OnlineTimeNow

Vì sao giờ mặt trời mọc, lặn và độ dài ban ngày thay đổi trong năm

Vì sao giờ mặt trời mọc, lặn và độ dài ban ngày thay đổi trong năm

Ngày ngắn dần sau điểm chí tháng 6 vì trục Trái Đất nghiêng khoảng 23,44 độ. Trong nửa năm, Bắc bán cầu nghiêng ra xa Mặt Trời và Mặt Trời đi theo một cung ngắn hơn, thấp hơn trên bầu trời. Độ dài ban ngày giảm bao nhiêu tùy thuộc vào vĩ độ: đầu tháng 8, Paris mất khoảng 3 phút mỗi ngày, Oslo khoảng 5 phút, còn Singapore gần như không đổi.

Vì sao độ dài ban ngày thay đổi

Trái Đất quay quanh một trục nghiêng 23,44 độ so với mặt phẳng quỹ đạo, và trục đó luôn hướng về cùng một phía trong không gian suốt năm. Khi Trái Đất quay quanh Mặt Trời, bán cầu nghiêng về phía Mặt Trời có ngày dài với cung chuyển động cao, còn bán cầu kia có ngày ngắn với cung thấp. Khoảng cách hầu như không quyết định điều này: Trái Đất thực ra gần Mặt Trời nhất vào tháng 1, giữa mùa đông ở Bắc bán cầu.

Các nhà thiên văn mô tả vị trí Mặt Trời bằng xích vĩ, tức vĩ độ trên Trái Đất mà Mặt Trời ở ngay trên đỉnh đầu vào giữa trưa. Xích vĩ thay đổi từ 23,44 độ Bắc vào điểm chí tháng 6 đến 23,44 độ Nam vào điểm chí tháng 12, đi qua xích đạo vào các điểm phân. Xích vĩ của Mặt Trời càng cao về phía bán cầu của bạn thì phần đường đi hằng ngày của nó nằm trên đường chân trời càng lớn, và ngày càng dài.

Nam bán cầu có diễn biến ngược lại. Sydney có độ dài ban ngày khoảng 9 giờ 54 phút vào điểm chí tháng 6 và khoảng 14 giờ 25 phút vào điểm chí tháng 12, vì vậy kỳ nghỉ hè ở đó rơi vào khoảng Giáng sinh.

Vĩ độ quyết định mức chênh lệch

Ở xích đạo, độ dài ban ngày hầu như không đổi: khoảng 12 giờ 7 phút mỗi ngày trong năm. Càng xa xích đạo, chênh lệch giữa tháng 6 và tháng 12 càng lớn. Bảng dùng cùng cách tính với các trang thành phố (phương trình mặt trời của NOAA, định nghĩa chuẩn về mặt trời mọc, các ngày năm 2026).

Độ dài ban ngày năm 2026 vào các điểm phân và điểm chí
Thành phố (vĩ độ)Ngày 20 tháng 3Ngày 21 tháng 6Ngày 23 tháng 9Ngày 21 tháng 12
Singapore (1,3° Bắc)12 giờ 6 phút12 giờ 12 phút12 giờ 6 phút12 giờ 3 phút
Cairo (30,1° Bắc)12 giờ 7 phút14 giờ 5 phút12 giờ 7 phút10 giờ 13 phút
Paris (48,9° Bắc)12 giờ 10 phút16 giờ 11 phút12 giờ 8 phút8 giờ 15 phút
Oslo (59,9° Bắc)12 giờ 12 phút18 giờ 50 phút12 giờ 11 phút5 giờ 54 phút
Reykjavik (64,1° Bắc)12 giờ 15 phút21 giờ 8 phút12 giờ 12 phút4 giờ 7 phút

Có hai điểm đáng chú ý. Thứ nhất, chênh lệch tăng chậm ở vĩ độ thấp rồi tăng rất nhanh về phía hai cực: ngày dài nhất ở Cairo dài hơn ngày ngắn nhất chưa đến 4 giờ, còn ở Oslo là gần 13 giờ. Thứ hai, tại cả hai điểm phân, độ dài ban ngày ở mỗi thành phố đều hơn 12 giờ vài phút. Đây không phải do làm tròn, lý do được giải thích ở phần dưới.

Ở phía bắc khoảng 66,6 độ, tức vòng Bắc Cực, Mặt Trời không lặn trong ít nhất một ngày trọn vẹn quanh điểm chí tháng 6 và không mọc quanh điểm chí tháng 12. Reykjavik nằm ngay phía nam đường này, nên vào tháng 6 mặt trời lặn vài phút sau nửa đêm và mọc lại trước 03:00. Vùng cực bắc có bài riêng về mặt trời lúc nửa đêm và đêm địa cực.

