Varför är solens middagstid annorlunda varje dag?

Så här förklarar jag detta för mina elever. Det finns faktiskt två solar på himlen. En är ansvarig för att föremål kastar skuggor och är dagstjärnan vi alla är vana att observera. Låt oss kalla det den ”sanna solen” eller ”den skenbara solen”. Det styr i själva verket våra liv. Det har dock ett huvudproblem som är relevant för tidtagning, och det är att dess hastighet längs ekliptiken under hela året varierar. . Den genomsnittliga (vinklade) hastigheten är ca $ 360/365 $ deg / dag eller ca $ 0,986 $ deg / dag. Nu är denna variation viktig, för om vi vill använda den här solen som huvudmotor för tidtagning måste vi vara medvetna om variationen. Det betyder att en timme, som definieras som en tjugofjärdedel av den tid det tar denna sol att gå från den himmelska meridianen till den himmelska meridianen igen, varierar i varaktighet under hela året jämfört med samma intervall uppmätt med en tidtagning enhet som INTE varierar i hastighet. När det gäller orsaken till variationen finns det flera faktorer som fungerar här. Den ena är formen på jordens omlopp, som får jorden att röra sig med olika hastigheter på olika platser i sin omloppsbana. Naturligtvis ser vi detta som skillnader i den verkliga solens hastighet längs ekliptiken eftersom vi är på den rörliga jorden Ett annat är det faktum att den sanna solens väg, ekliptiken, gör $ 23,5 ^ \ circ $ vinkel mot den himmelska ekvatorn, vilket också orsakar säsongsvariationer i sann solhastighet längs den himmelska ekvatorn.

För att komma runt dessa problem uppfann astronomer den ”genomsnittliga solen” för tidtagning, och den rör sig med en enhetlig hastighet (inte en variabel hastighet) längs den himmelska ekvatorn (inte ekliptiken). Både den och den sanna solen har samma genomsnitt vinkelhastighet, tar ett år att genomföra en resa runt himlen (dock i olika plan). Att vara fiktiv kan man ”t observerar faktiskt genomsnittlig sol. Men Sun är ändå den främsta drivkraften som vi använder för all civil tidtagning. Vi kan spåra dess rörelse i förhållande till den himmelska meridianen med en mekanisk (eller nuförtiden, digital) enhet som kallas en ”klocka”.

Nu, variationerna i den sanna solens rörelse får den ibland att vara framför av, ibland släpar efter och ibland är nacke och hals med den genomsnittliga solen. Denna variation kallas tidsekvationen och kan tabelleras för vilket datum som helst.

När vi säger ”middag” tänker de flesta på att solen är på sin högsta punkt på himlen, vilket inte behöver vara zenit, men kommer ALLTID att vara någonstans på den himmelska meridianen (ja, saker blir konstiga i de arktiska och antarktiska regionerna). Men ”middag” gäller egentligen bara sanna Suns rörelser. Vi håller tiden med medel solens rörelser, och en genomsnittlig solklocka läser ALLTID 12:00 när den genomsnittliga solen är på meridianen. Detta ögonblick, förutom fyra dagar på året, sammanfaller inte med ”middag” som förkroppsligas av sant Suns rörelser.

Detta diskuteras i detalj i http://www.sundials.co.uk/equation.htm och länkarna däri.

Huvudorsaken är att längden på en dag ändras under året. Till exempel rör sig jorden snabbare i förhållande till solen vid perihelion än vid aphelion. Detta betyder att perionen från middagstid till middagstid mätt med en solur inte är densamma som den period som uppmätts med hjälp av ett av standardtidsscheman som universell tid .Den andra signifikanta orsaken till förändringar i dagslängden är lutningen av jordens omlopp .

svaret är mycket enklare – jordens omlopp är en ellips, inte en cirkel. . så det reser snabbare när närmare solen (januari) och långsammare när det är längst ifrån solen (juli). Tiden från solmiddag till solmiddag är en sidodag (23h56m, fast vid stjärnorna) PLUS den tid det tar att ”kompensera” för hur långt den har rört sig i sin omloppsbana. Det är ungefär 4 minuter, men det är lite MER när jorden rör sig snabbt (januari) och lite MINDRE när jorden rör sig långsamt – alltså är tiden från solmiddag lite längre än 24 timmar i januari, och en lite kortare i juli. Detta är anledningen till att solens middagstid ”vacklar” under hela året.

Kommentarer

• Det ’ s inte riktigt så enkelt. Du måste ta hänsyn till jordens ’ snedvridning och inte bara jordens ’ s omlopps excentricitet.

En solmiddag definieras när solen är på höjdpunkten (direkt ovan). Eftersom jorden kretsar runt solen skulle punkten som ligger direkt ovanför ha förändrats eftersom jorden befinner sig på en annan punkt än föregående middagstid.

Kommentarer

• Sant, men jag tror inte ’ att ’ är det sökande svaret. Om vi ställer våra klockor efter solen snarare än de fasta stjärnorna (vilket är vad de flesta tidssystemen gör idag), så har du ’ visat att då meridionella korsningar av stjärnorna flyttas med ~ 4 minuter varje dag. Dock skulle solmiddag inte förändras, eftersom vi definierar tid på dagen baserat på den.
• NEJ! Solmiddag, rättare sagt 12:00 Lokal skenbar soltid (SISTA), definieras INTE i termer av seniten. Om det vore, skulle det aldrig inträffa för majoriteten av observatörerna på planeten! Endast observatörer inom 23,5 grader från ekvatorn skulle uppleva middagstid. Istället är begreppet ” middag ” relaterat till meridianpassage. Middag är när solen (antingen sant eller uppenbar) är på meridianen.
• Jag nedröstade detta svar eftersom det ger en uppenbart felaktig definition av solmiddag, men fann min egen rep nedröstad med 1 poäng också. Varför hände detta?
• Så att användarna inte på något sätt nedröstar andra. Men jag håller med om mitt fel. Jag borde ha nämnt att det är observatörens högsta punkt på denna breddgrad, inte seniten.
• @Stannar fortfarande ’ Jag förstår inte ditt svar. Jag borde inte ha ’ inte nedröstats eftersom mitt svar var korrekt. Kanske förstår jag inte ’ hur ryktepoäng fungerar än.