Langsung ke konten utama

Julian Day dan Waktu Matahari


Hai teman-teman bagi kalian yang suka dengan ilmu astronomi ini saya posting mengenai julian day dan waktu mahari beserta perhitungannya.Materi ini berasal dari dosen saya pak Rukman Nugraha yang juga bekerja di BMKG pusat bagian Geofisika Potensial dan Tanda Waktu.

Julian Day
Julian Day (JD) didefinisikan sebagai banyaknya hari yang telah dilalui sejak hari Senin tanggal 1 Januari tahun 4713 SM (= - 4712) pada pertengahan hari atau pukul 12:00:00 UT (Universal Time) atau GMT.

Julian Day digunakan untuk memudahkan perhitungan yang berkaitan dengan tanggal dan penentuan posisi benda langit (Bulan dan Matahari), kemiringan orbit rotasi bumi, menghitung waktu terjadinya ekuinoks dan solstice, dan sebagainya.

JD 0 = 1 Januari -4712 12:00:00 UT
JD 0,5 = 2 Januari -4712 00:00:00 UT
JD 1 = 2,5 Januari -4712 (= 2 Januari -4712 12:00:00 UT)

4 Oktober 1582 M = JD 2299159,5 (Akhir Kalender Julian)
15 Oktober 1582 M = JD 2299160,5 (Awal Kalender Gregorian)

1 Januari 2000 12:00:00 UT = JD 2451545

18 November 2010 00:00:00 UT = JD 2455518,5

Cara Menghitung Julian Day
Input: 
Tahun adalah Y
Bulan adalah M (M = 1 s.d. 12)
Tanggal adalah D. (Tanggal bisa pecahan hari) 

-Prosedur
Jika M > 2: M’ = M dan Y’ = Y
Jika M = 1 atau 2: M’ = M + 12 
  Y’ = Y - 1. 
Jika Input >= 15 Oktober 1582, masuk Kalender Gregorian.
Jika Input < 15 Oktober 1582, termasuk Kalender Julian.
-Prosedur (Lanjutan)
Untuk Kalendar Gregorian: hitung A = INT(Y’/100)
dan  B = 2 + INT(A/4) - A. 
Untuk Kalendar Julian: A tidak perlu dihitung, 
sedangkan B = 0. 
Hitung Julian Day: 

JD = 1720994,5 + INT(365,25*Y’) 
   + INT(30,6001(M’ + 1)) + B + D.

Cat: INT = Integer, yaitu hanya angka bulat yang dipakai.
Contoh: INT (100,25) = 100 INT(-23,56)= -24

Waktu Matahari

Jika diperhatikan, ternyata waktu saat Matahari transit / tepat di meridian tidaklah selalu pukul 12.00 siang waktu setempat.

Waktu Matahari terbagi dua:
Waktu Matahari Sejati / Tampak
Waktu Matahari Rata-rata / Menengah

Selisih saat transit antara Waktu Matahari Sejati dengan saat Waktu Matahari Menengah disebut dengan Equation of Time (Persamaan Waktu atau Perata Waktu).
Penyebab adanya waktu matahari adalah bentuk orbit Bumi mengelilingi Matahari bukan lingkaran, tetapi Ellips (= Efek Eksentrisitas Orbit)  
Laju Matahari yang tampak mengelilingi Bumi tidaklah konstan, tetapi selalu berubah-ubah. 
Bidang ekliptika tidak tepat sama dengan bidang equator, tetapi membentuk sudut sekitar 23,5◦. (= Efek Kemiringan Orbit)


Kurva Persamaan Waktu

Catatan:
  • Nilai Persamaan Waktu positif = Waktu transit Matahari Sejati lebih cepat daripada waktu transit Matahari Menengah.
  • Nilai Persamaan Waktu negatif = Waktu transit Matahari Sejati lebih lambat daripada waktu transit Matahari Menengah.


Cara Menghitung Persamaan Waktu (pendekatan)

Hitung Julian Day (JD) tanggal yang akan dihitung.
Hitung U
U = (JD - 2451545)/36525
Hitung Lo (bersatuan derajat)
Lo = 280,46607 + 36000,7698 * U
Hitung Persamaan waktu (EoT) (bersatuan menit)
EoT = [ - (1789 + 237*U)*Sin(L0) - (7146 - 62*U)*Cos (L0) 
+ (9934 - 14*U)*Sin(2*L0) - (29 + 5*U)*Cos(2*L0)
+ (74 + 10*U)*Sin(3*L0) + (320 - 4*U)*Cos(3*L0)
- 212*Sin(4*L0) ] / 1000


Cara Menghitung Persamaan Waktu (presisi tinggi)

Hitung Julian Day (JD) tanggal yang akan dihitung.
Hitung τ = (JD - 2451545)/365250

Hitung Lo = 280,4664567 + 360007,6982779*τ + 0,03032028
    * τ2 + τ3/49931 - τ4/15300 - τ5/2000000

Hitung EoT = Lo - 0,00572 - α + Δψ * COS (ε)

Cat: α   = Asensio recta tampak Matahari
 Δψ = Nutasi dalam longitude
 ε    = Kemiringan sumbu rotasi bumi

Komentar

Postingan populer dari blog ini

TATA KOORDINAT GEOGRAFIS DAN HORISON

Peredaran Benda-benda Langit -Benda langit nampak beredar, terutama, karena rotasi bumi. Jika bumi tidak berotasi, posisi bintang-bintang akan “tetap”. -Dahulu orang menyangka bahwa langit adalah sebuah kubah raksasa yang berputar dan objek-objek langit menempel padanya. Adapun  Bumi adalah pusat kubah itu. -Untuk menentukan posisi sebuah benda langit digunakanlah sistem koordinat bola yang berpusat di Bumi Komponen-komponen Dasar Tata Koordinat Astronomi Lingkaran Dasar Utama: yang membagi bola menjadi 2 belahan, belahan utara dan belahan selatan Kutub-kutub: pada diameter bola yang tegak lurus lingkaran dasar utama Lingkaran Dasar ke-2: lingkaran besar yang melalui kutub-kutub lingkaran dasar utama, tegak lurus lingkaran dasar utama Titik asal: titik acuan pengukuran besaran koordinat I Koordinat I(“absis”): dihitung dari titik asal sepanjang lingkaran dasar utama Koordinat II(“ordinat”): dihitung dari lingkaran dasar utama ke arah kutub Komponen U

Istilah-Istilah dalam Astronomi

1) Ekuator langit Ekuator langit  adalah suatu lingkaran besar semu yang merupakan perpotongan perpanjangan bidang ekuator bumi pada bola langit (lihat gambar II.1). Gambar II.1. Sistem Koordinat Ekuator 2) Lingkaran ekliptika  Lingkaran ekliptika adalah lingkaran semu yang membentuk sudut 23.5o terhadap ekuator langit (lihat gambar II.1). Perpotongan pertama pada tanggal 21 Maret saat matahari bergerak dari selatan ke arah utara pada titik Aries (vernal equinox), dan perpotongan kedua pada saat matahari bergerak dari utara ke arah selatan tanggal 21 September  pada titik musim gugur (autumnal equinox). Dalam lingkaran ini Matahari nampak bergeser dari barat ke arah timur. Menurut Hipparcus (seorang peneliti astronomi), matahari mempunyai keterlambatan 36” setahun dalam mencapai posisi titik aries (vernal ekuinox).  3) Titik Aries/vernal equinox merupakan salah satu titik perpotongan antara bidang ekliptika dan ekuator langit, tempat matahari berada pada tanggal 21 Mare