چگونه زمان دقیق اوقات شرعی محاسبه می‌شود؟

اذان صبح

وقتی خورشید در نیمه‌های شب در پایین‌ترین ارتفاع زیر افق قرار دارد، پرتوهای آن توسط ناظر زمینی دیده نخواهد شد؛ اما پس از چند ساعت، اولین پرتوهای خورشید به لایه‌های بالای جو برخورد کرده و منعکس و پراکنده می‌شوند.

زمان اذان صبح بر اساس مشاهده اولین روشنایی سپیده صبحگاهی (فجر صادق) تعریف می‌شود. این اتفاق زمانی می‌افتد که خورشید هنوز زیر افق است و بر اساس رصدها، می‌توان تحقیق کرد اگر خورشید چند درجه زیر افق باشد، چنین پدیده‌‌ای دیده می‌شود. مشاهدات منجمان دوره اسلامی مقدار آن را بین 17 تا 19 درجه ثبت کرده‌اند. طبیعی است که به علت ضعیف بودن فجر صادق، مشاهده آن نیازمند داشتن افق شرقی کاملاً باز و تاریک است. در سال‌های گذشته نیز رصدهایی در کشورمان انجام گرفته و نتایج آن به تایید بسیاری از مراجع دینی رسیده است.

در حال حاضر مرکز تقویم مؤسسة ژئوفیزیک دانشگاه تهران که مسولیت استخراج اوقات شرعی کشور را به عهده دارد، برای اذان صبح زاویه 17.7 درجه زیر افق را ملاک محاسبات قرار داده و از صداوسیما نیز همین اوقات اعلام می‌گردد.

طلوع و غروب خورشید

لحظه‌ای که لبه بالایی قرص خورشید از زیر افق ناظر سر بر می‌آورد، زمان طلوع خورشید است. نورِ گسیل شده از خورشید قبل از این این‌که به ناظر برسد، از جو زمین عبور می‌کند و وجود جوّ باعث می‌شود که مسیر نور منحرف شده و خورشید بالاتر از موقعیت واقعی خود به نظر برسد. به طور کلی می‌توان گفت که اثر شکست موجب می‌شود که ارتفاع اجسام بیش از آن‌چه هست، مشاهده شود.

مقدار شکست در افق ناظر به طور متوسط 34 دقیقه قوسی است (هر درجه 60 دقیقه قوسی است). بنابراین بدون در نظر گرفتن اثر شکست، قرص خورشید 34 دقیقه قوسی پایین‌تر قرار دارد که در بحث‌های دقیق باید لحاظ شود.

به شکل مشابه، زمان دقیق غروب خورشید نیز لحظه‌ای است که مرکز قرص خورشید 50 دقیقه قوس زیر افق ناظر باشد که 34 دقیقه قوس آن به علت تأثیر پدیده شکست و 16 دقیقه قوس باقیمانده، مربوط به شعاع ظاهری قرص خورشید است. قطر ظاهری خورشید به طور میانگین 32 دقیقه‌ی قوس است.

اوقات شرعی به موقعیت خورشید در طی سال بستگی دارد و به دلیل این‌که حرکت ظاهری خورشید در طی سال یکنواخت نیست، این فاصله زمانی نیز ثابت نیست و می‌تواند متغیر باشد.

اذان ظهر

در کره آسمان، نصف‌النهار ناظر به صورت کمانی قابل تصور است که از شمال شروع شده و از بالای سر (سمت الراس) عبور کرده و به جنوب سماوی می‌رسد. مطابق برخی روایات، زمان اذان ظهر وقتی است که مرکز قرص خورشید در حرکت روزانه خود به نصف‌النهار ناظر برسد. اما برخی مراجع از بیان دیگری برای تبیین اذان ظهر استفاده کرده‌اند: وقتی خورشید به بیشترین ارتفاع خود برسد و سایه شاخص نیز به کمترین مقدارش برسد. از نظر نجومی این دو تعریف با دقت خوبی منطبق بر یکدیگرند و ممکن است فقط چند ثانیه با یکدیگر اختلاف داشته باشند. در حال حاضر مرکز تقویم موسسه ژئوفیزیک برای محاسبه اذان ظهر از تعریف اول استفاده می‌کند و لحظه محاسبه شده با دقت یک دقیقه گرد می‌شود.

