Если мы будем наблюдать Солнце каждый день в одно и то же время в течение года, мы увидим, как, наложив фотографии, оно образует форму восьмерки. Это известно как аналемма и что это связано с наклоном земной оси и переводом Земли на слегка эллиптическую орбиту.
В этой статье мы объясним вам, из чего состоит явление, известное как аналемма, его характеристики и значение.
Что такое аналемма
Аналемма – это термин, который Он используется в астрономии и географии для обозначения фигуры в форме восьмерки (8). которая образуется при регистрации положений Солнца на небе в одно и то же время суток и в одном и том же месте в течение года. Эта модель восьмерки обусловлена наклоном оси Земли и ее эллиптической орбитой вокруг Солнца.
Аналемма состоит из двух основных компонентов: северного компонента и южного компонента. Северная составляющая является вершиной «восьмерки» и показывает положения Солнца в весенне-летний период в северном полушарии, когда Солнце находится на небе выше всего. Южный компонент, напротив, соответствует осенне-зимнему периоду в северном полушарии, когда Солнце находится в самой низкой точке неба.
Это явление является результатом сочетания двух движений Земли: наклона ее оси и эллиптической орбиты вокруг Солнца.Наклон земной оси приводит к тому, что Солнце в течение года появляется на небе в разных положениях, при этом эллиптическая орбита заставляет Землю двигаться с разной скоростью по всей своей орбите, что также влияет на видимое положение Солнца.
Аналемма — это графическое представление уравнения времени, которое представляет собой разницу между реальным солнечным временем и средним солнечным временем. Эта разница связана с тем, что орбита Земли не является идеально круговой, и скорость, с которой она движется вокруг Солнца, меняется в течение года. Таким образом, аналемма — это визуальный способ показать, как «реальное» солнечное время может меняться относительно среднего солнечного времени в течение года.
Немного истории
Уже в средние века для определения первых равноденствий необходимо было определить время равноденствия, и в этом году [1475] Паоло дель Поццо Тосканелли рассчитал расположение первых меридианов, что не только обеспечило с большой точностью полуденные события. , но Также возможно определить время года.
Этот меридиан был построен в соборе Санта-Мария-дель-Фьоре во Флоренции, Италия. Меридиан был построен из полосок мрамора на полу, а в южной стене было вырезано отверстие, через которое могла проходить светящаяся точка, обозначающая дату года на шкале. Эта процедура построения меридиана была известна как аналемма.
Достижения механики XVIII века сделали механические часы более точными, а с появлением маятниковых часов появилась возможность измерять минуты с большой точностью. В этот момент начинает проявляться разница между солнечным временем, измеряемым солнечными часами, и гражданским временем, измеряемым механически обычными механическими часами, которое задается уравнением времени. Вероятно, примерно в это время термин «аналемма» стал запутанным и превратился из хронологической процедуры в изображение в графическом пространстве.
Следующий шаблон
Поскольку ось Земли наклонена под углом 23,4 градуса, Положение Солнца на небе, кажется, меняется по мере того, как Земля завершает вращение вокруг Солнца. Когда Земля вращается вокруг Солнца по своей наклонной оси, воспринимаемое положение Солнца на небе меняется вверх и вниз в направлении с севера на юг. В результате образуется узор восьмерка, состоящая из двух петель.
Летом появляется верхняя часть фигуры аналеммы. С течением лета Солнце постепенно поднимается выше в небо и, наконец, достигает своей вершины во время летнего солнцестояния. После летнего солнцестояния предполагаемое местоположение Солнца начинает опускаться по небу, создавая начальную петлю в узоре. Это явление повторяется и в зимний сезон, что приводит к созданию второго контура траектории в виде восьмерки.
Если предположить, что орбита Земли эллиптическая, но Без какого-либо наклона оси солнечная аналемма приняла бы овальную форму. Аналемма, если смотреть с экватора, представляет собой прямую линию, идущую горизонтально с запада на восток.
Если бы орбита Земли была круговой, ее осевой наклон привел бы к образованию аналеммы в форме восьмерки, которая совершенно симметрична по размеру как для верхней, так и для нижней петли. Однако это не точное представление. Орбита Земли Он эллиптический, и Солнце смещено от центра своего пути.. Это несоответствие приводит к тому, что одна точка на пути, называемая Перигелием, оказывается ближе к Солнцу, чем другая точка, называемая Афелием.
Как образуется аналемма
Скорость вращения Земли вокруг Солнца варьируется в зависимости от ее положения на орбитальном пути. Когда планета находится в самой близкой к Солнцу точке, известной как перигелий, происходит во время зимнего солнцестояния, движется более быстрыми темпами. Напротив, когда Земля находится в самой дальней точке от Солнца, Афелии, она движется медленнее. Это явление приводит к сглаживанию нижней половины кривой.
Кривая аналеммы показывает разную картину в северном и южном полушариях. В Северном полушарии нижняя часть кривой образует самую широкую петлю, а в Южном полушарии верхняя часть кривой образует самую широкую петлю.
Те, кто наблюдает аналемму на Северном полюсе, увидят только верхнюю кривизну., а те, кто находится на Южном полюсе, увидят только нижнюю часть Аналеммы. Следует отметить, что ориентация аналеммы будет меняться в зависимости от конкретного местоположения наблюдателя на поверхности Земли. Каждая планета нашей Солнечной системы имеет свою индивидуальную аналемму.
Надеюсь, что благодаря этой информации вы сможете больше узнать о том, что такое аналемма и ее характеристики.