Waktu Matahari (Inggris: Solar Time)

Hingga akhir abad ke-19 kebanyakan orang menggunakan waktu matahari lokal di mana tengah hari adalah saat matahari berada tepat di atas kepala. Akibatnya, tengah hari di suatu kota tidak sama dengan tengah hari di kota lain. Pada waktu itu transportasi masih lambat sehingga tidak masalah bila dua kota yang terpisah jarak beberapa kilometer memiliki selisih waktu beberapa menit. Sejak adanya kereta api, dibutuhkan pencatatan waktu yang lebih akurat dan zona waktu diperkenalkan agar sebuah daerah bisa menggunakan waktu yang sama1. Zona waktu mengikuti zonasi politik sehingga waktu setempat dapat berbeda hingga 2 jam dari waktu matahari.

Waktu Matahari Lokal (inggris: Local Solar Time (LST)) dan Waktu Lokal (inggris: Local Time (LT))

Jam 12 siang waktu matahari lokal (LST) didefinisikan sebagai saat di mana matahari berada pada titik tertingginya di langit. Waktu lokal (LT) biasanya berbeda dari LST karena eksentrisitas orbit Bumi, dan karena adanya penyesuaian yang dilakukan oleh manusia seperti zona waktu dan daylight saving.

Meridian Waktu Standar Lokal (inggris: Local Standard Time Meridian (LSTM))

Meridian Waktu Standar Lokal (LSTM) adalah sebuah meridian referensi yang digunakan di sebuah zona waktu tertentu, dan mirip dengan Meridian Utama yang digunakan untuk Greenwich Mean Time (GMT). LSTM diilustrasikan di bawah ini.

LSTM dihitung menggunakan rumus:

LSTM=150∆TUTC

dengan ΔT_UTC adalah selisih antara waktu lokal (LT) dengan waktu universal terkoordinasi (inggris: Universal Coordinated Time (UTC)) dalam satuan jam. ΔT_UTC juga sama dengan zona waktu. 15° = 360°/24 jam. Sebagai contoh, Sydney di Australia adalah UTC +10 sehingga Meridian Waktu Standar Lokalnya adalah 150°E (E = East atau Timur). Pheonix di Amerika Serikat adalah UTC -7 sehingga LSTM-nya adalah 105°W (W = West atau Barat).

Equation of Time (EoT)

Equation of time (EoT) (dalam satuan menit) adalah sebuah persamaan empiris yang memberikan koreksi dari perbedaan waktu yang disebabkan oleh eksentrisitas orbit Bumi dan kemiringan sumbu bumi. Sebuah aproksimasi 2yang akurat hingga setengah menit adalah:

EoT=9.87sin2B-7.53cos⁡B-1.5sin⁡B

dengan

$$B=\frac{360}{365}(d-81)$$

dalam derajat dan d adalah jumlah hari sejak permulaan tahun. Koreksi waktu EoT diberikan pada gambar di bawah.

Faktor Koreksi Waktu (inggris: Time Correction Factor (TC))

Faktor koreksi waktu bersih (dalam satuan menit) memperhitungkan variasi pada waktu matahari lokal (LST) dalam sebuah zona waktu tertentu dikarenakan oleh variasi derajat bujur dalam zona waktu tersebut dan juga memasukan EoT di atas.

$$T C=4(\text {Longitude}-LSTM)+EoT$$

4 menit adalah dikarenakan Bumi berputar 1° setiap 4 menit.

Waktu matahari lokal (LST)

Waktu matahari lokal (LST) bisa didapat dengan menggunakan dua koreksi di atas untuk menyesuaikan waktu lokal (LT).

$$LST=L T+\frac{T C}{60}$$

Sudut Jam (inggris: Hour Angle (HRA))

Sudut jam mengkonversi waktu matahari lokal (LST) menjadi satuan derajat yang menunjukkan pergerakan matahari di langit. Sudut jam didefinisikan sebagai 0° pada tengah hari menurut waktu matahari. Dikarenakan bumi berputar 15° setiap jam, setiap jam hari matahari bergerak sebanyak 15°. Pada pagi hari sudut jam bernilai negatif dan pada sore hari bernilai positif.

$$HRA=15^{\circ}(LST-12)$$

Kalkulator Waktu Lokal ke Waktu Matahari Lokal

Konversi dari waktu lokal (LT) menjadi waktu matahari lokal (LST) semakin rumit dengan adanya zona-zona waktu dan tidak ada cara sederhana untuk mengkonversi sebuah lokasi menjadi zona waktunya. Kalkulator di bawah menggunakan Google untuk menentukan zona waktu dari suatu lokasi. Kalkulator ini dapat menerima input seperti alamat, nama kota, kode bandara, dan menunjukan lokasinya di peta. Kalkulator ini juga dapat menentukan zona waktu terkini dari lokasi tersebut. Kalkulator akan mengasumsikan lokasi yang lebih umum digunakan sehingga mengetik “Paris” akan menghasilkan Paris, Perancis, sedangkan “Paris, Texas” akan menghasilkan Paris di negara bagian Texas di Amerika Serikat.

Masukan sebuah lokasi di atas untuk mendapatkan derajat bujur-nya dan zona waktu-nya. Bila zona waktu telah didapatkan, derajat lintang-nya tidak dibutuhkan untuk menghitung waktu matahari lokal. Derajat bujur dan zona waktu juga dapat dimasukkan secara langsung tanpa harus menggunakan fitur pencarian. Waktu standar digunakan dan tidak ada koreksi untuk Daylight Savings.

• 1. “The Standardization of Time: A Sociohistorical Perspective”, American Journal of Sociology, vol. 88, pp. 1-23, 1982.
• 2. “Note on the Equation, of Time”, The Mathematical Gazette, vol. 10, no. 155, pp. 372 - 375, 1921.