Ηλιακός χρόνος και ηλιακά ρολόγια

Admin Αριθμός μηνυμάτων : 8056 Registration date : 10/07/2008

Το ηλιακό ρολόι
είναι μία κατασκευή για να μετράμε το χρόνο
με τη βοήθεια της σκιάς ενός δείκτη
που ονομάζεται «γνώμονας»

Ηλιακός χρόνος και ηλιακά ρολόγια Sundial_Taganrog

Ηλιακός χρόνος και ηλιακά ρολόγια Sundial_Taganrog

Ο γνώμονας σε κάθε ηλιακό ρολόι είναι παράλληλος στον άξονα περιστροφής της Γης.
Επομένως σχηματίζει με το οριζόντιο επίπεδο γωνία ίση με
το γεωγραφικό πλάτος (φ) του τόπου που βρίσκεται το ρολόι.

Αυτό κάνει το ηλιακό ρολόι ξεχωριστό για κάθε τόπο.

Ηλιακός χρόνος και ηλιακά ρολόγια 36370df2

Ηλιακός χρόνος και ηλιακά ρολόγια 36370df2

Ο γνώμονας
προσανατολίζεται έτσι ώστε να βρίσκεται στο μεσημβρινό επίπεδο του τόπου,
δηλαδή στο κατακόρυφο επίπεδο που διέρχεται από τη γραμμή Βορρά-Νότου.

Ηλιακός χρόνος και ηλιακά ρολόγια C09c9764

Ηλιακός χρόνος και ηλιακά ρολόγια C09c9764

Έτσι παρατηρώντας ένα ηλιακό ρολόι
μπορούμε εύκολα να προσανατολιστούμε ως προς τα σημεία του Ορίζοντα.

Πρέπει να σημειωθεί ότι για τους τόπους του Νότιου ημισφαιρίου ο γνώμονας «στοχεύει» το Νότο.

Στην ωρολογόπλακα χαράζονται ημιευθείες με κοινή αρχή στη βάση του γνώμονα (ωρικές γραμμές)

Ηλιακός χρόνος και ηλιακά ρολόγια 55

που καθορίζουν τα σημεία των ενδείξεων του αληθούς ηλιακού χρόνου.

Admin Αριθμός μηνυμάτων : 8056 Registration date : 10/07/2008

Το ηλιακό ρολόι δείχνει τον αληθή ηλιακό χρόνο ενός τόπου.

Ηλιακός χρόνος και ηλιακά ρολόγια D4bdc760

Ο αληθής ηλιακός χρόνος (Τ)
μετράται με αρχή το μεσονύκτιο (κάτω μεσουράνηση του Ήλιου) όπου Τ=0
έτσι ώστε o ημερήσιος κύκλος του Ήλιου να αντιστοιχεί σε 24 ίσες μεταξύ τους ώρες.

Σε κάθε τιμή του Τ αντιστοιχεί μία τιμή για την ωριαία γωνία του Ήλιου (η).
Η σχέση ανάμεσα στην ωριαία γωνία του Ήλιου
και τον αληθή ηλιακό χρόνο (Τ) είναι:

η=(Τ-12)·15°

Ηλιακός χρόνος και ηλιακά ρολόγια 612bc201

Ηλιακός χρόνος και ηλιακά ρολόγια 612bc201

Όταν ο ήλιος μεσουρανεί άνω (αληθής μεσημβρία)η σκιά του γνώμονα συμπίπτει με τη μεσημβρινή γραμμή
και το ηλιακό ρολόι δείχνει 12.

Ηλιακός χρόνος και ηλιακά ρολόγια 7764c0c5

Ηλιακός χρόνος και ηλιακά ρολόγια 7764c0c5

Για μια τυχαία θέση του ήλιου (πάνω από τον ορίζοντα)
η σκιά του γνώμονα σχηματίζει με την μεσημβρινή γραμμή μία γωνία (ω) που ονομάζεται
ωρική γωνία του αληθούς ηλιακού χρόνου Τ.

