Když jsem si před deseti lety začal stavět amatérskou venkovní meteostanici, její nedílnou součástí byl i luxmetr, který zaznamenává intenzitu slunečního svitu během dne.
Zkušené oko kutila se po nějakém čase naučí číst jeho proměnlivost za různých povětrnostních podmínek a zpětně dokáže určit, jaké bylo v daný okamžik počasí.
Typický sedmidenní výstup z venkovního luxmetru namířeného k jihu. Čím výšší zaznamenaná hodnota a bez šumu, tím bylo v ten den hezčí počasí
Stručně řečeno, pokud můj stárnoucí obvod luxmetru OPT3001 od Texas Instruments zaznamená okolo letního poledne dejme tomu 6 000 luxů, musí být přinejmenším pod mrakem.
Senzor totiž při plném osvitu naměří 83 000 luxů – to je hodnota, která v mém případě a při namíření čidla k jihu odpovídá dokonale jasnému poledni bez jediného mráčku a oparu. Reálná intenzita jasu slunce je pochopitelně ještě mnohonásobně vyšší, ale to je už pro naše použití irelevantní.
Luxmetr zjistí čas svítání a soumraku
Čidlo intenzity osvětlení, ať už to bude zmíněný čip kalibrovaného digitálního luxmetru, anebo jen primitivní analogový obvod s fotodiodu a fotorezistorem, ale pochopitelně zvládne ještě jednu zajímavou věc.
Intenzita slunečního svitu v neděli 8. září a patrný začátek (svítání) a konec (soumrak)
Můžeme s jeho pomocí měřit začátek, délku a konec bílé části dne – tedy dobu od ranního svítání až po večerní soumrak – a sledovat, jak se v průběhu roku mění.
Sluneční rok v podání luxmetru
Právě tyto okamžiky jsem začal měřit přesně před rokem na začátku školního roku a zkraje září se kruh konečně uzavřel. Po 365 dnech jsem získal unikátní data, která se od skutečných časů východu a západu slunce z předpovědi počasí kdekoliv na internetu liší především v tom, že berou v potaz místní podmínky.
Poměr bílé části dne a noci v průběhu „školního“ roku 2023/2024. Všimněte si náhlého posunu, který způsobil návrat z letního času (UTC+2) na středoevropský čas (GMT+1)
Jinými slovy, i když si každý ze školy pamatujeme, že podle astronomických pravidel máme nejdelší bílou část dne při letním slunovratu zpravidla okolo 21. června, bude-li od rána do večera pršet, subjektivní realita se může výrazně lišit.
Délka bílé části dne mezi ranním svítáním a soumrakem během roku, jak ji změřil můj venkovní luxmetr. Šum způsobuje proměnlivé počasí, nejdelší a nejkratší subjektivní den proto nemusí nastávat přímo během slunovratu
Přinejmenším v Brně to platilo i letos, podle mého luxmetru v pátém nadzemním patře – takže bez stínění dalšími budovami – totiž byly pocitově nejdelšími dny až 23. a 24 červen.
Ranní svítání během roku
Čidlo tehdy nepřetržitě zaznamenávalo jas alespoň 1 lux po dobu 17 hodin, 53 minut a 33 sekund (svítání až občanský soumrak). V den letního slunovratu to kvůli nepřízní počasí dělalo o dobrou půlhodinku méně!
Večerní soumrak během roku
Protože jsem jako začátek bílé části dne stanovil okamžik, kdy luxmetr změřil intenzitu světla alespoň 1 lux, časy za jasného počasí odpovídají době zhruba 30 minut před východem a po západu slunce. Tomuto přechodu říkáme občanský soumrak.
Srovnání luxmetru s přesnými časy
Hezky to ilustruje poslední graf, do kterého jsem promítl jak data z luxmetru, tak matematicky dopočítané hodnoty západu a východu slunce pro pozorovatele ve stejné poloze a nadmořské výšce.
Sluneční rok podle luxmetru a vypočítaného východu a západu slunce
V říjnovém vydání časopisu Computer si ukážeme, jak s využitím knihoven vypočítat východ a západ slunce v Pythonu, jak zjistit aktuální fázi Měsíce a jak spočítat polohu hvězd, planet i Mezinárodní vesmírné stanice na noční obloze.