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日没（または日没）とは、太陽が自転によって地球（または太陽系内の他の天体）の地平線の下に沈み、太陽の軌道の終点で太陽が消える現象です。地球上のどこから見ても、極に近い地域を除いて、約24時間ごとに起こる現象です。春分と秋分の瞬間には、太陽は真西に沈みます。北半球から見ると、春と夏には太陽は北西に沈み（または沈まない）、秋と冬には南西に沈みます。南半球では、これらの季節は逆になります。
天文学では、日没は太陽の上端が地平線の下に消える瞬間と定義されています。[ 1 ]地平線付近では、大気の屈折により太陽光線が歪められ、日没が観測されるときには、幾何学的に太陽円盤はすでに地平線の下約1直径分の位置にあります。
日没は薄明とは異なり、薄明は3つの段階に分けられます。最初の段階は市民薄明で、太陽が地平線の下に消えた時点から始まり、地平線から6度下に沈むまで続きます。薄明の初期から中期は夕暮れ前と一致します。2番目の段階は航海薄明で、地平線から6度から12度下までです。3番目の段階は天文薄明で、太陽が地平線から12度から18度下までの間です。[ 2 ]夕暮れは天文薄明のまさに終わりで、夜になる直前の薄明の中で最も暗い瞬間です。[ 3 ]最後に、太陽が地平線から18度下に達し、空を照らさなくなったときに夜になります。[ 4 ]
北極圏より北、南極圏より南の地域では、少なくとも1年のうち1日は完全な日の出や日の入りが見られず、極昼または極夜が24時間連続して続きます。また、両極から0.5度以内の緯度より北の地域では、太陽の正午と真夜中の間の高度角が1度未満であるため、1年のうち同じ日に太陽が昇ったり沈んだりすることはありません。
日没時刻は年間を通して変化し、緯度と経度、高度、タイムゾーンによって決まる地球上の観測者の位置によって決まります。日没時刻のわずかな日々の変化と顕著な半年ごとの変化は、地球の自転軸の傾き、地球の自転、太陽の周りを回る地球の年間楕円軌道運動、そして地球と月の相互公転によって引き起こされます。冬と春の間、日が長くなり、日没時刻は夏至の後に最も遅い日没を迎える日まで毎日遅くなります。北半球では、最も遅い日没は6月下旬または7月上旬に起こりますが、6月21日の夏至ではありません。この日付は観測者の緯度（7月4日頃の遠日点付近での地球のゆっくりとした動きに関連）によって異なります。同様に、最も早い日没は冬至ではなく、それより約2週間早く起こりますが、これも観測者の緯度によって異なります。北半球では、12月上旬または11月下旬に起こります（地球が近日点付近でより速く動くことの影響を受け、近日点は1月3日頃に起こります）。
同様に、南半球でも同じ現象が見られますが、それぞれの日付が逆で、最も早い日没は冬季の6月21日より前に、最も遅い日没は夏季の12月21日より後に起こります。これもまた、南半球の緯度によって異なります。両至点の前後数週間は、日の出と日の入りが毎日少しずつ遅くなります。赤道上でも、日の出と日の入りは太陽の正午とともに、1年を通して数分ずつ前後します。これらの効果はアナレンマで表されます。[ 5 ] [ 6 ]
大気による屈折と太陽の非ゼロサイズを無視すれば、日没はいつどこで起こるかにかかわらず、春分から秋分までは必ず北西象限に、秋分から春分までは南西象限に起こります。春分と秋分には、地球上のすべての観測者にとって日没はほぼ真西に起こります。その他の日の日没の方位角を正確に計算するのは複雑ですが、アナレンマを用いることで妥当な精度で推定することができます。
