Söder om den slutar den borgerliga skymningen och börjar den borgerliga gryningen året runt, norr därom däremot inte. Övergången mellan det blå och det vita område markerar åter nattens halva längd. Vid sommarsolståndet når solen precis 6 grader under horisonten efter ungefär 2 timmar och 30 minuter. Det är då halva natten har gått och det börjar vända. Solen är därefter då åter på väg upp mot horisonten igen. Den nautiska skymningen slutar inte längre och nautiska gryningen börjar inte från och med början på maj till månadsskiftet juli/ augusti. Den astronomiska skymningen slutar inte längre och astronomiska gryningen börjar inte från och med början på maj till månadsskiftet juli/ augusti.
62°23′ — Sundsvall
Skymningens och gryningens varaktighet för Sundsvalls breddgrad för hela året
63°50′ — Umeå
Skymningens och gryningens varaktighet för Umeås breddgrad för hela året
65°34′ — Luleå
Skymningens och gryningens varaktighet för Luleås breddgrad för hela året
65°44’n
Skymningens och gryningens varaktighet för breddgraden 65°44’n för hela året
65°44’n är en teoretiskt mycket intressant breddgrad. Anser man att solen syns så fort dess övre kant når över den matematiska horisonten och att man utgår ifrån att solens överkant lyfts med 0°34′ så blir det just denna breddgrad, som ligger just 0°50′ (0°34′ refraktion och 0°16′ solens halva diameter) söder om polcirkeln. Söder om denna breddgrad når solen (eller en del av solskivan) aldrig över horisonten vid lokal midnatt (dvs. midnattssol). Men redan här och norr om den kan det bli midnattssol runt sommarsolståndet under förutsättning att man har en fri horisont mot norr och inte först från och med (norra) polcirkeln.
66°34’n (polcirkeln)
Skymningens och gryningens varaktighet för breddgraden 66°34’n (polcirkeln) för hela året
Polcirkeln är definierat som den breddgrad som befinner sig lika många grader från jordens pol som jorden lutar mot sin omloppsbana. I dagens läge lutar jordens rotationsaxel ca 23°26′ och därmed ligger jordens norra polcirkel på 66°34′ nordlig latitud (90°00′-23°26′). Eftersom jordens lutning mot sin omloppsbana minskar nuförtiden, så förskjuts polcirkeln sakta norrut (ca 1,45 km per hundra år eller 14-15 meter per år). Man brukar säga att norr om denna linje har man både polarnatt vid vintersolståndet (solen under horisonten dygnet runt) och midnattssol vid sommarsolståndet (solen över horisonten dygnet runt). På grund av jordens atmosfär och att solstrålarna bryts och lyfter solen nära horisonten plus att solen är en skiva så stämmer detta inte i praktiken. Midnattssol förekommer vid en ideal horisont även en bit söder om polcirkeln (enda ner till 65°44’n) och polarnatt har man först en bit norr om polcirkeln (från och med 67°24’n). Däremellan har man alltså midnattssol men ingen polarnatt. Detta gör att man teoretiskt får den största möjliga solskenstiden på jorden just i det område.
67°24’n
Skymningens och gryningens varaktighet för breddgraden 67°24’n för hela året
67°24’n är en teoretiskt mycket intressant breddgrad. Anser man att solen syns så fort dess övre kant når över den matematiska horisonten och att man utgår ifrån att solens överkant lyfts med 0°34′ så blir det just denna breddgrad, som ligger just 0°50′ (0°34′ refraktion och 0°16′ solens halva diameter) norr om polcirkeln. Söder om denna breddgrad når solen (eller en del av solskivan) över horisonten varje dag året runt. Det vill säga att dagens längd alltid är större än noll timmar. Norr om denna breddgrad blir det dock någon eller några dagar (vid jordens norra pol till och med några månader) runt vintersolstånd då solen inte når över horisonten och dagens längd blir 0 timmar. Norr om denna breddgrad har man runt vintersolståndet dagsljus i ett antal timmar mitt på dagen – men den borgerliga gryningen övergår direkt i den borgerliga skymningen utan att solen går upp eller ner däremellan.
67°51′ — Kiruna
Skymningens och gryningens varaktighet för Kirunas breddgrad för hela året
Diagrammen för nordligare breddgrader blir mer komplicerade på vintern. Här visas diagrammet för Kiruna som ligger bara lite nordligare än 67°24’n, vilket betyder att solskivan inte når upp till horisonten mitt på dagen i några dagar kring vintersolståndet. Det bildas två maxima symmetriska runt vintersolståndet. Det är mellan dessa datum solen inte längre når över horisonten. Då får gryningens och skymningens varaktighet också en lite annan betydelse. Den anger hur länge det skymmer före och efter solens passage i söder,vilket dock sker under horisonten. Detta är fallet ungefär mellan den 11 december och 1 januari. Det är då det råder enligt definitionen polarnatt i Kiruna (solen under horisonten dygnet runt). Detta i sin tur leder tyvärr oftast till missförstånd som att det råder total mörker även mitt på dagen. Detta är förstås inte fallet. Gryningen och skymningen varar var för sig i ca 2 timmar och 45 minuter, vilket ger sammanlagt 5 ½ timmar dagsljus mitt på dagen.
