Metodologia e precisione

Questa pagina spiega come viene calcolato ogni numero su Heliotempo, su quali dati si basa e quanto è preciso. Se qualcosa non è chiaro o trovi un errore, scrivimi.

Posizione del sole

Le posizioni del sole sono calcolate con Astronomy Engine (di Don Cross, licenza MIT), una libreria open source che modella le orbite della Terra e dei pianeti, la precessione, la nutazione, l’aberrazione e la rotazione terrestre, compreso il Delta T. Le sue posizioni sono verificate con il software NOVAS C 3.1 dello US Naval Observatory e con il sistema Horizons del JPL della NASA, con cui coincidono entro circa un primo d’arco.

L’altezza apparente del sole comprende la rifrazione atmosferica standard. L’azimut è misurato in senso orario a partire dal nord vero (geografico).

Per i grafici che richiedono migliaia di posizioni (grafici annuali della luce, mappe di calore, sovrapposizioni sulla mappa, viste 3D) viene usato un insieme di formule più rapido, basato sul calcolatore solare della NOAA e su Astronomical Algorithms di Jean Meeus. Coincide con Astronomy Engine entro circa 0,05° nella posizione e circa un minuto negli orari. Gli orari mostrati come testo provengono sempre da Astronomy Engine.

Definizioni

Evento	Definizione (centro del sole)
Alba, tramonto	0,833° sotto l’orizzonte (bordo superiore del disco su un orizzonte al livello del mare, con rifrazione standard)
Inizio e fine del crepuscolo civile	6° sotto l’orizzonte
Inizio e fine del crepuscolo nautico	12° sotto l’orizzonte
Inizio e fine del crepuscolo astronomico	18° sotto l’orizzonte
Ora d’oro	da 6° sopra a 4° sotto l’orizzonte
Ora blu	da 4° a 6° sotto l’orizzonte
Mezzogiorno solare	il sole attraversa il meridiano locale (angolo orario 0)
Durata del giorno	tempo dall’alba al tramonto

I limiti del crepuscolo e dell’ora d’oro si riferiscono, come da convenzione, alla posizione geometrica del centro del sole. Solstizi ed equinozi sono i momenti in cui la longitudine eclittica apparente del sole raggiunge 90°, 180°, 270° e 0°.

I calcoli presuppongono un orizzonte piatto al livello del mare. Colline, montagne ed edifici ritardano l’alba e anticipano il tramonto; un punto di osservazione elevato produce l’effetto opposto. Vedi la guida Come si calcolano gli orari di alba e tramonto.

Fusi orari

Gli orari locali usano il database IANA dei fusi orari tramite il supporto all’internazionalizzazione integrato nel tuo browser. L’ora legale viene applicata automaticamente secondo le regole in vigore per ogni luogo e data. Per le località scelte sulla mappa, il fuso orario viene determinato dai dati sui confini dei fusi orari (tz-lookup, basato sul progetto timezone-boundary-builder).

Località e mappe

• La ricerca delle località usa i dati GeoNames per tutte le località con almeno 15.000 abitanti, © GeoNames, con licenza CC BY 4.0. La ricerca avviene interamente nel tuo browser, su dati forniti da Heliotempo.
• Le mappe usano tile vettoriali di OpenFreeMap, basate su OpenMapTiles, con dati cartografici © contributori di OpenStreetMap (ODbL). Le altezze degli edifici per la vista 3D provengono da OpenStreetMap.
• Il terreno nella mappa 3D proviene da Mapterhorn.
• I contorni della mappa del mondo provengono da Natural Earth (pubblico dominio).

