Dalam melakukan perhitungan dalam ilmu falak, kita tidak bisa jauh dari yang namanya data perhitungan. Sebab data itulah yang dijadikan mabda' atau start awal perhitungan. Data-data yang dibutuhkan dalam perhitungan ilmu falak biasanya merupakan data-data matahari, data-data bulan, data waktu, bahkan data-data bumi ataupun data planet lainnya.
Diantara data yang paling sering digunakan adalah data deklinasi matahari dan equation of time, baik itu dalam perhitungan arah kiblat, waktu salat, awal bulan maupun gerhana. Semua perhitungan tersebut menggunakan data deklinasi matahari dan equation of time karena perhitungan tersebut menyangkut masalah waktu.
Data-data tersebut bisa didapatkan dari tabel-tabel astronomis yang terdapat dalam buku-buku astronomi maupun kitab-kitab ilmu falak. Banyak juga aplikasi yang menyediakan data tersebut, salah satu aplikasi penyedia data yang paling populer dikalangan pegiat ilmu falak di Indonesia adalah Winhisab, yaitu software resmi dari Kementerian Agama RI yang digunakan sebagai penyedia data standart untuk perhitungan dalam ilmu falak yang datanya dikenal dengan data Ephemeris. Data-data ephemeris tersebut juga diterbitkan dalam bentuk buku yaitu buku Ephemeris Hisab Rukyah oleh Kemenag RI yang terbit setiap satu tahun. Namun jika laptop kita tidak bisa bisa diinstal Winhisab ataupun kita tidak bisa mendapatkan buku-buku yang berisi data deklinasi dan equation of time itu, tentu kita akan mengalami kesulitan untuk memperoleh data tersebut. Mengingat sangat banyaknya penggunaan data deklinasi dan equation of time ini dalam perhitungan ilmu falak, maka solusi yang paling tepat adalah kita harus mengetahui algoritma perhitungan data tersebut sehingga kita bisa menghitung sendiri deklinasi matahari dan equation of time tersebut.
Sebelum melangkah ke perhitungan, alangkah baiknya kita pahami dulu pengertian dari deklinasi dan equation of time. Deklinasi matahari atau dalam bahasa Arab disebut mailus syams merupakan jarak yang dibentuk oleh lintasan matahari dengan katulistiwa langit. Ketika matahari melintasi katulistiwa maka nilai deklinasinya adalah 0, ini terjadi pada tanggal 21 Maret dan 23 September. Setelah itu matahari bergeser ke arah utara hingga mencapai titik terjauh deklinasi yaitu sekitar 23° 27', itu terjadi pada tanggal 21 Juni. Setelah sampai dititik terjauh dibagian utara, matahari kemudian bergesar ke selatan dan melewati katulistiwa lagi dan akhirnya mencapai titik terjauh deklinasi dibagian selatan yaitu -23° 27' pada tanggal 22 Desember, demikianlah seterusnya. Sedangkan yang dinamakan Equation of time adalah selisih waktu antara waktu matahari hakiki dengan waktu matahari rata-rata. Dalam bahasa Indonesia bisa disebut perata waktu. Adanya equation of time ini karena lintasan bumi yang berbentuk elips, sehingga menyebabkan jarak bumi ke matahari selalu berubah-ubah. Kadang kalanya berada pada titik terdekat dan kadangkala pula berada dititik terjauh. Pada saat bumi berada pada jarak yang dekat dengan matahari, putaran matahari tampak lebih cepat sehingga satu hari menjadi kurang dari 24 jam dan begitu pula sebaliknya pada saat bumi berada dititik yang jauh satu hari bisa lebih dari 24 jam. Untuk menjadikan satu hari menjadi 24 jam setiap harinya maka diperlukanlah equation of time yang nilainya berubah-ubah setiap harinya.
Sebenarnya ada banyak sekali cara untuk menghitung data-data astronomi ini khususnya deklinasi dan equation of time, mulai dari yang paling rumit sampai yang paling sederhana proses perhitungannya. Untuk kali ini kita akan menghitung deklinasi dan equation of time dengan menggunakan algortima dari kitab Anfa'u al-Wasilah karya KH. Ahmad Ghozali M.F. Perhitungan deklinasi dan equation of time dalam kitab tersebut mirip dengan algoritma Jean Meeus dari Belgia, tentunya akurasi perhitungannya juga tidak jauh dari perhitungan dengan algoritma Jean Meeus.
