Če opazujemo sonce vsak dan ob istem času po celem letu, bomo videli, kako s prekrivanjem fotografij naredi obliko osmice. To je znano kot analemma in da je posledica nagnjenosti Zemljine osi in prevajanja Zemlje v rahlo eliptično orbito.
V tem članku vam bomo razložili, kaj sestavlja pojav, znan kot analema, njegove značilnosti in pomen.
Kaj je analema
Analema je izraz, ki V astronomiji in geografiji se uporablja za označevanje figure v obliki osmice (8) ki nastane, ko so položaji Sonca na nebu zabeleženi ob istem času dneva in na istem mestu tekom leta. Ta vzorec osmice je posledica nagiba Zemljine osi in njene eliptične orbite okoli Sonca.
Analema je sestavljena iz dveh glavnih komponent: severne komponente in južne komponente. Severna komponenta je vrh »osmice« in prikazuje položaje Sonca v spomladanskem in poletnem obdobju na severni polobli, ko je Sonce najvišje na nebu. Južna komponenta pa ustreza jesensko-zimskemu obdobju na severni polobli, ko je Sonce najnižje na nebu.
Ta pojav je posledica kombinacije dveh gibanj Zemlje: nagiba njene osi in njene eliptične orbite okoli Sonca. Nagib Zemljine osi povzroči, da se Sonce skozi leto pojavlja v različnih položajih na nebu, medtem ko eliptična orbita povzroči, da se Zemlja po svoji orbiti giblje z različnimi hitrostmi, kar vpliva tudi na navidezni položaj Sonca.
Analema je grafični prikaz enačbe časa, ki je razlika med realnim in srednjim sončnim časom. Ta razlika je posledica dejstva, da Zemljina orbita ni popolnoma krožna in se hitrost, s katero se giblje okoli Sonca, skozi leto spreminja. Zato je analemma vizualni način za prikaz, kako se lahko "pravi" sončni čas spreminja glede na srednji sončni čas skozi vse leto.
Nekaj zgodovine
Že v srednjem veku je bilo treba za določitev prvih enakonočij določiti čas enakonočja, v tem letu [1475] pa je Paolo del Pozzo Toscanelli izračunal postavitev prvih poldnevnikov, ki niso le zagotavljali opoldanskega dogajanja z veliko natančnostjo , ampak Možno je določiti tudi letni čas.
Ta meridian je bil zgrajen v katedrali Santa Maria del Fiore v Firencah v Italiji. Poldnevnik je bil zgrajen s trakovi iz marmorja na tleh, v južni steni pa je bila izrezana luknja, da je skozi njo lahko prešla svetleča točka, ki je na lestvici označevala datum v letu. Ta postopek konstruiranja meridiana je bil znan kot analema.
Mehanski napredek v XNUMX. stoletju je naredil mehanske ure vse bolj natančne, s pojavom ure z nihalom pa je postalo mogoče zelo natančno meriti minute. Na tej točki se začne pojavljati razlika med sončnim časom, izmerjenim s sončnimi urami, in civilnim časom, mehansko izmerjenim z običajnimi mehanskimi urami, ki je podana z enačbo časa. Verjetno je bilo okoli tega datuma, ko je izraz analema postal zmeden in je prešel iz kronološkega postopka v predstavitev v grafičnem prostoru.
Vzorec, ki sledi
Ker je Zemljina os nagnjena pod kotom 23,4 stopinje, Zdi se, da se položaj Sonca na nebu spreminja, ko se Zemlja dokončno vrti okoli Sonca. Ko Zemlja kroži okoli Sonca okoli svoje nagnjene osi, se zaznana lega Sonca na nebu spreminja gor in dol v smeri sever-jug. Posledica tega je oblikovanje vzorca osmice, sestavljenega iz dveh zank.
Poleti se pojavi zgornji del analemske figure. Ko poletje napreduje, se Sonce postopoma dviga višje v nebo in končno doseže svoj vrh med poletnim solsticijem. Po poletnem solsticiju se zaznana lokacija Sonca začne spuščati na nebu, kar povzroči začetno zanko v vzorcu. Ta pojav se ponovi tudi v zimski sezoni, kar ima za posledico ustvarjanje druge zanke na poti osmice.
Ob predpostavki, da je Zemljina orbita eliptična, vendar Brez kakršnega koli aksialnega naklona bi solarna analema sprejela ovalno obliko. Analema, gledano z ekvatorja, bi bila ravna črta, ki poteka vodoravno od zahoda proti vzhodu.
V primeru, da bi bila Zemljina orbita krožna, bi njen aksialni nagib proizvedel krivuljo analeme številka 8, ki je popolnoma simetrična po velikosti za zgornjo in spodnjo zanko. Vendar to ni natančna predstavitev. Zemljina orbita Je eliptičen in Sonce je izven središča njegove poti. Posledica tega neskladja je ena točka na poti, imenovana Perihelion, bližje Soncu kot druga točka, imenovana Aphelion.
Kako nastane analema
Hitrost vrtenja Zemlje okoli Sonca se spreminja glede na njen položaj na njeni orbitalni poti. Ko je planet na svoji najbližji točki Sonca, znani kot perihelij, ki se pojavi okoli zimskega solsticija, se premika hitreje. Nasprotno, ko je Zemlja na svoji najbolj oddaljeni točki od Sonca, Afelu, se premika počasneje. Posledica tega pojava je sploščena spodnja polovica krivulje.
Krivulja analeme kaže drugačen vzorec med severno in južno poloblo. Na severni polobli spodnji del krivulje tvori najširšo zanko, medtem ko na južni polobli vrh krivulje tvori najširšo zanko.
Tisti, ki opazujejo analemmo na severnem polu, bodo priča le zgornji ukrivljenosti, medtem ko bodo tisti na južnem polu videli le spodnji del Analeme. Upoštevati je treba, da se bo orientacija analeme spreminjala glede na specifično lokacijo opazovalca na zemeljski površini. Vsak planet v našem sončnem sistemu ima svojo lastno analemmo.
Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o tem, kaj je analema in njenih značilnostih.