Ombreggiamento, balconi e giardini

Gli strumenti per casa, balcone e giardino verificano, a intervalli di pochi minuti nel corso della giornata, se il sole è sopra l’orizzonte e se la sua direzione è ostruita:

• Una parete riceve sole diretto quando il sole si trova a meno di 90° da un lato o dall’altro rispetto alla direzione verso cui è rivolta la parete.
• Gli ostacoli (edifici di fronte, recinzioni, muri, siepi e alberi) sono modellati come blocchi con direzione, distanza, altezza e larghezza. Bloccano il sole quando questo è più basso dell’angolo verso il loro bordo superiore nella loro direzione.
• Un balcone o uno sporto del tetto blocca il sole quando l’angolo di profilo del sole (la sua altezza misurata nel piano perpendicolare alla parete) è maggiore dell’angolo tra la base dell’apertura e il bordo dello sporto. Le pareti laterali di un balcone incassato limitano l’angolo laterale.
• I valori mensili si riferiscono al 15 di ogni mese. Gli alberi sono considerati compatti.

Si tratta di modelli semplificati: non tengono conto della luce riflessa, della forma dei singoli alberi né del terreno.

Ombre degli edifici sulla mappa 3D

Le ombre degli edifici sono un’approssimazione: l’impronta di ogni edificio viene spostata in direzione opposta al sole di una distanza pari alla sua altezza divisa per la tangente dell’altezza del sole, e unita all’impronta originale. Le altezze provengono da OpenStreetMap e possono mancare o essere stimate. Il terreno non viene considerato per le ombre.

Pannelli solari

Lo strumento per i pannelli solari usa un modello di meteo tipico. Per ogni mese, un indice di serenità che dipende dalla latitudine (il rapporto abituale tra la radiazione globale al suolo e quella che arriva al limite dell’atmosfera) stabilisce quanta luce raggiunge il suolo. La correlazione di Erbs la suddivide in radiazione diretta e diffusa; nel corso della giornata la diretta segue la forma di un fascio a cielo sereno (modello di Meinel con la massa d’aria di Kasten–Young), quindi è debole quando il sole è basso. Sul piano inclinato la luce diffusa è trattata come se arrivasse in modo uniforme da tutto il cielo (modello isotropo) e per la luce riflessa dal suolo si usa un albedo di 0,2. Il tutto viene sommato ogni 15 minuti, un giorno su quattro nell’arco dell’anno, e l’inclinazione ottimale si trova provando ogni grado intero da 0° a 90°. Per Berlino si ottengono un’inclinazione ottimale di circa 38° e un pannello orizzontale a circa l’86% dell’ottimo, entro pochi punti percentuali da PVGIS. I risultati sono mostrati come percentuale dell’orientamento migliore e come irraggiamento annuo in kWh/m². Non sono una previsione di produzione: il meteo è una media smussata per la latitudine e non dati locali, e temperatura, ombreggiamento e perdite dell’impianto non sono considerati. Per progettare un impianto reale consigliamo PVGIS del Centro comune di ricerca (JRC) della Commissione europea.

Test

I calcoli di Heliotempo sono coperti da test automatici che vengono eseguiti a ogni modifica:

• alba e tramonto per 8 località in 6 date, confrontati con un’implementazione indipendente delle equazioni della NOAA (tolleranza di 2 minuti; la concordanza osservata è entro un minuto),
• alba e tramonto confrontati con gli orari pubblicati nelle effemeridi per Londra e New York,
• giorno polare e notte polare, giorni senza notte astronomica, cambi dell’ora legale, stagioni, equazione del tempo e l’eclissi totale di sole del 2 agosto 2027,
• le formule rapide dei grafici confrontate con quelle esatte.

Precisione nella pratica

• Posizione del sole: meglio di 0,02° (calcolo esatto), circa 0,05° (grafici).
• Alba e tramonto: calcolati con una precisione ben inferiore al minuto. L’orario reale osservato può differire di un minuto o più, perché la rifrazione varia con il meteo, e molto di più con un orizzonte ostruito o un punto di osservazione elevato.
• Vicino ai circoli polari, dove il sole si muove lungo l’orizzonte con un angolo radente, piccole variazioni della rifrazione possono spostare l’alba e il tramonto di diversi minuti e decidere se il sole tramonti o meno.

Ultimo aggiornamento: 23 settembre 2026