พระอาทิตย์ขึ้น (หรือพระอาทิตย์ขึ้น ) คือช่วงเวลาที่ขอบบนของดวงอาทิตย์ปรากฏบนขอบฟ้าในตอนเช้า [ ^{1 ]}ในตอนเริ่มต้นของเส้นทางดวงอาทิตย์คำนี้ยังสามารถหมายถึงกระบวนการทั้งหมดของจานดวงอาทิตย์ที่เคลื่อนผ่านขอบฟ้าได้อีก ^ด้วย

แม้ว่าดวงอาทิตย์จะดูเหมือน "ขึ้น" จากขอบฟ้า แต่ความจริงแล้ว การเคลื่อนที่ ของโลกต่างหากที่ทำให้ดวงอาทิตย์ปรากฏขึ้น ภาพลวงตาของดวงอาทิตย์ที่เคลื่อนที่นั้นเกิดจากผู้สังเกตการณ์บนโลกอยู่ในกรอบอ้างอิงที่หมุนการเคลื่อนที่ที่ปรากฏนี้ทำให้หลายวัฒนธรรมมีตำนานและศาสนาที่สร้างขึ้นตามแบบจำลองโลกเป็นศูนย์กลางซึ่งแพร่หลายจนกระทั่งนักดาราศาสตร์นิโคลัส โคเปอร์นิคัสได้กำหนดแบบจำลองดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางในศตวรรษที่ 16 ^{[ 2 ]}

สถาปนิกBuckminster Fullerเสนอคำว่า "การมองเห็นดวงอาทิตย์" และ "สุริยุปราคา" เพื่อแสดงถึงแบบจำลองเฮลิโอเซนทริกได้ดียิ่งขึ้น แม้ว่าคำเหล่านี้จะยังไม่เป็นที่นิยมใช้กันทั่วไปก็ตาม^{[ 3 ] [ 4 ]}

ในทางดาราศาสตร์ พระอาทิตย์ขึ้นเกิดขึ้นเพียงชั่วขณะเดียวเท่านั้น คือช่วงเวลาที่ขอบบนของดวงอาทิตย์ปรากฏสัมผัสกับเส้นขอบฟ้า^{[ 1 ]}อย่างไรก็ตาม คำว่าพระอาทิตย์ขึ้นโดยทั่วไปหมายถึงช่วงเวลาทั้งก่อนและหลังจุดนี้

• พลบค่ำคือช่วงเวลาในตอนเช้าที่ท้องฟ้าเริ่มสว่างขึ้นแต่ยังมองไม่เห็นดวงอาทิตย์ จุดเริ่มต้นของพลบค่ำในตอนเช้าเรียกว่ารุ่งอรุณทางดาราศาสตร์
• ช่วงเวลาหลังดวงอาทิตย์ขึ้นซึ่งยังคงเห็นสีสันและปรากฏการณ์บรรยากาศที่โดดเด่น^{[ 5 ]}พลบค่ำทางพลเรือนเป็นช่วงเวลาที่สว่างที่สุด ในขณะที่พลบค่ำทางดาราศาสตร์เป็นช่วงเวลาที่มืดที่สุด

ระยะของพระอาทิตย์ขึ้นที่เรียกว่าพระอาทิตย์ขึ้นปลอมนั้นเกิดขึ้นก่อนที่ดวงอาทิตย์จะถึงขอบฟ้าจริง ๆ เพราะชั้นบรรยากาศของโลกหักเหภาพของดวงอาทิตย์ ที่ขอบฟ้า ปริมาณการหักเห โดยเฉลี่ย อยู่ที่ 34 อาร์คมินิตแม้ว่าปริมาณนี้จะแตกต่างกันไปตามสภาพบรรยากาศ^{[ 1 ]}

นอกจากนี้ ต่างจากการวัดแสงอาทิตย์อื่นๆ ส่วนใหญ่ พระอาทิตย์ขึ้นจะเกิดขึ้นเมื่อขอบบน ของดวงอาทิตย์ แทนที่จะเป็นจุดศูนย์กลาง ปรากฏว่าตัดผ่านขอบฟ้า รัศมีปรากฏของดวงอาทิตย์ที่ขอบฟ้าคือ 16 อาร์คมินิต^{[ 1 ]}

มุมทั้งสองนี้รวมกันเพื่อกำหนดว่าพระอาทิตย์ขึ้นจะเกิดขึ้นเมื่อจุดศูนย์กลางของดวงอาทิตย์อยู่ต่ำกว่าขอบฟ้า 50 อาร์คมินิต หรือ 90.83° จากจุดสูงสุด^{[ 1 ]}

