Якщо ми будемо спостерігати за сонцем щодня в один і той же час через цілий рік, ми побачимо, як, накладаючи фотографії, воно утворює форму 8. Це відомо як аналема і що це зумовлено нахилом земної осі та переміщенням Землі по злегка еліптичній орбіті.
У цій статті ми збираємося пояснити вам, з чого складається явище, відоме як аналема, його характеристики та важливість.
Що таке аналема
Аналема - це термін, який Він використовується в астрономії та географії для позначення фігури у формі вісімки (8) який утворюється, коли положення Сонця на небі реєструються в один і той же час доби і в тому самому місці протягом року. Цей візерунок у вигляді вісімки пояснюється нахилом осі Землі та її еліптичною орбітою навколо Сонця.
Аналема складається з двох основних компонентів: північного компонента та південного компонента. Північна складова є вершиною «вісімки» і показує положення Сонця у весняно-літній період у північній півкулі, коли Сонце знаходиться найвище на небі. Південна ж складова відповідає осінньо-зимовому періоду в північній півкулі, коли Сонце знаходиться найнижче на небі.
Це явище є результатом поєднання двох рухів Землі: нахилу її осі та її еліптичної орбіти навколо Сонця. Нахил земної осі призводить до того, що Сонце протягом року з’являється в різних положеннях на небі, тоді як еліптична орбіта змушує Землю рухатися з різною швидкістю по своїй орбіті, що також впливає на видиме положення Сонця.
Аналема — це графічне представлення рівняння часу, яке є різницею між реальним сонячним часом і середнім сонячним часом. Ця різниця пояснюється тим, що орбіта Землі не є ідеально круговою, і швидкість, з якою вона рухається навколо Сонця, змінюється протягом року. Таким чином, аналема є наочним способом показати, як «реальний» сонячний час може змінюватися відносно середнього сонячного часу протягом року.
Якась історія
Вже в середні віки для визначення першого рівнодення необхідно було визначити час рівнодення, і в цьому році [1475] Паоло дель Поццо Тосканеллі розрахував розташування перших меридіанів, що не тільки забезпечило полуденні події з великою точністю. , але Також є можливість визначити пору року.
Цей меридіан був побудований в соборі Санта-Марія-дель-Фьоре у Флоренції, Італія. Меридіан був побудований зі смужок мармуру на підлозі, а в південній стіні був вирізаний отвір, щоб крізь нього проходила світна точка, яка вказувала дату року на шкалі. Ця процедура побудови меридіана була відома як аналемма.
Механічний прогрес у XNUMX столітті зробив механічні годинники все більш точними, а з появою маятникового годинника стало можливим вимірювати хвилини з високою точністю. У цей момент починає з’являтися різниця між сонячним часом, виміряним сонячним годинником, і цивільним часом, виміряним механічно звичайними механічними годинниками, що визначається рівнянням часу. Ймовірно, приблизно в цю дату термін аналема став плутатися, перейшовши від хронологічної процедури до представлення в графічному просторі.
Шаблон, який слідує
Оскільки вісь Землі нахилена під кутом 23,4 градуса, Здається, що положення Сонця на небі змінюється, коли Земля завершує свій оберт навколо Сонця. Коли Земля обертається навколо Сонця навколо своєї нахиленої осі, положення Сонця на небі, яке сприймається, змінюється вгору та вниз у напрямку північ-південь. В результаті утворюється візерунок «вісімка», що складається з двох петель.
Влітку виникає верхня частина фігури аналемми. З настанням літа Сонце поступово піднімається вище в небо і нарешті досягає своєї вершини під час літнього сонцестояння. Після літнього сонцестояння сприйняте розташування Сонця починає опускатися на небі, утворюючи початкову петлю в візерунку. Це явище також повторюється в зимовий сезон, що призводить до створення другої петлі на траєкторії вісімки.
Якщо припустити, що орбіта Землі була еліптичною, але Без будь-якого осьового нахилу сонячна аналема мала б овальну форму. Аналема, якщо дивитися з екватора, буде прямою лінією, що проходить горизонтально із заходу на схід.
У випадку, якщо орбіта Землі була б круговою, її осьовий нахил створив би криву аналеми вісімки, яка була б ідеально симетричною за розміром для верхньої та нижньої петель. Однак це не точне уявлення. орбіта Землі Він еліптичний, і Сонце знаходиться поза центром його шляху. Ця розбіжність призводить до того, що одна точка на шляху, яка називається перигелієм, знаходиться ближче до Сонця, ніж інша точка, яка називається афелієм.
Як утворюється аналема
Швидкість обертання Землі навколо Сонця змінюється в залежності від її положення на орбітальному шляху. Коли планета знаходиться в найближчій до Сонця точці, відомій як перигелій, який відбувається навколо зимового сонцестояння, рухається швидше. Навпаки, коли Земля знаходиться в найвіддаленішій точці від Сонця, афелії, вона рухається повільніше. Це явище призводить до сплощеної нижньої половини кривої.
Крива аналеми показує різну картину між північною та південною півкулями. У Північній півкулі нижня частина кривої утворює найширшу петлю, тоді як у Південній півкулі верхня частина кривої утворює найширшу петлю.
Ті, хто спостерігає аналему на Північному полюсі, побачать лише верхню кривизну, а ті, хто на Південному полюсі, побачать лише нижню частину аналемми. Слід зазначити, що орієнтація аналеми буде змінюватися в залежності від конкретного розташування спостерігача на поверхні Землі. Кожна планета нашої Сонячної системи має свою індивідуальну аналему.
Я сподіваюся, що з цією інформацією ви зможете дізнатися більше про те, що таке аналема та її характеристики.