اذان مغرب

پس از آن‌که خورشید غروب کرد، تا مدتی آسمان همچنان روشن است. در واقع برای ناظری که روی زمین قرار گرفته، خورشید غروب کرده است؛ اما اگر در همان لحظه در ارتفاع قابل ملاحظه‌ای قرار بگیرد (مثلاً سوار بر هواپیما باشد)، خواهد دید که هنوز خورشید بالای افق است. دقایقی بعد، خورشید بیشتر به زیر افق می‌رود و انحطاط آن بیشتر می‌شود و پرتوهای نور خورشید به سطح زمین برخورد می‌کند که در نتیجه، سایه آن در سمت مقابل خورشید (افق شرقی) قابل مشاهده است.

افق در هنگام غروب

این سایه به صورت نواری قرمز رنگ تشکیل می‌شود و اصطلاحاً حمره مشرقیه (سرخی مشرق) نام دارد. با گذشت زمان و افزایش انحطاط خورشید، ارتفاع و گسترش این نوار قرمز رنگ بیشتر می‌شود اما به تدریج کم‌نور‌تر می‌شود. زمان اذان مغرب وقتی است که حمره مشرقیه محو شود. در برخی منابع، ذکر شده که حمره مشرقیه باید از سمت‌الراس بگذرد، اما مشاهدات تجربی نشان می‌دهد که قبل از آن، سرخی مشرق کم‌نور و محو می‌شود.

نیمه شب شرعی

طی چند سال اخیر، نیمه شب شرعی نیز در اوقات شرعی رسمی اضافه شده است. این وقت شرعی مستقل نیست و به تعریف شب از لحاظ شرعی بستگی دارد. مطابق نظر بیشتر مراجع، نیمه شب شرعی زمان وسط بین غروب خورشید و اذان صبح روز بعد است. بنابراین ممکن است نیمه شب شرعی دقایقی قبل یا بعد از نیمه شب نجومی ‌(ساعت صفر بامداد) باشد.

چند پرسش و پاسخ

چرا اوقات شرعی با دقت ثانیه اعلام نمی‌شود؟

امروز با کمک رایانه‌ها، مشکلی از نظر محاسباتی وجود ندارد و امکان محاسبه و درج اذان صبح و سایر اوقات شرعی با دقت ثانیه وجود دارد؛ ولی به دلایل علمی همچون تاثیر موقعیت دقیق جغرافیایی، دما و رطوبت و... چنین کاری غیر علمی است، بنابراین اعداد با دقت دقیقه گرد می‌شوند.

آیا فاصله زمانی دو وقت شرعی (مثلاً غروب آفتاب و اذان مغرب) برای یک شهر همواره ثابت است؟

اوقات شرعی به موقعیت خورشید در طی سال بستگی دارد و به دلیل این‌که حرکت ظاهری خورشید در طی سال یکنواخت نیست، این فاصله زمانی نیز ثابت نیست و می‌تواند متغیر باشد.

آیا همیشه اوقات شرعی شهرهای غربی دیرتر از شهرهای شرقی است؟

به طور کلی هر چه به غرب می‌رویم زمان طلوع یا غروب خورشید دیرتر است؛ اما این گفته دقیق نیست. اوقات شرعی (به‌جز اذان ظهر) علاوه بر طول جغرافیایی، به عرض جغرافیایی نیز وابسته است. در برخی اوقات سال مانند حوالی انقلاب تابستانی یا زمستانی تاثیر عرض جغرافیایی (شمالی یا جنوب بودن) بیشتر است و ممکن است که اوقات شرعی یک شهر غربی کمی زودتر باشد. به عنوان مثال اردبیل در مقایسه با تهران، غربی‌تر است، ولی در نیمه خرداد ممکن است اذان صبح اردبیل کمی زودتر از تهران اتفاق بیفتد. بنابراین فاصله زمانی اوقات شرعی بین دو شهر در طی سال ثابت نیست و نمی‌توان با اضافه یا کم کردن، اوقات شرعی شهر جدید را محاسبه کرد. محاسبه اوقات شرعی در هر مکانی نیاز به دانستن موقعیت جغرافیایی دقیق محل و استفاده از نرم‌افزارهای خاص دارد.

آیا اوقات شرعی یک مکان در طی سال‌های مختلف یکی است؟

تقریباً بله، ولی از آن‌جاکه طول سال شمسی دقیقاً عدد صحیحی نیست، اوقات شرعی یک سال نسبت به سال قبل یا بعد ممکن است حداکثر تا یک دقیقه تفاوت داشته باشد.