Ηλιακός χρόνος και ηλιακά ρολόγια 0e67e32d

Ηλιακός χρόνος και ηλιακά ρολόγια 0e67e32d

Ο υπολογισμός των γωνιών ω μας επιτρέπει να χαράξουμε τις ωρικές γραμμές της ωρολογόπλακας και αυτό κάνει το ηλιακό ρολόι όργανο μέτρησης του αληθούς ηλιακού χρόνου.
Ο υπολογισμός αυτός γίνεται με τη βοήθεια της σφαιρικής τριγωνομετρίας για
κάθε είδος ηλιακού ρολογιού με διαφορετικό τρόπο.

Μπορείτε να βρείτε τις εξισώσεις για τον υπολογισμό των ωρικών γωνιών ω, για κάθε είδος ηλιακού ρολογιού, όπως και ένα γλωσσάριο σχετικό (στα Αγγλικά), στον παρακάτω δικτυακό τόπο:

The BSS Sundial Glossary

Admin Αριθμός μηνυμάτων : 8056 Registration date : 10/07/2008

Το χρονικό διάστημα μεταξύ δύο διαδοχικών άνω μεσουρανήσεων του Ήλιου ονομάζεται
«αληθής ηλιακή ημέρα».
Το χρονικό αυτό διάστημα δεν είναι σταθερό
επειδή ο Ήλιος, εκτός από την ημερήσια κίνησή του (Ανατέλλει -Μεσουρανεί-Δύει),
φαίνεται να κινείται πρός την Ανατολή καθημερινά, με ρυθμό μια μοίρα ανά ημερονύκτιο,
διαγράφοντας ένα κύκλο (την εκλειπτική) σε ένα έτος·
και ο ρυθμός αυτός δεν είναι σταθερός.
Έτσι η διάρκεια της αληθούς ηλιακής ημέρας δεν είναι σταθερή
και ως εκ τούτου η αληθής ηλιακή ώρα δεν είναι σταθερή μονάδα μέτρησης του χρόνου.

Η σταθερή μονάδα μέτρησης του χρόνου ορίζεται με τη βοήθεια του «μέσου ήλιου», ενός πλαστού σημειακού ήλιου που κινείται με σταθερή ταχύτητα διαγράφοντας τον ουράνιο Ισημερινό στο ίδιο χρονικό διάστημα που ο αληθινός Ήλιος διαγράφει την εκλειπτική.
Η «μέση ηλιακή ημέρα» έχει σταθερή χρονική διάρκεια και μπορεί να μετρηθεί με μηχανικά ή ηλεκτρονικά ή ατομικά ρολόγια.

Ο μέσος Ήλιος άλλοτε καθυστερεί και άλλοτε προηγείται του πραγματικού.
Έτσι ο «μέσος ηλιακός χρόνος» διαφέρει από τον αληθή ηλιακό χρόνο.
Για να βρούμε το μέσο ηλιακό χρόνο του τόπου πρέπει να προσθέσουμε ή να αφαιρέσουμε, στην ένδειξη του ηλιακού ρολογιού, τα λεπτά που βρίσκουμε από στην «εξίσωση του χρόνου» για την τρέχουσα ημερομηνία.

Ηλιακός χρόνος και ηλιακά ρολόγια 3ea20148

Ηλιακός χρόνος και ηλιακά ρολόγια 3ea20148

Η εξίσωση του χρόνου

Τα ρολόγια μας δείχνουν την «Επίσημη ώρα» (Ώρα Ελλάδος), δηλαδή τον μέσο ηλιακό χρόνο του κεντρικού μεσημβρινού της δεύτερης ωριαίας ατράκτου στην οποία ανήκει η Ελλάδα.
Όλοι οι τόποι στην Ελλάδα είναι δυτικά του κεντρικού μεσημβρινού της ατράκτου, ο οποίος διέρχεται μια μοίρα ανατολικά της Κωνσταντινούπολης.

