Jos tarkkailemme aurinkoa joka päivä samaan aikaan kokonaisen vuoden jälkeen, näemme, kuinka se muodostaa kuvien päällekkäin 8:n muodon. analemma ja että se johtuu Maan akselin kallistuksesta ja Maan siirtymisestä hieman elliptisellä kiertoradalla.
Tässä artikkelissa aiomme selittää sinulle, mistä analemmana tunnettu ilmiö koostuu, sen ominaisuuksista ja tärkeydestä.
Mikä on analemma
Analemma on termi, joka Sitä käytetään tähtitieteessä ja maantieteessä viittaamaan kahdeksan (8) muotoiseen hahmoon. joka muodostuu, kun Auringon paikat taivaalla mitataan samaan aikaan vuorokaudesta ja samassa paikassa vuoden aikana. Tämä kahdeksaslukuinen kuvio johtuu Maan akselin kallistumisesta ja sen ellipsisestä kiertoradastaan Auringon ympäri.
Analemma koostuu kahdesta pääkomponentista: pohjoisesta komponentista ja eteläisestä komponentista. Pohjoinen komponentti on "kahdeksan" yläosa ja näyttää Auringon sijainnit kevät- ja kesäkaudella pohjoisella pallonpuoliskolla, jolloin aurinko on korkeimmalla taivaalla. Eteläinen komponentti puolestaan vastaa pohjoisen pallonpuoliskon syksyn ja talven jaksoa, jolloin aurinko on alimmalla taivaalla.
Tämä ilmiö on seurausta Maan kahden liikkeen yhdistelmästä: sen akselin kallistumisesta ja sen elliptistä rataa Auringon ympäri. Maan akselin kallistuminen aiheuttaa sen, että Auringon esiintyy eri paikoissa taivaalla ympäri vuoden. elliptinen kiertorata saa Maan liikkumaan eri nopeuksilla koko kiertoradalla, joka vaikuttaa myös Auringon näennäiseen sijaintiin.
Analemma on graafinen esitys aikayhtälöstä, joka on todellisen aurinkoajan ja keskimääräisen aurinkoajan välinen ero. Tämä ero johtuu siitä, että Maan kiertorata ei ole täysin pyöreä ja sen nopeus Auringon ympäri vaihtelee vuoden aikana. Siksi analemma on visuaalinen tapa näyttää kuinka "todellinen" aurinkoaika voi vaihdella suhteessa keskimääräiseen aurinkoaikaan ympäri vuoden.
Jotkut historiaa
Jo keskiajalla oli tarpeen määrittää päiväntasauksen aika ensimmäisten päiväntasausten määrittämiseksi, ja tänä vuonna [1475] Paolo del Pozzo Toscanelli laski ensimmäisten meridiaanien asettelun, mikä ei ainoastaan tarjonnut keskipäivän tapahtumia erittäin tarkasti. , mutta On myös mahdollista määrittää vuodenaika.
Tämä meridiaani rakennettiin Santa Maria del Fioren katedraaliin Firenzessä, Italiassa. Meridiaani rakennettiin marmoriliuskoilla lattialle, ja eteläseinään leikattiin reikä, jonka läpi pääsi valopiste, joka osoittaa asteikon vuoden päivämäärän. Tämä meridiaanin rakentamismenettely tunnettiin analemmana.
Mekaaninen kehitys XNUMX-luvulla teki mekaanisista kelloista entistä tarkempia, ja heilurikellon myötä minuuttien mittaaminen tuli mahdolliseksi erittäin tarkasti. Tässä vaiheessa alkaa näkyä ero aurinkokelloilla mitatun aurinkoajan ja tavanomaisilla mekaanisilla kelloilla mekaanisesti mitatun siviiliajan välillä, joka saadaan aikayhtälöstä. Todennäköisesti tänä päivänä käsite analemma sekoittui ja muuttui kronologisesta menettelystä esitykseen graafisessa tilassa.
Seuraava kuvio
Koska maapallon akseli on kallistettu 23,4 asteen kulmassa, Auringon sijainti taivaalla näyttää muuttuvan, kun maapallo kiertää Auringon ympäri. Maapallon kiertäessä Aurinkoa kallistetulla akselillaan, Auringon havaittu sijainti taivaalla muuttuu ylös ja alas pohjois-etelä-suunnassa. Tämä johtaa kahdesta silmukasta koostuvan kuvion 8 muodostumiseen.
Kesällä analemmahahmon yläosa esiintyy. Kesän edetessä aurinko nousee vähitellen korkeammalle taivaalle ja saavuttaa lopulta huippunsa kesäpäivänseisauksen aikana. Kesäpäivänseisauksen jälkeen Auringon havaittu sijainti alkaa laskeutua taivaalle ja tuottaa kuvioon alkusilmukan. Tämä ilmiö toistuu myös talvikaudella, mikä johtaa toisen silmukan luomiseen kahdeksaslukuradalla.
Olettaen, että Maan kiertorata oli elliptinen, mutta Ilman aksiaalista kaltevuutta aurinkoanalema ottaisi soikean muodon. Analemma päiväntasaajalta katsottuna olisi suora viiva, joka kulkee vaakasuunnassa lännestä itään.
Siinä tapauksessa, että Maan kiertorata olisi pyöreä, sen aksiaalinen kallistus tuottaisi kuvion 8 analemmakäyrän, joka on kooltaan täysin symmetrinen sekä sen ylä- että alasilmukalle. Tämä ei kuitenkaan ole tarkka esitys. Maan kiertoradalla Se on elliptinen ja Aurinko on poissa sen keskustasta. Tämä ero johtaa siihen, että yksi piste polulla, nimeltään Perihelion, on lähempänä aurinkoa kuin toinen piste, nimeltään Aphelion.
Kuinka analemma syntyy
Maan pyörimisnopeus Auringon ympäri vaihtelee riippuen sen sijainnista sen kiertoradalla. Kun planeetta on lähimmässä pisteessään aurinkoa, tunnetaan periheliona, joka tapahtuu talvipäivänseisauksen tienoilla, liikkuu nopeammin. Sitä vastoin kun maa on kauimpana Auringosta, Aphelionista, se liikkuu hitaammin. Tämä ilmiö johtaa käyrän litistyneeseen alempaan puoliskoon.
Analemma-käyrä näyttää erilaisen kuvion pohjoisen ja eteläisen pallonpuoliskon välillä. Pohjoisella pallonpuoliskolla käyrän alaosa muodostaa leveimmän silmukan, kun taas eteläisellä pallonpuoliskolla käyrän yläosa muodostaa leveimmän silmukan.
Ne, jotka tarkkailevat analemmaa pohjoisnavalla, näkevät vain ylemmän kaarevuuden, kun taas etelänavalla olevat näkevät vain Analemman alaosan. On huomattava, että analemman suunta muuttuu riippuen tarkkailijan tietystä sijainnista maan pinnalla. Jokaisella aurinkokuntamme planeetalla on oma yksilöllinen analemma.
Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää analemmasta ja sen ominaisuuksista.