日の出と日の入りは、太陽の中心ではなく、それぞれ太陽の先端と後端から計算されるため、昼間の長さは夜間よりもわずかに長くなります（温帯地域から見ると約10分）。さらに、太陽光は地球の大気を通過する際に屈折するため、太陽は幾何学的に地平線の下に沈んだ後もまだ見えます。屈折は、太陽が地平線に非常に近い場合の見かけの形にも影響を与えます。実際よりも空の高い位置にあるように見えるのです。太陽円盤の下端からの光は、上端からの光よりも大きく屈折します。これは、仰角が小さくなるにつれて屈折が大きくなるためです。これにより、下端の見かけ上の位置が上端よりも高くなり、太陽円盤の見かけ上の高さが低くなります。幅は変わらないため、円盤は高さよりも幅が広く見えます。（実際には、太陽はほぼ完全な球形です。）また、太陽は地平線上では大きく見えるという錯覚があり、これは月の錯覚に似ています。
北極圏と南極圏の地域では、太陽が24時間以上昇ったり沈んだりしない期間があり、これを極昼と極夜と呼びます。これらの現象は地球の地軸の傾きによって発生し、1年のある時期には継続的な日光または暗闇をもたらします。[ 7 ]
地平線上の日没のおおよその位置（方位角）は、上記のように参考文献[ 8 ] [ 9 ]に記載されています。 右の図は、太陽幾何学ルーチンを使用して次のように計算されています。[ 10 ]
右図の興味深い特徴は、毎日の日の出と日の入りが実際に起こる領域で明らかな半球対称性があることです。この対称性は、日の出の方程式の半球関係を文献[ 10 ]に示されている太陽ベクトルのx成分とy成分に適用すると明らかになります。日の入り時の太陽方位角をモデル化する太陽幾何学ルーチンにより、緯度、日付、および時刻パラメータを使用して正確な計算を行うことができます。[ 11 ]
白い太陽光線が大気中を通過して観測者に到達すると、空気分子や浮遊粒子によって光線の一部の色が散乱され、観測者が見る光線の最終的な色が変わります。青や緑などの波長の短い成分はより強く散乱されるため、これらの色は優先的に光線から除去されます。[ 12 ]日の出と日没では、大気中を通過する経路が長くなるため、青と緑の成分はほぼ完全に除去され、その時に見られる波長の長いオレンジ色と赤色が残ります。残った赤くなった太陽光は、雲粒やその他の比較的大きな粒子によって散乱され、地平線を赤やオレンジ色に照らします。[ 13 ]波長の短い光が除去されるのは、可視光の波長よりもはるかに小さい（直径50 nm未満）空気分子や粒子によるレイリー散乱によるものです。 [ 14 ] [ 15 ] 雲粒や太陽光の波長と同等かそれ以上の直径（> 600 nm）を持つその他の粒子による散乱はミー散乱によるものであり、波長に強く依存しない。ミー散乱は雲による光の散乱の原因であり、また太陽の周りの昼間の白色光のハロー（白色光の前方散乱）の原因でもある。[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]
夕焼けの色は、朝の空気よりも夕方の空気の方が粒子が多いため、一般的に朝焼けの色よりも鮮やかです。[ 12 ] [ 13 ] [ 15 ] [ 18 ]時には、日の出直前または日没直後にグリーンフラッシュが見られることがあります。[ 19 ]
火山噴火によって対流圏に閉じ込められた火山灰は、日没と日の出の色を弱める傾向がありますが、成層圏に上昇した火山噴出物（微細な硫酸の液滴の薄い雲）は、日没後の美しい残光や日の出前の光を生み出すことがあります。 1991年のピナツボ山や1883年のクラカタウ火山の噴火など、多くの噴火によって、硫酸を含む十分に高い層雲が発生し、世界各地で素晴らしい日没後の残光（および日の出前の光）が見られました。高高度の雲は、日没後も成層圏に降り注ぐ強く赤みを帯びた太陽光を反射し、地表に届けます。
夕暮れ時に見られる最も多彩な色彩のいくつかは、太陽が沈んだ後の薄明の時間帯に、反対側の東の空に見られます。天候や雲の種類によって、これらの色彩は幅広いスペクトルを持ち、他に類を見ない光景を生み出すことがあります。
