Horas de Luz por Latitude

Horas de luz: como latitude e dia do ano definem a duração do dia

Quanto dura o dia claro em qualquer ponto da Terra depende de duas coisas: onde você está (latitude) e que dia é. A fórmula astronômica parte da declinação solar delta, o ângulo entre o Sol e o plano equatorial da Terra, que oscila entre -23,45 e +23,45 graus ao longo do ano. Dali sai o ângulo horário H por cos(H) = -tan(latitude) * tan(delta), e as horas de luz dão 2H / 15. O equador fica perto de 12 horas o ano inteiro. São Paulo (-23,5 graus) tem cerca de 14 horas no solstício de dezembro e 10 no de junho. Nos polos vem o caso extremo: o Sol permanece acima do horizonte por seis meses seguidos e abaixo dele nos outros seis.

Exemplo: pegue a latitude -23,5 no dia 172 (21 de junho, solstício de inverno no Hemisfério Sul). A declinação solar é +23,45 graus, o que dá cos(H) = -tan(-23,5) * tan(23,45) ~= 0,188, logo H ~= 79,2 graus e as horas de luz chegam a ~= 10,56.

Por que importa em várias áreas

Fotógrafos usam esse cálculo para planejar a golden hour e a blue hour. Agricultores recorrem a ele para prever a vernalização e escolher cultivares fotossensíveis como soja, cebola e trigo. No Brasil, arquitetos consultam a NBR 15575 para garantir um mínimo de insolação nos dormitórios. E as operadoras só conseguem vender o Sol da Meia-Noite norueguês porque, acima do Círculo Polar Ártico, o Sol simplesmente se recusa a se pôr entre o fim de maio e o fim de julho.

FAQ

Horas de luz é igual a nascer-a-pôr do sol? Não exatamente. A definição estrita acompanha o centro geométrico do Sol, mas o nascer e o pôr reais ainda contam a refração atmosférica (~34 minutos de arco) e o raio do disco solar, e isso soma de 6 a 10 minutos extras.

Por que o equador não tem exatamente 12 horas todo dia? A refração e o disco solar empurram todas as latitudes um pouco além das 12 horas. No equador, isso deixa o valor entre 12h00 e 12h07.

O que acontece acima dos círculos polares? Assim que |latitude| + |delta| passa de 90 graus, a fórmula deixa de ter solução. É aí que o Sol nunca nasce (noite polar) ou nunca se põe (dia polar).