เวลาที่พระอาทิตย์ขึ้นนั้นแตกต่างกันไปตลอดทั้งปี และยังได้รับผลกระทบจากละติจูดและลองจิจูด ระดับความสูงและเขตเวลา ของผู้สังเกตการณ์ ด้วย การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้เกิดจากการเอียงของแกนโลก การหมุนของโลกในแต่ละวัน การเคลื่อนที่ของโลกในวงโคจรวงรีประจำปีรอบดวงอาทิตย์และการโคจรคู่ของโลกและดวงจันทร์รอบกันและกัน สามารถใช้แผนภูมิ อนาเลมมาเพื่อคาดการณ์เวลาพระอาทิตย์ขึ้นโดยประมาณได้

ในช่วงปลายฤดูหนาวและฤดูใบไม้ผลิ พระอาทิตย์ขึ้นเมื่อมองจากละติจูดเขตอบอุ่นจะเกิดขึ้นเร็วขึ้นทุกวัน โดยจะเร็วที่สุดก่อนวันครีษมายัน เล็กน้อย แม้ว่าวันที่แน่นอนจะแตกต่างกันไปตามละติจูดก็ตาม หลังจากนั้น เวลาพระอาทิตย์ขึ้นจะช้าลงทุกวัน โดยจะช้าที่สุดหลังจากวันเหมายัน เล็กน้อย ซึ่งก็แตกต่างกันไปตามละติจูดเช่นกัน ความคลาดเคลื่อนระหว่างวันที่ของวันเหมายันและเวลาพระอาทิตย์ขึ้นเร็วที่สุดหรือช้าที่สุดนั้นเกิดจากความเยื้องศูนย์ของวงโคจรของโลกและการเอียงของแกนโลก และอธิบายได้ด้วยอนาเลมมา ซึ่งสามารถใช้ในการทำนายวันที่ได้

การเปลี่ยนแปลงของการหักเหของบรรยากาศสามารถเปลี่ยนแปลงเวลาพระอาทิตย์ขึ้นได้โดยการเปลี่ยนตำแหน่งที่ปรากฏ ใกล้ขั้วโลก การเปลี่ยนแปลงเวลาของวันจะรุนแรงมาก เนื่องจากดวงอาทิตย์เคลื่อนผ่านขอบฟ้าในมุมที่ตื้นมาก จึงขึ้นช้ากว่า^{[ 1 ]}

การคำนึงถึงการหักเหของแสงในชั้นบรรยากาศและการวัดจากขอบด้านหน้าเล็กน้อยจะทำให้ระยะเวลาเฉลี่ยของกลางวันเมื่อเทียบกับกลางคืน เพิ่มขึ้นเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม สมการพระอาทิตย์ขึ้นซึ่งใช้ในการคำนวณเวลาพระอาทิตย์ขึ้นและตกนั้น ใช้จุดศูนย์กลางทางกายภาพของดวงอาทิตย์ในการคำนวณ โดยไม่คำนึงถึงการหักเหของแสงในชั้นบรรยากาศและมุมที่ไม่เป็นศูนย์ที่แผ่นดิสก์ของดวงอาทิตย์ทำกับพื้นผิว

หากไม่คำนึงถึงผลกระทบของการหักเหและขนาดที่ไม่เป็นศูนย์ของดวงอาทิตย์ เมื่อใดก็ตามที่พระอาทิตย์ขึ้นในเขตอบอุ่น พระอาทิตย์จะขึ้นในทิศตะวันออกเฉียงเหนือเสมอตั้งแต่ช่วงวิษุวัตเดือนมีนาคมถึง วิษุวัต เดือนกันยายนและในทิศตะวันออกเฉียงใต้ตั้งแต่ช่วงวิษุวัตเดือนกันยายนถึงวิษุวัตเดือนมีนาคม^{[ 6 ]}พระอาทิตย์ขึ้นจะขึ้นในทิศตะวันออกโดยประมาณในช่วงวิษุวัตเดือนมีนาคมและกันยายนสำหรับผู้สังเกตการณ์ทุกคนบนโลก^{[ 7 ]}การคำนวณมุมอะซิมุธของพระอาทิตย์ขึ้นในวันอื่นๆ นั้นซับซ้อน แต่สามารถประมาณได้ด้วยความแม่นยำพอสมควรโดยใช้อนาเลมมา

รูปทางด้านขวาคำนวณโดยใช้รูทีนเรขาคณิตของดวงอาทิตย์ในเอกสารอ้างอิง^{[ 8 ]}ดังนี้:

