这看起来很简单但实际上是一个非常有趣的问题。你必须决定的第一件事是你对日出的定义。它是指当太阳的中心，还是顶部边缘，抑或底部边缘穿过地平线的时间？另外，你是把地平线视为海平面，还是考虑到你所在位置的地形？地球的大气层也有影响，通过使光发生折射(或弯曲)，太阳会看起来比没有大气层时早/晚升起几分钟。
美国海军天文台对日出/日落的定义如下（在常见问题中）：
“日出和日落通常是指太阳盘的上边缘在地平线上的时间，相对于感兴趣的位置，这被认为是畅通无阻的。大气条件被假定为平均值，并且位置在一个水平区域上地球的表面”。
当地球绕轴自转时，天体似乎会上升和下降。位于赤纬零度（或直接“高于”地球赤道）的天体（见我们对赤经和赤纬的解释）上升12小时，下降12小时。当太阳在赤纬零度（春分和秋分）时，它因此上升12小时，下降12小时。它的最高点(当它穿过子午线时)被定义为当地正午。
对于北半球的观测者来说，天球赤道以北的天体上升时间超过12小时（以至于有些天体是绕极的，永远不会落下）。天球赤道以南的天体上升时间不到12小时(有些从未上升)。在冬季(北半球)，太阳位于天球赤道以南，所以上升时间不超过12小时——确切的时间长度取决于太阳的具体的赤纬。当地正午仍然是它到达最高点的时间。
图解：纽约州伊萨卡市上空的天体路径图（图片来源：CornellAstropage）
因此，利用当地时间，理论上很容易确定日出时间。你可以先从一年中的某个时间计算赤纬。然后，计算该赤纬上的天体在天空中的停留时间，从而得出你在地球上的纬度。接着，从当地正午减去该时间的大约一半（请参阅第一段，为什么要这样做）以找出当地日出时间。
当然，我们不使用本地时间-我们有时区的概念，在这些时区中，时间被定义为与地球上的特定区域相同。仅在该时区的确切中心，时间才等于本地时间。因此，你还需要知道你的经度，以了解当地时间与手表使用时间之间的时差。
实际比这更复杂，如果你想更详细地了解，美国海军天文台有一些阅读推荐。他们也有在线程序为你计算时间，操作十分简便。
日落，是由于地球自转而导致的太阳每天在地平线以下消失的现象。从赤道上看，春分和秋分时，太阳恰好在正西方落下。从中纬度看，当地的夏季太阳从北半球的西北方向落下，而从南半球的西南方向落下。
在天文学中，日落时间定义为太阳上边缘消失在地平线以下的时刻。在地平线附近，大气折射会使太阳光线扭曲到一定程度，以至于在观察到日落时，太阳圆盘的几何形状已经在地平线以下约一个直径。
图解：大约在天文学的日落前一分钟的太阳。
日落不同于暮光，后者分为三个阶段，第一阶段是民用暮光，它从太阳在地平线以下消失开始，一直持续到下降到地平线以下6度为止。第二阶段是航海暮光，在地平线以下6至12度之间；第三阶段是天文暮光，这是太阳处于地平线以下12至18度之间的时期。黄昏处于天文暮色的尽头，是夜晚前最黑暗的暮光时刻。当太阳低于地平线18度，不再照亮天空时，就出现了夜。
图解：金星伴月的美景，只能在日落时分看到。
在极昼或极夜持续24小时时，比北极圈更北和比南极圈更南的地方，至少有一天不会出现日落或日出。
日落会产生独特的大气条件，例如太阳和周围天空经常呈强烈的橙色和红色。
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
3.astro–大脸喵
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