Ηλιακός χρόνος και ηλιακά ρολόγια TimeZones

Ηλιακός χρόνος και ηλιακά ρολόγια TimeZones

Οι ωριαίες άτρακτοι

Για να βρούμε λοιπόν την Επίσημη ώρα, πρέπει στο μέσο ηλιακό χρόνο του τόπου να προσθέσουμε τη χρονική απόσταση του τόπου από τον κεντρικό μεσημβρινό. Δηλαδή τη διαφορά του γεωγραφικού μήκους του τόπου, εκφρασμένο σε μονάδες χρόνου, από τις 2 ώρες που είναι το γεωγραφικό μήκος του κεντρικού μεσημβρινού της δεύτερης ωριαίας ατράκτου.
( Σημειώνεται ότι: 1° αντιστοιχεί σε 4min )

Δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι για το χρονικό διάστημα που ισχύει η Θερινή ώρα, πρέπει να προσθέτουμε μία ώρα.

Παράδειγμα: Η παρακάτω φωτογραφία είναι από τη Σίκινο.

Ηλιακός χρόνος και ηλιακά ρολόγια D4bdc760

Ημερομηνία: 20 Ιουλίου 2002. Ισχύει η θερινή ώρα.
Διαφορά από την εξίσωση του χρόνου: +6m 30sec
Αληθής ηλιακός χρόνος: 9.00
Μέσος ηλιακός χρόνος: 9.00 + 00.06.30 = 9.06.30
Γεωγραφικό μήκος: 1h 40m 33sec (Διαφορά από τον κεντρικό μεσημβρινό: 2h - 1h 40m 33sec = 19m 27sec)
Ώρα Ελλάδος: 9.06.30 + 00.19.27 + 01.00.00 = 10.25.57

Admin Αριθμός μηνυμάτων : 8056 Registration date : 10/07/2008

Εκτός από τον αληθή ηλιακό χρόνο που μετράει η ωρική γωνία, το μήκος της σκιάς του γνώμονα μετράει την απόκλιση του Ήλιου, δηλαδή τη γωνιακή απόσταση του Ήλιου από τον ουράνιο Ισημερινό, και έτσι στην ωρολογόπλακα ενός ηλιακού ρολογιού μπορούμε να έχουμε ημερολογιακές ενδείξεις.

Ηλιακός χρόνος και ηλιακά ρολόγια 11

Ηλιακός χρόνος και ηλιακά ρολόγια Xlizk1yx3t4wlnm3iqq3

Λαμβάνοντας υπ’ όψιν τη μεταβολή της απόκλισης του Ήλιου συναρτήσει της ημερομηνίας καθώς και τις τιμές της εξίσωσης του χρόνου μπορούμε να έχουμε ένα ηλιακό ημερολόγιο με το παρακάτω σχήμα που ονομάζεται «ανάλημμα».

Ηλιακός χρόνος και ηλιακά ρολόγια D31241e3

Ηλιακός χρόνος και ηλιακά ρολόγια D31241e3

Ηλιακός χρόνος και ηλιακά ρολόγια Analemma_ayiomamitis_big

....

Το ηλιακό ημερολόγιο στο δάπεδο της Αγίας Παρασκευής στο Γαλαξίδι.
Κάθε μέρα στις 12.00 (13.00 για τους θερινούς μήνες)
μια φωτεινή κηλίδα, από ένα άνοιγμα στην οροφή της εκκλησίας,
δείχνει στο ανάλημμα του δαπέδου την τρέχουσα ημερομηνία.
Υπολογισμένο και κατασκευασμένο
το 1911 από τον καπετάνιο Ηλία Σκούρτη
μετράει τις μέρες με το Ιουλιανό (παλαιό) ημερολόγιο.

Admin Αριθμός μηνυμάτων : 8056 Registration date : 10/07/2008

Πηγή :

sundials.gr

ΣΥΝΕΧΙΖΕΤΑΙ

...