Untuk menghitung awal waktu salat, diperlukan dua pengukuran astronomis yakni deklinasi matahari yang merupakan sudut antara pancaran sinar matahari dengan bidang bumi di khatulistiwa dan perata waktu (equation of time) yang merupakan perbedaan antara jam matahari dengan jam sipil sesuai dengan tiap-tiap zona waktu.[2] Selain itu, titik koordinat suatu lokasi dibutuhkan pula guna mengakurasikan awal waktu salat untuk suatu lokasi tertentu.[3] Berikut merupakan rumus perhitungannya:
Untuk waktu salat lainnya, dibutuhkan konversi antara ketinggian matahari dengan waktu tertentu dengan rumus sebagai berikut
Rumus ini dalam satuan jam memberikan perbedaan antara waktu Zuhur dengan waktu ketika matahari berada di suatu ketinggian tertentu. Dengan kedua rumus tersebut, dapat ditentukan rumus untuk menghitung waktu salat fardu lainnya, yakni:
Contoh perhitungan
Berikut merupakan contoh penerapan rumus perhitungan awal waktu salat di atas untuk menghitung awal waktu salat di Kota Palangka Raya pada tanggal 1 November 2020 dengan data diketahui adalah
- lintang (φ) = -2,2 (2°12' LS)
- bujur (λ) = 113,9 (113°54' BT)
- ketinggian (h) = 35 mdpl
- zona waktu (Z) = UTC+7 (WIB)
- deklinasi matahari (δ) = -13,31833 atau -13°19'05,99"[a]
- perata waktu (Δt) = 0,27356 atau 0°16'24,82"[a]
- waktu ihtiyat (WI) = 2 menit
- perhitungan awal waktu Subuh dan Isya berdasarkan ketetapan Kemenag RI yaitu 20° di bawah ufuk timur untuk waktu subuh dan 18° di bawah ufuk barat untuk waktu Isya.
- perhitungan awal waktu Asar berdasarkan kesepakatan ulama mazhab Syafi'i yakni panjang bayangan benda sama dengan tinggi benda sebenarnya.
Berdasarkan data di atas, langkah pertama untuk menghitung awal waktu lima salat wajib di Kota Palangka Raya pada tanggal 1 November 2020 adalah dengan menghitung zenit matahari saat siang hari di tanggal tersebut. Berikut merupakan perhitungannya:



yang bila dikonversikan ke derajat menit dan detik menghasilkan 11°08'00,24"
Setelah mengetahui waktu zenit matahari di Kota Palangka Raya pada tanggal 1 November 2020 yakni pada pukul 11.08 WIB, berikut merupakan penghitungan awal lima waktu salat untuk tanggal tersebut khusus di wilayah Kota Palangka Raya:
Subuh
Untuk menghitung awal waktu Salat Subuh, perlu diketahui waktu ketika matahari berada pada 20° di bawah ufuk timur dengan rumus[3]





yang bila dikonversikan ke derajat menit dan detik menghasilkan 7°24'32,40".
Dengan hasil tersebut, maka penghitungan awal waktu Salat Subuh adalah


yang bila dikonversikan ke derajat menit dan detik menghasilkan 3°43'27,84".
Berdasarkan hasil perhitungan tersebut, waktu ihtiyat sebanyak 2 menit (0°02'00") ditambahkan guna kehati-hatian. Oleh karena itu, hasil akhirnya adalah 3°45'27,84" yang kemudian dibulatkan menjadi 03.45. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa awal waktu Salat Subuh di Kota Palangka Raya pada tanggal 1 November 2020 adalah pukul 03.45 WIB.[b]
Zuhur
Untuk menghitung awal waktu Salat Zuhur, rumus perhitungan yang digunakan adalah[3]


yang bila dikonversikan ke derajat menit dan detik menghasilkan 11°10'00,24".
Berdasarkan hasil perhitungan tersebut, waktu ihtiyat sebanyak 2 menit (0°02'00") ditambahkan guna kehati-hatian. Oleh karena itu, hasil akhirnya adalah 11°12'00,24" yang kemudian dibulatkan menjadi 11.12. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa awal waktu Salat Zuhur di Kota Palangka Raya pada tanggal 1 November 2020 adalah pukul 11.12 WIB.[b]
Asar
Untuk menghitung awal waktu Salat Asar, perlu diketahui waktu ketika posisi matahari dapat membentuk panjang bayangan benda sama panjangnya dengan tinggi benda sebenarnya. Rumus perhitungan yang digunakan adalah[3]









yang bila dikonversikan ke derajat menit dan detik menghasilkan 3°17'31,30".
Berdasarkan hasil perhitungan di atas, dapat dihitung awal waktu Salat Asar dengan rumus perhitungan berikut


yang bila dikonversikan ke derajat menit dan detik menghasilkan 14°25'31,54"
Berdasarkan hasil perhitungan tersebut, waktu ihtiyat sebanyak 2 menit (0°02'00") ditambahkan guna kehati-hatian. Oleh karena itu, hasil akhirnya adalah 14°27'31,54" yang kemudian dibulatkan menjadi 14.28. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa awal waktu Salat Asar di Kota Palangka Raya pada tanggal 1 November 2020 adalah pukul 14.28 WIB.[b]
Magrib
Untuk menghitung awal waktu Salat Magrib, perlu diketahui terlebih dahulu ketinggian matahari ketika piringan matahari telah benar-benar terbenam berdasarkan elevasi atau ketinggian suatu permukaan dataran. Rumus perhitungan yang digunakan adalah
. Dengan ketinggian (h) Kota Palangka Raya berada pada 35 mdpl, maka perhitungan posisi matahari adalah
. Berdasarkan perhitungan tersebut, posisi matahari ketika awal waktu Magrib di Kota Palangka Raya berada pada 1,038288° di bawah ufuk barat. Setelah mengetahui posisi matahari di awal waktu Magrib, perlu diketahui waktu tepat ketika matahari berada pada posisi tersebut di bawah ufuk barat dengan rumus perhitungan[3]





yang bila dikonversikan ke derajat menit dan detik menghasilkan 6°06'21,34".
Berdasarkan hasil perhitungan di atas, dapat dihitung awal waktu Salat Magrib dengan rumus perhitungan berikut


yang bila dikonversikan ke derajat menit dan detik menghasilkan 17°14'21,58"
Berdasarkan hasil perhitungan tersebut, waktu ihtiyat sebanyak 2 menit (0°02'00") ditambahkan guna kehati-hatian. Oleh karena itu, hasil akhirnya adalah 17°16'21,58" yang kemudian dibulatkan menjadi 17.16. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa awal waktu Salat Magrib di Kota Palangka Raya pada tanggal 1 November 2020 adalah pukul 17.16 WIB.[b]
Isya
Untuk menghitung awal waktu Salat Isya, perlu diketahui waktu ketika matahari berada pada 18° di bawah ufuk barat dengan rumus[3]





yang bila dikonversikan ke derajat menit dan detik menghasilkan 7°16'19,21"
Berdasarkan hasil perhitungan di atas, dapat dihitung awal waktu Salat Isya dengan rumus perhitungan berikut


yang bila dikonversikan ke derajat menit dan detik menghasilkan 18°24'19,45"
Berdasarkan hasil perhitungan tersebut, waktu ihtiyat sebanyak 2 menit (0°02'00") ditambahkan guna kehati-hatian. Oleh karena itu, hasil akhirnya adalah 18°26'19,45" yang kemudian dibulatkan menjadi 18.26. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa awal waktu Salat Isya di Kota Palangka Raya pada tanggal 1 November 2020 adalah pukul 18.26 WIB.[b]