Ngày dài thêm và ngắn đi nhanh đến mức nào

Độ dài ban ngày không thay đổi với tốc độ đều đặn. Nó thay đổi nhanh nhất quanh các điểm phân và chậm nhất quanh các điểm chí, theo diễn biến xích vĩ của Mặt Trời: xích vĩ vượt qua xích đạo với tốc độ khoảng 0,4 độ mỗi ngày vào tháng 3 và tháng 9, rồi chậm lại, dừng và đổi hướng vào tháng 6 và tháng 12.

Mức thay đổi độ dài ban ngày giữa hai ngày liên tiếp (tính bằng phương trình NOAA)
Thành phốQuanh ngày 20 tháng 3Đầu tháng 8Quanh ngày 21 tháng 6
Singapore+4 giây-4 giâydưới 1 giây
Cairo+1,8 phút-1,4 phútkhoảng 1 giây
Paris+3,6 phút-2,9 phútkhoảng 3 giây
Oslo+5,5 phút-4,9 phútkhoảng 7 giây
Reykjavik+6,5 phút-6,6 phútkhoảng 16 giây

Vì vậy, những tuần quanh điểm chí có vẻ ít thay đổi, còn quanh điểm phân ta cảm thấy ánh sáng ban ngày mất đi nhanh chóng. Từ ngày 3 tháng 8 đến ngày 3 tháng 9, độ dài ban ngày ở Paris giảm từ 15 giờ xuống khoảng 13 giờ 19 phút, còn ở Oslo từ khoảng 16 giờ 39 phút xuống dưới 14 giờ một chút.

Giờ mặt trời mọc và giờ mặt trời lặn cũng không dịch chuyển bằng nhau mỗi ngày. Quanh điểm chí tháng 12, giờ mặt trời lặn sớm nhất đến trước ngày ngắn nhất một hoặc hai tuần, còn giờ mặt trời mọc muộn nhất đến sau đó một hoặc hai tuần. Đây là hệ quả của quỹ đạo elip và độ nghiêng của Trái Đất, được giải thích trong bài vì sao mặt trời lặn sớm nhất trước điểm chí. Sự lệch này cũng giải thích vì sao Mặt Trời hiếm khi lên cao nhất đúng 12:00; xem giữa trưa theo mặt trời.

Định nghĩa chính thức của mặt trời mọc

Mặt trời mọc là thời điểm mép trên của đĩa Mặt Trời xuất hiện ở đường chân trời, không phải lúc tâm đĩa xuất hiện. Đây là định nghĩa của Đài thiên văn Hải quân Hoa Kỳ, được phần lớn niên giám và ứng dụng thời tiết sử dụng. Định nghĩa này giả định đường chân trời phẳng ở mực nước biển và điều kiện khí quyển trung bình.

Phép tính gồm hai hiệu chỉnh. Bán kính biểu kiến trung bình của đĩa Mặt Trời khoảng 16 phút cung, nên mép trên vượt đường chân trời trước tâm. Khí quyển cũng làm lệch ánh sáng Mặt Trời gần đường chân trời trung bình khoảng 34 phút cung, nâng hình ảnh Mặt Trời lên trong khi về mặt hình học nó vẫn ở dưới chân trời. Cộng hai hiệu chỉnh, giờ mặt trời mọc và giờ mặt trời lặn được tính tại thời điểm tâm Mặt Trời ở dưới đường chân trời phẳng 50 phút cung.

Nhờ 50 phút cung đó, độ dài ban ngày tăng thêm vài phút ở mỗi đầu ngày (khoảng 5 phút ở Paris vào điểm phân), và nhiều hơn ở vĩ độ cao, nơi Mặt Trời gặp đường chân trời theo góc thoải. Độ khúc xạ thực tế thay đổi theo thời tiết, còn núi hoặc tòa nhà ở đường chân trời làm thời điểm bạn thực sự thấy mặt trời mọc muộn hơn. Giờ công bố là một chuẩn tính toán, không đảm bảo đúng với những gì bạn thấy qua cửa sổ. Ánh sáng trước khi mặt trời mọc và sau khi mặt trời lặn có định nghĩa riêng, được trình bày trong bài chạng vạng dân dụng, hàng hải và thiên văn.

Điểm phân: ban ngày không đúng 12 giờ

Điểm phân là thời điểm Mặt Trời đi qua xích đạo, và tên gọi của nó có nghĩa là “đêm bằng nhau”. Về mặt hình học, vào ngày đó tâm Mặt Trời ở trên đường chân trời gần 12 giờ tại mọi nơi. Nhưng giờ mặt trời mọc được tính từ mép trên, còn khúc xạ nâng hình ảnh Mặt Trời lên sớm và giữ nó trong tầm nhìn đến muộn, nên độ dài ban ngày được công bố lớn hơn 12 giờ: khoảng 12 giờ 7 phút ở xích đạo và Cairo, 12 giờ 10 phút ở Paris, 12 giờ 15 phút ở Reykjavik.