言語によっては、方位を表す言葉が、語源的には日の出と日の入りを表す言葉に由来している場合があります。英語の「orient」と「occident」は、それぞれ「東」と「西」を意味し、ラテン語の「日の出」と「日の入り」を意味する言葉に由来しています。フランス語の「(se) lever」（「持ち上げる」または「上昇する」、また英語の「elevate」とも関連がある）「levant」も、東を表すのに使われます。ポーランド語で東を 表すwschód（vskhud）は、地平線の後ろから太陽が昇るという行為から、「上」を意味する形態素「ws」と「動く」（動詞chodzić 「歩く、動く」から）を意味する「chód」に由来しています。西を表すポーランド語zachód（zakhud）は似ていますが、太陽が地平線の後ろに行くという行為から、「後ろ」を意味する「za」が語頭についています。ロシア語で西を表す単語запад ( zapad ) は、「後ろ」を意味するзаと、「落ちる」を意味するпад (動詞падать – padat'から) という単語から派生しており、太陽が地平線の向こうに沈むことから来ています。ヘブライ語では、東を表す単語は「מזרח」で、これは「昇る」という単語から派生しており、西を表す単語は「מערב」で、これは「沈む」という単語から派生しています。
16世紀の天文学者ニコラウス・コペルニクスは、地球が動いており、太陽は実際には静止しているという前提を裏付ける詳細で、最終的には広く受け入れられた数学モデルを世界に初めて提示した人物である。これは、我々の視点から見ると太陽が動いているように見えるという印象とは正反対である。[ 20 ]
他の惑星での夕日の見え方が異なるのは、その惑星と太陽との距離の違いや、大気が存在しないか、あるいは大気の組成が異なるためである。
月面では大気がないため、日没は地球とは異なり、光から闇への変化が目立ちにくい。月は地球に潮汐固定されているため、日没はより長く続くが、地球照のため完全に暗くならないこともある。[ 21 ]
火星では、太陽との距離が地球よりも大きいため、沈む太陽は地球から見た場合の約3分の2の大きさに見えます。 [ 22 ]色は一般的に青系の色調ですが、火星の夕日は地球の夕日よりもかなり長く続き、はるかに赤く見えることもあります。 [ 23 ] 火星の夕日の色は地球の夕日とは異なります。火星には酸素と窒素のない薄い大気があるため、光の散乱はレイリー散乱プロセスによって支配されません。代わりに、大気は強風によって大気中に吹き込まれた赤い塵で満たされているため、 [ 23 ]空の色は主にミー散乱プロセスによって決定され、地球の夕日よりも青みがかった色調になります。ある研究では、大気圏上層部の火星の塵が日没後最大2時間まで太陽光を反射し、火星の表面に拡散した光を投げかけることも報告されています。[ 23 ]
夕日は、人間が美しいと考えることが多い自然現象の一例であり、視覚芸術や写真の一般的な題材です。[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]スペインのイビサにあるカフェ・デル・マールでのホセ・パディージャのDJセッションのように、チルアウトミュージック を聴きながら海に沈む夕日を眺めるのに好まれる場所もあります。[ 27 ]
ヘブライ暦[ 28 ] 、イスラム暦[ 29 ]、バハイ暦[ 30 ]、正教会[ 31 ]では、一日は日没から始まります。
バレアレス海に沈む夕日は、スペインのパーティーアイランド、イビサ島の夏のシーズン中、同島の西海岸に大勢の人々を惹きつける。彼らはビーチサイドのバーから夕暮れが迫ってくるのを眺め、[...] 夕日のサウンドトラックは「チルアウト」として知られるジャンルの穏やかな形をとる。そのパイオニアの一人がスペインのディスクジョッキー、ホセ・パディーヤだった。[...] パディーヤはカフェ・デル・マールでのサンセットで有名だった。[...]