72°34’n
Skymningens och gryningens varaktighet för breddgraden 72°34’n för hela året
72°24’n är åter en anmärkningsvärd breddgrad. Söder om den har man dagsljus varje dag året runt. Norr om den blir det inget dagsljus inte ens mitt på dagen runt vintersolståndet. Solen befinner sig under horisonten från strax före mitten av november till slutet på januari och just vid vintersolståndet lyckas solen precis ta sig upp till -6 grader under horisonten ”mitt på dagen”. Å andra sidan har man midsommarsol från början av maj till början på augusti – alltså i nästa tre månader jämförd med ungefär 2 ½ månader polarnatt, som i sin tur bjuder på praktiskt taget en enda dag utan dagsljus just vid vintersolståndet.
78°34’n
Skymningens och gryningens varaktighet för breddgraden 78°34’n för hela året
84°34’n
Skymningens och gryningens varaktighet för breddgraden 84°34’n för hela året
90°n (vid jordens norra pol)
Skymningens och gryningens varaktighet för breddgraden 90°n (jordens norra pol) för hela året
Lite mer om diagrammen
I många fall visas diagram för solens upp- och nedgång samt gryning och skymning på följande sätt: Datum vertikal och tidsaxeln för klockslag horisontal. När man centrera diagrammet runt midnatt så får man fram en så kallade ”sandur” – för att grafen liknar ett timglas.
På norra halvklotet får man detta utseende bara på breddgrader som befinner sig en bra bit norr om ekvatorn där man har långa nätter på vintern och korta nätter på sommaren. Timglasen har en tjock midja på 40 graders nordlig latitud. Midjan blir allt smalare ju längre norrut man befinner sig. Strax norr om 65 graders nordlig latitud kapas timglaset i mitten på grund av midnattssolen. Närmare ekvatorn förstörs timglaset för att dagens och nattens längd inte varierar speciellt mycket.
Dagsljus, skymning, gryning, nätter och månsken – från ekvatorn till jordens nordpol
Men när man visar diagrammen på detta sätt så är det faktiskt lite svårt att kunna se hur länge gryningen och skymningen varar och hur deras längd varierar under året. Därför använder jag mig av ett annat diagram, som har datumet horisontellt och tidsaxeln vertikalt för att kunna visa detta. I praktiken innebär det att jag har vänt på diagrammet ovan – alltså roterat timglaset med 90 grader. X-axeln motsvarar då solens överkant vid horisonten (solens mittpunkt befinner sig redan under horisonten – höjd -0°50′).
Diagrammen visar skymningens och gryningens varaktighet i timmar och minuter under årets lopp. Datum anges uppe och nere i grafiken och timmar och minuter till höger och vänster. Man skiljer mellan den borgerliga, nautiska och astronomiska skymningen / gryningen.
Skymningens och gryningens varaktighet för Norrköping för hela året (komplett)
Eftersom vi betraktar skymningens och gryningens varaktighet var för sig (de är i praktiken nästan symmetriska) så omfattar diagrammet, om man visar det i sin helhet, 12 timmar och inte 24. Diagrammet är utformat på det sättet att det går enkelt att ta reda hur många minuter/ eller timmar och minuter efter solnedgången den borgerliga/ nautiska/ astronomiska skymningen slutar (eller hur många minuter/ timmar och minuter den astronomiska/ nautiska /borgerliga gryningen börjar före soluppgången). Det används fem färger i diagrammet (bortsett från linjerna). Ljusblå markerar tiden som solens höjd är mellan -0,8333 grader och -6 grader (alltså det som kallas för borgerligt). Mellanblå används när solens höjd är mellan -6 och -12 grader (det som kallas för nautiskt). Mörkblå används då solen står 12 till 18 grader under horisonten – alltså det som kallas för astronomiskt. Den nästan svarta ytan används för den riktig mörka delen av natten när solen befinner sig djupare än 18 grader under horisonten. Den vita ytan är den tid som förblir kvar och motsvarar i praktiken tiden då solen (eller en del av den) befinner sig över horisonten (solens höjd större än -0,8333 grader). Övergången mellan det blå och det vita anger i praktiken efter hur många timmar efter solnedgång/ före soluppgång det vänder på natten. Som du ser vänder det ca 6 timmar efter solnedgången eller före soluppgången vid jamningarna. Solen befinner sig då ca 12 timmar under horisonten och då blir halva natten 6 timmar lång.
I och med den mest intressanta delen av grafiken är den nedersta delen (där man ser hur länge de olika typerna av gryning/ skymning varar), så presenteras för det mesta bara 6 av 12 timmar (nära ekvatorn bara 2 timmar).
Vill du tar reda på dagens längd och/eller antal timmar med dagsljus så kan du göra det på denna sida, där jag har valt en liknande presentation men mer anpassad just för att ta reda på hur dagens längd och antal timmar med dagsljus varierar under ett år.
Du skulle förstås kunna ta fram samma uppgifter med hjälp av diagrammet ovan – genom att adderar tidsintervallet som den vita ytan täcker gånger två eller alternativt vita ytan plus ljusblå yta och det hela multiplicerad med två…men grafiken är som sagt inte optimal just för detta ändamål.
Dagens längd och dagsljusets varaktighet för Norrköping för hela året