Ngày mà thời gian sáng và tối thực sự gần bằng nhau nhất được gọi là equilux. Ngày này rơi vào vài ngày trước điểm phân tháng 3 và vài ngày sau điểm phân tháng 9, tùy theo vĩ độ. Ở Paris, độ dài ban ngày vượt 12 giờ trong khoảng từ ngày 17 đến ngày 18 tháng 3, rồi giảm xuống dưới 12 giờ trong khoảng từ ngày 25 đến ngày 26 tháng 9. Gần xích đạo không có ngày equilux, vì độ dài ban ngày không bao giờ ngắn tới 12 giờ.

Độ dài ban ngày trên các trang thành phố

Mỗi trang thành phố trên trang web này có mục giờ mặt trời mọc và giờ mặt trời lặn, tính các số liệu trên theo tọa độ của thành phố đó. Ví dụ, mở trang giờ hiện tại ở Paris và cuộn qua bảng đổi giờ:

  • Hôm nay: giờ mặt trời mọc, giờ mặt trời lặn, độ dài ban ngày và giữa trưa theo mặt trời của ngày hiện tại.
  • Độ dài ban ngày trong năm: bốn hàng trong bảng trên (hai điểm phân và hai điểm chí), theo giờ địa phương.
  • Giờ mặt trời mọc sớm nhất và giờ mặt trời lặn muộn nhất trong năm, kèm ngày tương ứng. Chúng hiếm khi rơi đúng vào ngày có điểm chí.
  • Giờ đồng hồ và giờ mặt trời: đồng hồ của thành phố nhanh hơn hoặc chậm hơn Mặt Trời bao nhiêu, và thời điểm giữa trưa theo mặt trời.

Giờ trên các trang đó có tính giờ mùa hè, nên giờ mặt trời mọc và giờ mặt trời lặn nhảy một giờ vào những ngày đổi giờ, dù độ dài ban ngày chỉ thay đổi một hoặc hai phút. Khi lên kế hoạch theo ánh sáng, chẳng hạn một chuyến đi bộ phải kết thúc trước khi mặt trời lặn, hãy kiểm tra đúng ngày cần đi thay vì ngày hôm nay. Công cụ tính ngày cho biết còn bao nhiêu ngày đến một ngày nhất định, còn đếm ngược đến điểm chí hoặc điểm phân tiếp theo cho biết ngày sẽ tiếp tục ngắn đi trong bao lâu.

Để tìm hiểu chính ngày ngắn nhất trong năm, xem hướng dẫn về điểm chí mùa đông. Muốn biết độ dài ban ngày tại thành phố của bạn giảm bao nhiêu trong tuần này, hãy mở trang thành phố và so sánh độ dài ban ngày hôm nay với hàng điểm phân tháng 9.

Câu hỏi thường gặp

Vì sao ngày ngắn dần sau ngày 21 tháng 6?

Sau điểm chí tháng 6, Bắc bán cầu bắt đầu nghiêng ra xa Mặt Trời, nên đường đi của Mặt Trời trên bầu trời thấp và ngắn dần mỗi ngày. Ban đầu ngày ngắn đi chậm, sau đó nhanh hơn khi đến gần điểm phân tháng 9.

Độ dài ban ngày giảm bao nhiêu mỗi ngày?

Điều này tùy vào vĩ độ và ngày trong năm. Đầu tháng 8, Paris và London mất khoảng 3 phút mỗi ngày, Oslo khoảng 5 phút; gần các điểm chí, mức thay đổi giảm xuống còn vài giây.

Ngày và đêm có bằng nhau vào điểm phân không?

Không hoàn toàn. Vì giờ mặt trời mọc được tính từ mép trên của Mặt Trời và khí quyển làm lệch ánh sáng, độ dài ban ngày vào điểm phân ở phần lớn các vĩ độ dài hơn 12 giờ vài phút.

Vì sao mặt trời lặn vào giờ khác nhau ở những nơi cùng kinh độ?

Vĩ độ làm thay đổi độ dài cung đường Mặt Trời đi trên đường chân trời. Trong cùng một buổi tối tháng 6, thành phố ở xa hơn về phía bắc có giờ mặt trời lặn muộn hơn và giờ mặt trời mọc sớm hơn thành phố ở phía nam.

Cập nhật:

Mọi ngày tháng, chênh lệch giờ và phép tính trên trang đã được đối chiếu với các nguồn dưới đây.

  1. Đài thiên văn Hải quân Hoa Kỳ: Định nghĩa mặt trời mọc, lặn và hoàng hôn
  2. Bảng thông tin Trái Đất của NASA (độ nghiêng so với quỹ đạo)
  3. Phòng thí nghiệm Giám sát Toàn cầu NOAA: Công cụ tính toán mặt trời