Pfad der Sonnenfinsternis auf der Erde

ACHTUNG: Das Programm wird in zwei Popup-Fenter geöffnet. Der Popup-Blocker des Browsers muss deaktiviert sein, ansonsten kann
eine Berechnung der Daten nicht erfolgen.
Die hier gezeigten Quelltexte, Funktionen und Algorithmen haben keinen Anspruch auf hohe Genauigkeit, Vollständigkeit und Richtigkeit.

Bei der Version wird die Plausibilität der Eingaben überprüft. Tastaturwerte die eine fehlerhafte Eingabe herbeiführen könnten, und damit zu Fehlberechnungen führen, werden verhindert.

Zur Bedienung können die Tasten „b“ und „Enter/Eingabe“ verwendet werden. Die Tasten „b“ und „Enter/Eingabe“ steht für Berechnen.

1. Programmteile:

Unter Abbildung 1. sieht man die beiden Programmteile, die jeweils in einem eigenen Popup-Fenster angezeigt werden. Das Programm ist Multitaskingfähig und sollte nur mit den aktuellsten Browsern verwendet werden. Das linke obere Fenster ist das Daten Eingabe Fenster, wie auch nummerisches Datenausgabefenster. Rechts unten befindet sich das grafische Ausgabefenster mit der Erdoberfläche als UTM-Gitter. Es handelt sich dabei um die U.niversale T.ransversale M.ercator Projektion der Erdkugel. Die Kontinente erscheinen dabei ein wenig verzerrt. Diese Verzerrung ist durch die Krümmung der Erdkugel zu den Polen hin gegeben. Dabei bleiben die Gradangaben für Längen- und Breitengrade aber erhalten.

Die farblich unterschiedlichen, geschwungenen Bahnen zeigen die Bahn der Sonnenfinsternis auf der Erdoberfläche an. Die Farben reichen von hellgelb bis dunkelgrau. Dies bezeichnet den Prozentsatz der Bedeckung der Sonne durch den Mond:

• Gelb (Partiell)        = 1 % – 32%
• Grün(Partiell)       = 33 % – 65%
• Violett(Partiell)      = 66 % – 89%
• Blau(Partiell)         = 90 % – 99%
• Schwarz(Total)   = 100% – und mehr …

2. Berechnungsdaten:

Bei Programmstart werden einige Daten automatische geladen. Dazu gehört das Datum und die Sommer/Winterzeit oder auch DST = D.aylight S.avings T.ime.
Die Bedeutung der einzelnen Daten wird in der folgenden Tabelle erklärt.

Tag:	Der Tag der Berechnung. Der Wert kann über die Tastatur verändert werden. Es sind nur Zahlen erlaubt. Geben Sie einen Tag ein, der nicht zum Monat passt, so erhalten Sie beim verlassen des Eingabefeldes eine Meldung und der Wert wird korrigiert. Es sind keine Buchstaben „aAbB …“ und Sonderzeichen „.,;-_ …“ erlaubt und werden während der Eingabe blockiert.
Monat:	Der Monat der Berechnung. Der Wert kann über die Tastatur verändert werden. Es sind nur Zahlen erlaubt. Geben Sie einen Monat ein, der nicht zum Jahr passt, so erhalten Sie beim verlassen des Eingabefeldes eine Meldung und der Wert wird korrigiert. Es sind keine Buchstaben „aAbB …“ und Sonderzeichen „.,;-_ …“ erlaubt und werden während der Eingabe blockiert.
Jahr:	Das Jahr der Berechnung. Der Wert kann über die Tastatur verändert werden. Es sind nur Zahlen erlaubt. Geben Sie einen Jahr ein, das kleiner 1600 ist, so erhalten Sie beim verlassen des Eingabefeldes eine Meldung und der Wert wird korrigiert. Des Weiteren endet die Jahreseingabe bei 9999. Es sind keine Buchstaben „aAbB …“ und Sonderzeichen „.,;-_ …“ erlaubt und werden während der Eingabe blockiert.
Länge:	Der Intervall des Längengrades zur Berechnung. Der Wert kann über die Tastatur verändert werden. Es sind nur Zahlen erlaubt und der „.“ (Punkt) als Dezimaltrenner. Der Standard wird mit 20.0° automatisch eingetragen. Ein Wert größer 40° wird über eine Meldung angezeigt und automatisch darauf beschränkt. Des Weiteren sind 0° nicht erlaubt und durch einen gültigen Wert ersetzt. Man kann auch dezimale Werte, wie z.B. 5.78° in der Länge eingegeben werden. Verlässt man das Eingabetextfeld, so berechnet das Programm den Längengrad nach der Teilbarkeit von 360° dividiert durch die eingegebene Schrittweite und korrigiert sie auf einen Wert, der bei der Division keinen Rest ergibt. Im Anschluß wird der Breitengrad auf den Längengrad angepasst. Er beträgt die Hälfte des Längengrades, damit die Anzahl der Berechnungsschritte gleich bleibt. Es sind keine Buchstaben „aAbB …“ und sonstige Sonderzeichen „,;-_ …“ erlaubt und werden während der Eingabe blockiert.
Button Berechnen:	Der Button Berechnen. Der Button kann mit der Maus oder über die Tastataur mit „b“ oder „Enter“ bedient werden. Das Programm kalkuliert dann, ob für den Monat des Datums eine Sonnenfinsternis vorhanden ist.
Ergebnis Textausgabe:	Blaues Textausgabefeld für die Berechnungsergebnisse. In dem blauen Textausgabefeld werden die Ergebnisse der Berechnung ausgegeben. Siehe unter „3. Ausgabe der Daten im Hauptprogramm„. Die Daten werden in einem Hintergrundprozess berechnet und an die beiden Ausgabeteile gesendet. Hier im Hauptprogramm sieht man die nummerischen Werte, wie Datum und Uhrzeit der Finsternis, dem Ort der größten Bedeckung mit seinem Wert und die gerade berechneten Langen- und Breitengrade sowie deren Bedeckung. Dabei wird das Textfenster nach unten gescrollt.
Ergebnis Grafikausgabe:	Grafische Ausgabe für die Berechnungsergebnisse. In dem zweiten Fenster sieht man die Erdoberfläche mit Äquator und Nullmeridian sowie den beiden Wendekreisen. Im Prinzip so, wie es in TV NASA/ESA Berichten auch immer gezeigt wird. Im oberen Teil des Fensters sieht man die Farben für die einzelnen Bedeckungszustände und die empfangenen Daten der Berechnung. Je nach Schrittweite werden unterschiedlich große farbliche Rechtecke auf der Karte abgebildet. Je kleiner die Schrittweite, um so genauer ist die Darstellung, aber die Rechenzeit nimmt zu.

