使用PyEphem计算日出和日落时间

Question

可以用 PyEphem 来计算黎明、黄昏和日落的时间吗？我用 PyEphem 生成了白天和黑夜的时间，但没找到关于日落、黄昏和黎明的相关内容。

Answer 1

你可以试着把 horizon 参数设置为低于地平线，这样可以根据不同的黄昏和黎明的定义来调整。

Answer 2

下面这个脚本会用PyEphem来计算日出、日落和黄昏的时间。注释部分会解释每一部分的作用。

import ephem

#Make an observer
fred      = ephem.Observer()

#PyEphem takes and returns only UTC times. 15:00 is noon in Fredericton
fred.date = "2013-09-04 15:00:00"

#Location of Fredericton, Canada
fred.lon  = str(-66.666667) #Note that lon should be in string format
fred.lat  = str(45.95)      #Note that lat should be in string format

#Elevation of Fredericton, Canada, in metres
fred.elev = 20

#To get U.S. Naval Astronomical Almanac values, use these settings
fred.pressure= 0
fred.horizon = '-0:34'

sunrise=fred.previous_rising(ephem.Sun()) #Sunrise
noon   =fred.next_transit   (ephem.Sun(), start=sunrise) #Solar noon
sunset =fred.next_setting   (ephem.Sun()) #Sunset

#We relocate the horizon to get twilight times
fred.horizon = '-6' #-6=civil twilight, -12=nautical, -18=astronomical
beg_twilight=fred.previous_rising(ephem.Sun(), use_center=True) #Begin civil twilight
end_twilight=fred.next_setting   (ephem.Sun(), use_center=True) #End civil twilight

调整地平线的位置是为了考虑光线在地球曲率周围的折射。PyEphem能够根据温度和气压更准确地计算这一点，但美国海军天文年鉴（USNAA）更倾向于忽略大气的影响，直接调整地平线的位置。我提到USNAA是因为它是一个权威的来源，可以用来检查这类计算的准确性。你也可以在NOAA的网站上核对答案。

需要注意的是，PyEphem使用的是协调世界时（UTC）。这意味着你需要把你的本地时间转换成UTC，然后再把UTC转换回本地时间，才能找到你想要的答案。在我写这个回答的时候，加拿大弗雷德里克顿所在的大西洋时间区（ADT）比UTC晚了3个小时。

为了好玩，我还加上了太阳正午的计算。注意，这个时间比你预期的要多出一个小时——这是因为我们使用了夏令时的缘故。

所有这些计算的结果是：

begin civil twilight: 2013/9/4 09:20:46
sunrise:              2013/9/4 09:51:25
noon:                 2013/9/4 16:25:33
sunset:               2013/9/4 22:58:49
end civil twilight:   2013/9/4 23:29:22

注意，我们需要减去3个小时才能把结果转换到ADT时间区。

这个PyEphem的文档页面包含了上面提到的大部分内容，虽然我试图澄清一些我觉得困惑的地方，并把那个链接中的重要部分也放在这里的StackOverflow上。

Answer 3

关于黎明和黄昏，可以参考pyephem文档中的黄昏部分
简单来说，黎明和黄昏是指太阳的中心在地平线下的某个特定角度的时间；这个角度根据不同的定义而变化，民用、航海和天文学的黄昏分别使用6度、12度和18度。

而日出则是指太阳的边缘刚好出现在地平线以上（或日落时刚好消失在地平线以下，0度）。因此，无论是普通人、海员还是天文爱好者，大家得到的日出和日落时间都是一样的。（可以查看pyephem文档中的海军天文台日出日落部分）

总结一下，一旦正确设置了pyephem.Observer（包括经纬度、日期、时间、气压（可能还要考虑海拔）等），就可以通过
Observer.previous_rising()和Observer.next_setting()方法获取各种黄昏时间（黎明、黄昏）以及日出和日落时间，
其中第一个参数是ephem.Sun()，
并且use_center=参数需要设置为True以进行黄昏计算，
地平线的值可以是0（如果考虑大气折射则为0:34），或者-6、-12、-18。

使用PyEphem计算日出和日落时间

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