Berikut adalah cara menghitung deklinasi dan equation of time dalam kitab Anfa'u al-Wasilah karya KH. Ahmad Ghozali M.F. dengan sedikit penambahan dari penulis agar ketelitiannya bisa mencapai detik.
Sebagai contoh kita hitung deklinasi dan equation of time tanggal 24 Januari 2017 jam 08: 40: 30 WIB.
D (tanggal) = 24, M (bulan) = 1, Y (tahun) = 2017, H (jam) = 08, N (menit) = 40 dan S (detik) = 30,
jika yang dicari bulan Januari atau Februari, maka bulannya ditambahkan 12, dan tahunnya dikurang 1, jika selain bulan itu maka nilai M dan Y tetap. Dengan demikian maka:
D (tanggal) = 24, M (bulan) = 13, Y (tahun) = 2016, H (jam) = 08, N (menit) = 40 dan S (detik) = 30,
Berikut ini langkah selanjutnya beserta bahasa pemrogramannya :
- A = Y/100 = 20 (diambil nilai sebelum koma) atau INT (Y/100)
- B = A/4 = 5 (diambil nilai sebelum koma) atau INT (A/5)
- Ta'dil Gregori (G) = 2 - A+ B = -13
- W = (H + (N/ 60) + (S/ 3600) - 7)/ 24 = 0,069791667
- JDa = 365,25 x Y = 736344 (diambil nilai sebelum koma) atau INT (365,25*Y)
- JDb = 30,6001 x (M+1) = 428 (diambil nilai sebelum koma) atau INT (30,6001*(M+1)
- Julian Date (JD) = JDa + JDb + D + 1720994,5 + W + G = 2457777,57
- T = (JD - 2415020)/ 36525 = 1,170638461
- WSa = (279,69668 + 36000,76892 x T + 0,0003025 x T^2) / 360 = 0,843282837 (diambil nilai setelah koma) atau jika menggunakan excel bisa menggunakan fungsi MOD, yaitu MOD ((279,69668 + 36000,76892 x T + 0,0003025 x T^2) / 360;1). Jika kita menggunakan kalkulator Casio fx-7400GII atau yang sejenisnya bisa menggunakan fungsi Frac.
- Wasatus Syams (WS) = WSa x 360 = 303° 34' 54,55"
- KSa = (358,47583 + 35999,04975 x T - 0,00015 x T^2 - 0,0000033 x T^3)/ 360 = 0,056521721 (diambil nilai setelah koma)
- Khosoh Syams (KS) = KSa x 360 = 20° 20' 52,15"
- Ta'dilus Syams (TDS) = (1,91946 - 0,004789 x T - 0,000014 x T^2) x sin KS + (0,020094- 0,0001 x T) x sin (2KS) + 0,000293 x sin (3KS) = 0° 40' 43,53"
- Thulus Syams (TS) = WS + TDS = 304° 15' 38,08"
- Mail Kully (Mkl) = 23,452294 - 0,0130125 x T - 0,000000164 x T^2 + 0,000000503 x T^3 = 23° 26' 13,42"
- Deklinasi = Asin (sin TS x sin Mkl) = -19° 11' 29,65"
- QA = 0,5 x Mkl = 11,71853082
- A = (tan QA)^2 = 0,04302611
- E1 = 0,01675104 - 0,0000418 x T = 0,016702107
- E2 = 0,000000126 x T^2 = 1,7267E -07
- E = E1 + E2 = 0,01670228
- Q1 = A x sin 2WS = -0,039653598
- Q2 = 2 x E x sin KS = 0,011615377
- Q3 = 4 x E x A x sin KS x cos 2WS = -0,000387918
- Q4 = 0,5 x A^2 x sin 4WS = 0,000662154
- Q5 = 1,25 x E^2 x sin 2KS = 0,000227372
- Q = Q1 - Q2 + Q3 - Q4 - Q5 = -0,052546417
- Equation Of Time = (Q x 57,29577951)/15 = -0° 12' 2,56"