1. สำหรับละติจูดและวันที่ที่กำหนด ให้คำนวณค่าการเอียงของดวงอาทิตย์โดยใช้ลองจิจูดและ เวลา เที่ยงวันตามดวงอาทิตย์เป็นข้อมูลป้อนเข้าในรูทีน${\displaystyle 0^{\circ }}$
2. คำนวณมุมชั่วโมงพระอาทิตย์ขึ้นโดยใช้สมการพระอาทิตย์ขึ้น ;
3. คำนวณเวลาพระอาทิตย์ขึ้น ซึ่งก็คือเวลาเที่ยงวันตามดวงอาทิตย์ ลบด้วยมุมชั่วโมงพระอาทิตย์ขึ้นเป็นองศา แล้วหารด้วย 15
4. ใช้เวลาพระอาทิตย์ขึ้นเป็นข้อมูลป้อนเข้าในรูทีนเรขาคณิตของดวงอาทิตย์ เพื่อหาค่ามุมอะซิมุธของดวงอาทิตย์ ณ เวลาพระอาทิตย์ขึ้น

ลักษณะที่น่าสนใจในภาพด้านขวาคือ ความสมมาตรของซีกโลกที่เห็นได้ชัดเจนในบริเวณที่พระอาทิตย์ขึ้นและตกในแต่ละวัน

ความสมมาตรนี้จะชัดเจนขึ้นหากนำความสัมพันธ์ซีกโลกในสมการพระอาทิตย์ขึ้นมาใช้กับส่วนประกอบ x และ y ของเวกเตอร์ดวงอาทิตย์ที่นำเสนอในเอกสารอ้างอิง^{[ 8 ]}

โมเลกุลอากาศและอนุภาคในอากาศกระจายแสงอาทิตย์สีขาวเมื่อผ่านชั้นบรรยากาศของโลก โดยเกิดจากการรวมกันของการกระเจิงแบบเรย์ลีและการกระเจิงแบบมี^{[ 9 ]}

เมื่อรังสีแสงอาทิตย์สีขาวเดินทางผ่านชั้นบรรยากาศไปยังผู้สังเกตการณ์ สีบางส่วนจะถูกกระจายออกจากลำแสงโดยโมเลกุลของอากาศและอนุภาคในอากาศทำให้สีสุดท้ายของลำแสงที่ผู้ดูเห็นเปลี่ยนไป เนื่องจากส่วนประกอบที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่า เช่น สีฟ้าและสีเขียว กระจายตัวได้แรงกว่า สีเหล่านี้จึงถูกกำจัดออกจากลำแสงได้ง่ายกว่า^{[ 9 ]}

เมื่อพระอาทิตย์ขึ้นและตก เมื่อเส้นทางผ่านชั้นบรรยากาศยาวขึ้น ส่วนประกอบสีน้ำเงินและสีเขียวจะถูกกำจัดออกไปเกือบหมด เหลือไว้เพียงเฉดสีส้มและแดงที่มีความยาวคลื่นยาวกว่าที่เห็นในช่วงเวลานั้น แสงอาทิตย์สีแดงที่เหลืออยู่สามารถถูกกระเจิงโดยละอองน้ำในเมฆและอนุภาคขนาดใหญ่อื่นๆ ทำให้ขอบฟ้าสว่างเป็นสีแดงและสีส้ม^{[ 10 ]} การกำจัดความยาวคลื่นแสงที่สั้นกว่านั้นเกิดจากการกระเจิงแบบเรย์ลีโดยโมเลกุลของอากาศและอนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่าความยาวคลื่นของแสงที่มองเห็นได้มาก (เส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 50 นาโนเมตร) ^{[ 11 ] [ 12 ]} การกระเจิงโดยละอองน้ำในเมฆและอนุภาคอื่นๆ ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเทียบเท่าหรือใหญ่กว่าความยาวคลื่นของแสงอาทิตย์ (มากกว่า 600 นาโนเมตร) เกิดจากการกระเจิงแบบมี และไม่ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นมากนัก การกระเจิงแบบมีเป็นสาเหตุของแสงที่กระเจิงโดยเมฆ และยังเป็นสาเหตุของแสงสีขาวรอบดวงอาทิตย์ในเวลากลางวัน ( การกระเจิงไปข้างหน้าของแสงสีขาว) ^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]}

โดยทั่วไปแล้ว สีของพระอาทิตย์ตกจะสดใสกว่าสีของพระอาทิตย์ขึ้น เนื่องจากอากาศในตอนเย็นมีอนุภาคมากกว่าอากาศในตอนเช้า^{[ 9 ] [ 10 ] [ 12 ] [ 15 ]}เถ้าจากภูเขาไฟระเบิดที่ติดอยู่ในชั้นโทรโปสเฟียร์มักจะทำให้สีของพระอาทิตย์ตกและพระอาทิตย์ขึ้นจางลง ในขณะที่เศษหินจากภูเขาไฟที่ถูกพัดขึ้นไปในชั้นส ตราโตสเฟียร์ (ในรูปของเมฆบางๆ ของหยด กรดซัลฟิว ริก ขนาดเล็ก) สามารถสร้างสีสันที่สวยงามหลังพระอาทิตย์ตกที่เรียกว่าแสงเรืองรอง หลังพระอาทิตย์ตก และแสงเรืองรองก่อนพระอาทิตย์ขึ้น การระเบิดของภูเขาไฟหลายครั้ง รวมถึงภูเขาไฟปินาตูโบในปี 1991และภูเขาไฟกรากาโตอาในปี 1883ได้สร้างเมฆกรดซัลฟิวริกในชั้นสตราโตสเฟียร์ที่สูงพอที่จะสร้างแสงเรืองรองหลังพระอาทิตย์ตก (และแสงเรืองรองก่อนพระอาทิตย์ขึ้น) ที่น่าทึ่งทั่วโลก เมฆที่ระดับความสูงสูงทำหน้าที่สะท้อนแสงอาทิตย์สีแดงเข้มที่ยังคงตกกระทบชั้นสตราโตสเฟียร์หลังพระอาทิตย์ตกลงสู่พื้นผิว

• การหักเหของแสงในชั้นบรรยากาศทำให้เรามองเห็นดวงอาทิตย์ได้ขณะที่ดวงอาทิตย์ยังอยู่ต่ำกว่าเส้นขอบฟ้า
• แสงจากขอบล่างของดวงอาทิตย์จะหักเหมากกว่าแสงจากขอบบน ทำให้ความสูงที่ปรากฏของดวงอาทิตย์ลดลงเมื่ออยู่เหนือเส้นขอบฟ้าเล็กน้อย แต่ความกว้างไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้นดวงอาทิตย์จึงดูเหมือนกว้างกว่าความสูงจริง
• ดวงอาทิตย์จะดูใหญ่ขึ้นในตอนพระอาทิตย์ขึ้นเมื่อเทียบกับตอนที่อยู่สูงขึ้นไปบนท้องฟ้า ในลักษณะที่คล้ายคลึงกับภาพลวงตาของดวงจันทร์
• ดวงอาทิตย์ดูเหมือนจะขึ้นเหนือขอบฟ้าและโคจรรอบโลก แต่ในความเป็นจริงแล้วเป็นโลกที่หมุน ในขณะที่ดวงอาทิตย์อยู่กับที่ ปรากฏการณ์นี้เกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่าผู้สังเกตการณ์บนโลกอยู่ในกรอบอ้างอิงที่หมุนอยู่
• บางครั้ง อาจเกิด ปรากฏการณ์พระอาทิตย์ขึ้นปลอม ซึ่งแสดงให้เห็นถึงปรากฏการณ์ พาร์เฮลิออนชนิดพิเศษที่อยู่ในกลุ่มปรากฏการณ์ทางแสงประเภทฮาโล
• บางครั้งก่อนพระอาทิตย์ขึ้นหรือหลังพระอาทิตย์ตกอาจเห็นแสงวาบสีเขียว ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ทางแสงที่จุดสีเขียวปรากฏให้เห็นเหนือดวงอาทิตย์ โดยปกติจะมองเห็นได้ไม่เกินหนึ่งหรือสองวินาที ^{[ 16 ]}

Wikiquote มีคำคมที่เกี่ยวข้องกับSunrise

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับภาพพระอาทิตย์ขึ้น

• คำอธิบายทางกายภาพอย่างละเอียดเกี่ยวกับสีของท้องฟ้า ในภาษาที่เข้าใจง่าย
• ไฟล์ Excelที่มีฟังก์ชัน VBA สำหรับแสดงเวลาพระอาทิตย์ขึ้น พระอาทิตย์ตก เวลาเที่ยงวัน เวลาพลบค่ำ (รุ่งอรุณและพลบค่ำ) และตำแหน่งของดวงอาทิตย์ (มุมอะซิมุธและมุมเงย)
• ข้อมูลแสงอาทิตย์สำหรับเมืองต่างๆ
• เวลาพระอาทิตย์ขึ้นและพระอาทิตย์ตกในเมืองยอดนิยมทุกแห่ง