3. Programmspezifisches:

Das Programm besteht aus 3 Teilen. Dem Hauptprogramm mit der Dateneingabe und nummerischer Datenausgabe. Das grafische Datenausgabefenster. Den Hintergrundprozess, der die Eingabedaten verarbeitet. Die Eingabedaten werden im Hauptprogramm dazu verwendet, um festzustellen ob es im Berechnungsmonat eine Sonnenfinsternis gibt.
Siehe unter „5. Dialog im Hauptprogramm„. Ist eine Finsternis vorhanden wird ein Dialogfenster ausgegeben und danach gefragt, ob man berechnen möchte oder nicht. Ist keine Finsternis vorhanden wird ebenfalls eine Meldung ausgegeben. Eine Berechnung ist hier ausgeschlossen.

Es kann vorkommen, das eine Finsternis als „Mögliche Finsternis“ ausgewiesen wird und die angegebenen Daten einen Längen- bzw. Breitengrad von 0 ausweist sowie eine Bedeckung von 0.00%. Hier ist dann definitiv keine Finsternis vorhanden.

Im Berechnungsfall werden die Programmparameter der Eingabedaten an den Hintergrundprozess gesendet und die Verarbeitung startet. Der Hintergrundprozess sendet das Ergebnis für jeden Längengradschritt an das Hauptprogramm. Dieses gibt das Ergebnis nummerisch im Textfeld aus. Gleichzeitig wird es an das grafische Ausgabefenster gesendet und dort in die grafische Darstellung umgewandelt.

Werden kleine Programmschritte gewählt, wie z.B. „0.5°“ in der Länge, dann wird die Berechnung mehrere Stunden in Anspruch nehmen. Über den „Stop“ Button kann man die Berechnung jederzeit abbrechen. Die Wartezeiten zwischen den einzelnen Berechnungsn werden im Hauptprogramm im Textfeld „Zeit:“ angezeigt. Sie wird mit längerem Programmlauf größer. Hier gibt es eine automatische Steuerung, die die Wartezeiten an das System anpasst. Es kann auch sein, das Zeiten von mehr als 1 Sekunde vorkommen. Diese regeln sich aber bei zur Verfügung stehender Prozessorzeit wieder herunter. Normal sind 11 ms bis 500 ms.

Verwendetes Javascript:

Hier, wie auch in allen anderen Programmen wird für der Start und das Beenden der Programme Javascript verwendet. Dies bewirkt das Schließen eines zweiten, abhängigen Kind-Fensters und auch die Verwendung der Startroutinen. Man muss diese Funktionen nicht benutzen. Sie sind für die Funktionalität der Programme nicht von Bedeutung. Ich habe sie in dem Plugin „Custom Javascript“ implementiert. Dies kann aber genauso in der Standard WordPress Javascript Datei geschehen oder auch woanders.

Hierüber kannst Du Dir das Javascript-Modul downloaden:

Anschliessend könnt Ihr Euch die Quellcodes des Hauptprogramms und der grafischen Ausgabe einmal ansehen. Sie enthalten beide die HTML-Elemente der darstellenden Seite und grundlegende Teile des Javascript Quellcodes. Die allgemeinen Funktionen, die in der Bibliothek“ liegen, werden am Anfang des Programms nachgeladen.

In den einzelnen Modulen werden die Quellcodezeilen ausgiebig beschrieben. Am Seitenanfang sollte auch eine Beschreibung des Moduls zu finden sein.

Quellcode des Hauptprogramm:

Quellcode des Grafikausgabeprogramm:

Alle Quelldateien als Download: