Ако наблюдаваме слънцето всеки ден по едно и също време след цяла година, ще видим как, наслагвайки снимките, то прави форма на 8. Това е известно като аналема и че се дължи на наклона на земната ос и преместването на Земята в леко елиптична орбита.
В тази статия ще ви обясним от какво се състои феноменът, известен като аналема, неговите характеристики и значение.
Какво е аналема
Аналема е термин, който Използва се в астрономията и географията за обозначаване на фигура във формата на осмица (8) което се формира, когато позициите на Слънцето в небето се записват по едно и също време на деня и на едно и също място в течение на една година. Този модел на фигура осем се дължи на наклона на земната ос и нейната елиптична орбита около Слънцето.
Аналемата се състои от два основни компонента: северен компонент и южен компонент. Северният компонент е върха на "осмицата" и показва позициите на Слънцето през пролетния и летния период в северното полукълбо, когато Слънцето е най-високо в небето. Южният компонент, от друга страна, съответства на есенно-зимния период в северното полукълбо, когато Слънцето е най-ниско в небето.
Това явление е резултат от комбинацията от две движения на Земята: наклона на нейната ос и нейната елиптична орбита около Слънцето. Наклонът на земната ос кара Слънцето да се появява в различни позиции в небето през цялата година, докато елиптичната орбита кара Земята да се движи с различни скорости по цялата си орбита, което също влияе върху видимото положение на Слънцето.
Аналема е графично представяне на уравнението на времето, което е разликата между реалното слънчево време и средното слънчево време. Тази разлика се дължи на факта, че орбитата на Земята не е съвършено кръгла и скоростта, с която тя се движи около Слънцето, варира през цялата година. Следователно аналемата е визуален начин да се покаже как "реалното" слънчево време може да варира спрямо средното слънчево време през годината.
Някаква история
Още през Средновековието е било необходимо да се определи времето на равноденствието, за да се определят първите равноденствия, а през тази година Паоло дел Поцо Тосканели изчислява разположението на първите меридиани, което не само предоставя събитията по обяд с голяма точност, но Също така е възможно да се определи времето на годината.
Този меридиан е построен в катедралата Санта Мария дел Фиоре във Флоренция, Италия. Меридианът е изграден с мраморни ленти на пода и дупка е изрязана в южната стена, за да позволи светеща точка да премине през нея, за да покаже датата от годината на скалата. Тази процедура за конструиране на меридиана е известна като аналема.
Механичният напредък през XNUMX век направи механичните часовници все по-точни и с появата на часовника с махало стана възможно да се измерват минутите с голяма точност. В този момент започва да се появява разликата между слънчевото време, измерено от слънчевите часовници, и гражданското време, измерено механично от конвенционалните механични часовници, което се дава от уравнението на времето. Вероятно около тази дата терминът аналема се обърка, преминавайки от хронологична процедура към представяне в графично пространство.
Модел, който следва
Тъй като земната ос е наклонена под ъгъл от 23,4 градуса, Позицията на Слънцето в небето изглежда се променя, когато Земята завърши своето въртене около Слънцето. Докато Земята обикаля около Слънцето около своята наклонена ос, възприеманата позиция на Слънцето в небето се променя нагоре и надолу в посока север-юг. Това води до образуването на фигура 8, състояща се от две бримки.
През лятото се появява горната част на аналемната фигура. С напредването на лятото Слънцето постепенно се издига по-високо в небето и накрая достига своя връх по време на лятното слънцестоене. След лятното слънцестоене, възприеманото местоположение на Слънцето започва да се спуска в небето, създавайки първоначалната верига в модела. Това явление се възпроизвежда и през зимния сезон, което води до създаването на втория контур в траекторията на фигурата осмица.
Ако приемем, че орбитата на Земята е елипсовидна, но Без никакъв аксиален наклон слънчевата аналема ще приеме овална форма. Аналемата, гледана от екватора, би била права линия, минаваща хоризонтално от запад на изток.
В случай, че орбитата на Земята е кръгла, нейният аксиален наклон ще произведе аналемна крива с фигура 8, която е идеално симетрична по размер както за горната, така и за долната й верига. Това обаче не е точно представяне. Земната орбита Той е елиптичен и Слънцето е извън центъра на пътя му. Това несъответствие води до това, че една точка от пътя, наречена Перихелион, е по-близо до Слънцето от другата точка, наречена Афелион.
Как се генерира аналемата
Скоростта на въртене на Земята около Слънцето варира в зависимост от нейното положение в орбиталния й път. Когато планетата е в най-близката си точка до Слънцето, известна като перихелий, който настъпва около зимното слънцестоене, се движи с по-бързи темпове. За разлика от това, когато Земята е в най-отдалечената си точка от Слънцето, Афелион, тя се движи с по-бавно темпо. Това явление води до сплескана долна половина на кривата.
Кривата на аналемата показва различен модел между северното и южното полукълбо. В Северното полукълбо долната част на кривата образува най-широката примка, докато в Южното полукълбо горната част на кривата образува най-широката примка.
Тези, които наблюдават аналемата на Северния полюс, ще видят само горната кривина, докато тези на Южния полюс ще видят само долната част на Analemma. Трябва да се отбележи, че ориентацията на аналемата ще се променя в зависимост от конкретното местоположение на наблюдателя на земната повърхност. Всяка планета в нашата слънчева система има своя индивидуална аналема.