Hversu nákvæmar eru töflur almanaksins?

Síðan tölvur urðu almenningseign hafa komið á markaðinn ýmis forrit sem gera mönnum kleift að reikna út margt af því sem almanakið sýnir, svo sem sólaruppkomu og sólarlag, hvenær tungl er í suðri o.s. frv. Þeir sem prófa þessi forrit komast venjulega að raun um að útkomurnar eru ekki alltaf í fullu samræmi við almanakið. Til þess liggja aðallega tvær ástæður. Í fyrsta lagi eru ekki gerðar sömu kröfur um nákvæmni til forrita sem ætluð eru til dægradvalar eins og þeirra sem ætluð eru til almanaksútreikninga. Í öðru lagi geta forsendur útreikninganna verið frábrugðnar þeim sem almanakið miðar við. Best er að útskýra þetta með dæmum.

Í almanakinu fyrir 1999 stendur að sól sé í hásuðri í Reykjavík hinn 26. ágúst kl. 13:30. Þótt tíminn sé þarna gefinn upp á heila mínútu er hann í reynd reiknaður upp á brot úr sekúndu. Í þessu tilviki var nákvæmlega reiknaður tími 13:29:36,6 (13 stundir, 29 mínútur og 36,6 sekúndur). Næsta heila mínúta var því 13:30 eins og stendur í almanakinu. Í dagblaði var gefinn upp tíminn 13:29. Það merkir ekki að forritið sem dagblaðið notaði hafi verið ónákvæmt sem svaraði heilli mínútu, því að 7 sekúndna skekkja myndi nægja til að skýra muninn.

Ef hádegistíminn er hins vegar kerfisbundið skakkur alltaf í sömu átt, eins og átti sér stað í sama dagblaði um nokkurra ára skeið, er ástæða til að ætla að röng staðsetning hafi verið slegin inn þegar forritið var notað. Í umræddu tilviki nam skekkjan oft fjórum mínútum, en það svarar til einnar gráðu skekkju í lengd staðarins. Tölurnar voru sífellt of lágar og áttu því betur við Selfoss en Reykjavík, því að hádegi er fyrr á Selfossi sem þessu nemur.

Sólsetur fyrrnefndan dag, 26. ágúst 1999, var kl. 21:07 samkvæmt almanakinu. Nákvæmt reiknaður tími var 21:06:40,8. Fyrrnefnt dagblað sagði sólsetur vera 21:06. Í þessu tilviki gat munurinn stafað af öðru en ónákvæmni, og satt best að segja myndu flest erlend forrit sýna frávik í þessa átt. Ástæðan er sú að í íslenska almanakinu er reiknað með því að ljósbrot í andrúmsloftinu sé 0,6°, þ.e. 36 bogamínútur. Erlend forrit reikna oftast með 34 bogamínútum því að þau gera ráð fyrir öðru hitastigi og loftþrýstingi sem hvort tveggja hefur áhrif á ljósbrotið. Hve miklu tvær bogamínútur í ljósbroti breyta, fer eftir árstíma, því að sólin nálgast sjóndeildarhringinn misjafnlega hratt. Í umræddu tilviki (26. ágúst, í Reykjavík) hefði breytingin aðeins numið 20 sekúndum, en það nægir til að skýra tölu dagblaðsins. Sum forrit gefa færi á að breyta forsendum reikninganna hvað varðar hitastig og loftþrýsting. En í rauninni skiptir slík nákvæmni litlu máli þegar um er að ræða ris eða setur. Ljósbrot við sjóndeildarhring er breytilegra en svo að nokkrar reikniformúlur geti náð tökum á því. Þess vegna verður alltaf óvissa í útreikningi á risi eða setri himinhnatta, og sú óvissa skiptir ekki sekúndum heldur mínútum. Ber því að taka tölum um ris og setur með meiri fyrirvara en öðrum tölum um gang himinhnatta í almanakinu.

Síðast en ekki síst verður að hafa hugfast að hefðbundin skilgreining á risi og setri miðast við láréttan sjóndeildarhring en ekki raunverulegan, og þar getur munað æði miklu. Raunverulegur sjóndeildarhringur getur ýmist verið ofan við láréttan flöt, ef fjöll skyggja á, eða neðan við hann, ef athugandinn er hátt yfir sjávarmáli.

Að lokum skulum við líta á tölur um flóð og fjöru. Í almanakinu er sýnt hvenær háflóð er í Reykjavík og hvenær háfjara. Þessum tölum ber ekki alltaf saman við tölur sem lesandinn kann að finna annars staðar, t.d. í dagblöðum. Ástæðan er sú að mismunandi aðferðum er beitt við útreikningana. Í almanakinu er stuðst við forrit sem Ólafur Guðmundsson jarðeðlisfræðingur samdi árið 1991 með hliðsjón af mælingum Sjómælinga Íslands í Reykjavíkurhöfn í 34 ár. Prófanir hafa sýnt að þetta forrit gefur nákvæmari niðurstöður en önnur forrit sem notuð hafa verið hérlendis. En sömu prófanir sýna líka að jafnvel bestu spám um flóð og fjöru er alls ekki treystandi upp á mínútu í tíma eða sentimetra í hæð. Þvert á móti er algengt að tímaskekkjan nemi 10-15 mínútum og hæðarskekkjan 10-20 cm. Þetta stafar af áhrifum veðurfars, sem ekki verða reiknuð út fyrirfram. Nánari greinargerð um prófanir þessar verður væntanlega birt síðar.
 

Ţ.S. okt. 1999

Almanak Háskólans