Hvorfor er solens middagstid anderledes hver dag?

Her forklarer jeg dette for mine elever. Der er faktisk to soler på himlen. Den ene er ansvarlig for at få objekter til at kaste skygger og er den stjerne i dagtimerne, vi alle er vant til at observere. Lad os kalde det den “sande sol” eller “tilsyneladende sol.” Det styrer i virkeligheden vores liv. Det har dog et hovedproblem, der er relevant for tidtagning, og det er, at dens hastighed langs ekliptikken gennem året varierer. . Den gennemsnitlige (vinkel) hastighed er omkring $ 360/365 $ deg / dag eller omkring $ 0,986 $ deg / dag. Nu er denne variation vigtig, for hvis vi vil bruge denne sol som primus motor til tidtagning, skal vi være opmærksomme på variationen. Det betyder, at en time, der er defineret som en fjerdedel af den tid, det tager denne sol at gå fra den himmelske meridian til den himmelske meridian igen, varierer i varighed i løbet af året sammenlignet med det samme interval målt med en tidtagning enhed, der IKKE varierer i hastighed. Hvad angår årsagen til variationen, er der flere faktorer, der virker her. Den ene er formen på Jordens bane, som får Jorden til at bevæge sig med forskellige hastigheder forskellige steder i sin bane. Selvfølgelig ser vi dette som forskelle i sand solhastighed langs ekliptikken, fordi vi er på den bevægende jord. En anden er det faktum, at den ægte sols sti, ekliptikken, skaber en $ 23,5 ^ \ circ $ vinkel med den himmelske ækvator, hvilket også forårsager sæsonudsving i ægte solens hastighed langs den himmellige ækvator. > For at omgå disse problemer opfandt astronomer den “gennemsnitlige sol” til tidtagning, og den bevæger sig med en ensartet hastighed (ikke en variabel hastighed) langs himmelækvator (ikke ekliptikken). Både den og den sande sol har den samme gennemsnit vinkelhastighed og tager et år at gennemføre en tur rundt om himlen (dog i forskellige plan). Når man er fiktiv, kan man “t faktisk observerer gennemsnitlig sol. Ikke desto mindre er Mean Sun den primære motor, som vi bruger til al civil tidtagning. Vi kan spore dens bevægelse i forhold til den himmelske meridian med en mekanisk (eller i dag digital) enhed kaldet et “ur”.

Nu får variationerne i den sande sols bevægelse det til tider at være foran af, undertiden halter bagefter og undertiden være hals og hals med den gennemsnitlige sol. Denne variation kaldes tidsligning og kan tabuleres til enhver dato.

Når vi siger “middag”, tænker de fleste på, at solen er på sit højeste punkt på himlen, hvilket ikke behøver at være zenit, men ALTID vil være et sted på den himmelske meridian (ja, ting bliver underligt i de arktiske og antarktiske regioner). “Middag” gælder dog kun kun for ægte Suns bevægelser. Vi holder tiden ved middel sols bevægelser, og et gennemsnitligt solur læser ALTID kl. 12, når middel sol er på meridianen. Dette øjeblik, bortset fra fire dage af året, falder ikke sammen med “middag” som legemliggjort af sand Suns bevægelser.

Dette diskuteres i detaljer i http://www.sundials.co.uk/equation.htm og linkene deri.

Hovedårsagen er, at længden af en dag ændres i løbet af året. For eksempel bevæger Jorden sig hurtigere i forhold til Solen ved perihel, end den gør ved aphelion. Dette betyder, at perionen fra middag til middag målt ved en solur ikke er den samme som den målte periode ved hjælp af en af de standard tidsplaner som universel tid .Den anden væsentlige årsag til ændringer i daglængden er vipning af jordens bane .

svaret er meget enklere – jordens bane er en ellipse, ikke en cirkel. . så det rejser hurtigere, når det er tættere på solen (januar) og langsommere, når det er længst væk fra solen (juli). Tiden fra solmiddag til solmiddag er en siderisk dag (23h56m, fastgjort til stjernerne) PLUS den tid det tager at “kompensere” for, hvor langt den har bevæget sig i sin bane. Dette er cirka 4 minutter, men det er lidt MERE, når jorden bevæger sig hurtigt (januar) og lidt MINDRE, når jorden bevæger sig langsomt – tiden fra solmiddag er således lidt længere end 24 timer i januar, og en lidt kortere i juli. Dette er grunden til, at solens middagstid “wobbles” hele året.

Kommentarer

• Det ‘ s ikke helt så simpelt. Du skal tage højde for Jordens ‘ skævhed og ikke kun Jordens ‘ s orbitale excentricitet.

En solmiddag defineres, når solen er ved højdepunktet (direkte over). Da Jorden kredser rundt om Solen, ville det punkt, der er direkte over, have ændret sig, fordi Jorden befinder sig på et andet punkt end den foregående middag.

Kommentarer

• Sandt, men jeg tror ikke ‘ at ‘ er det ønskede svar. Hvis vi indstiller vores ure efter solen i stedet for faste stjerner (hvilket er de fleste tidssystemer gør i disse dage), så har du ‘ vist, at meridionale krydsninger af stjerner skifter med ~ 4 minutter hver dag. Solmiddag ændrer sig dog ikke, da vi definerer tid på dagen ud fra den.
• NEJ! Solmiddag, mere korrekt 12:00 Lokal tilsyneladende soltid (LAST), er IKKE defineret med hensyn til zenit. Hvis det var tilfældet, ville det aldrig forekomme for flertallet af observatører på planeten! Kun observatører inden for 23,5 grader fra ækvator ville opleve middag. I stedet er begrebet ” middag ” relateret til meridian passage. Middag er, når solen (enten sand eller tilsyneladende) er på meridianen.
• Jeg nedstemte dette svar, fordi det giver en åbenlyst forkert definition af solmiddag, men fandt min egen rep nedstemt med 1 point også. Hvorfor skete dette?
• For at brugerne under ingen omstændigheder nedstemmer andre. Men jeg er enig i min fejl. Jeg skulle have nævnt, at det er observatørens højeste punkt på denne breddegrad, ikke zenit.
• @Standstill Jeg forstår ‘ ikke forstå dit svar. Jeg burde ikke ‘ ikke være blevet nedstemt, fordi mit svar var korrekt. Måske forstår jeg ‘ ikke fuldt ud, hvordan omdømme point fungerer endnu.