Devido à inclinação do eixo da Terra (23 ° 439) e sua órbita elíptica em torno do Sol, a posição relativa do Sol acima do horizonte não é constante no dia a dia quando observada no momento mesmo clock cada dia. Dependendo do latitude geográfica, este laço será inclinado em diferentes ângulos.
A figura do lado esquerdo do norte é um exemplo de um analema como pode ser visto a partir de hemisfério da Terra. É um gráfico da posição do Sol, às 12h00 no Observatório Real de Greenwich, Inglaterra (latitude 51,4791 ° N, longitude 0) durante o ano de 2006. O eixo horizontal é o ângulo de azimute em graus (180 ° está virada para sul). O eixo vertical é a altitude em graus acima do horizonte. O primeiro dia de cada mês é apresentado em preto, verde, e os equinócios e solstícios são mostrados dentro Pode ser visto que os Equinócios ocorrer em φ altitude = 90 ° - 51,4791 ° = 38,5209 °, e os solstícios ocorrer em φ altitudes ± ε onde ε é a inclinação axial da terra, a 23 ° 439. O analema é plotado com sua largura exagerada, observando que permite Qual é ligeiramente assimétrico (devido ao desalinhamento entre as apsides duas semanas da órbita da Terra e os seus solstícios).
O analema é orientado com o norte menor laço aparecimento do maior loop. No Pólo Norte, o analema seria completamente ereto (a 8 com o pequeno laço na parte superior), e você só será capaz de ver a metade de cima dela. Se você seguiu para o sul, uma vez que você cair abaixo do Círculo Polar Ártico, você seria capaz de ver o analema inteiro. Se você vê-lo ao meio-dia, continua a estar na vertical, e sobe mais alto do horizonte como você se move para o sul. Quando você chegar ao equador, é diretamente acima. Como você ir mais ao sul, ele se move em direção ao horizonte norte, e depois é visto com o maior laço na parte superior. Se, por outro lado, você olhou para o analema no início da manhã ou à noite, ele iria começar a se inclinar para um lado como você moveu em direção ao sul do Pólo Norte. Ao tempo que você tem até o equador, o analema seria completamente horizontal. Então, como você continuou a ir para o sul, que vai continuar girando dom que o pequeno laço que, sob o laço grande no céu. Uma vez que você cruzou o Círculo Polar Antártico, o analema, agora quase totalmente invertido, ia começar a desaparecer, até que apenas 50%, parte do maior circuito, o que visíveis a partir do pólo sul. [2]
Veja equação do tempo para uma descrição mais detalhada das características leste-oeste do analema.
Analema, visto da Terra no hemisfério norte Noon com declinação e equação do tempo na mesma escala.
Desde o primeiro dia da Terra médio solar é quase exatamente 24 horas, pode ser atribuída a analema traçando a posição do Sol, visto de uma posição fixa na Terra, no momento mesmo relógio todos os dias durante um ano inteiro. A curva resultante se assemelha a uma lemniscata de Bernoulli. Esta curva é geralmente impresso em globos, geralmente no Oceano Pacífico, a única grande região tropical, com pouca terra. É possível, embora desafiador, para fotografar o analema, deixando a câmera em uma posição fixa durante um ano inteiro e tirando fotos em intervalos de 24 horas (ou algum dos seus múltiplos), veja a tabela abaixo.
Há três parâmetros que afectam o tamanho ea forma do analema: obliquidade, excentricidade, ea linha abside eo ângulo entre a linha de solstícios. Visto de um ponto objeto com uma órbita perfeitamente circular e sem inclinação axial, o Sol sempre aparecem no mesmo ponto no céu na mesma hora do dia durante todo o ano e o analema seria um. Para um objeto com uma órbita circular, mas inclinação axial significativa, o analema seria uma figura de oito, com lobos do norte e do sul iguais em tamanho. Para um objeto com órbita excêntrica em mas nenhuma inclinação axial, o analema seria uma linha leste-oeste em linha reta ao longo do equador celeste.
O componente norte-sul do analema é a declinação ou a latitude em que o Sol está diretamente acima. O componente de leste-oeste é a equação do tempo, ou a diferença entre o tempo solar e tempo médio local. Isto pode ser interpretado como a forma como "rápido" ou "lento" é o Sol comparado com o tempo do relógio.
Um analema que inclui uma imagem de um eclipse solar total é chamado de tutulemma - uma maleta cunhado por fotógrafos com base na palavra turca para eclipse
Gráfico de tempo do nascer do sol para Libreville, Gabão, muito perto do equador. Nota: existem dois máximos e dois mínimos.
Sunrise primeiras e últimas e pôr do solDiagrama de um norte analema olhar para o leste no hemisfério. As datas da posição do Sol são mostrados. Este analema é calculado, não fotografadas.
O analema pode ser usado para encontrar as datas das últimas amanheceres e entardeceres e earlest do ano. Estes qui não ocorrer nas datas dos solstícios.
Com referência à imagem de um analema simulada no céu oriental, o ponto mais baixo do analema acaba aumentado acima do horizonte. Se o Sol estivesse a ponto de que, do nascer do sol teria acabado de ocorrer. Este seria o último nascer do sol do ano, uma vez que todos os outros pontos do analema subiria mais cedo. Portanto, a data em que o Sol é menor neste momento é a data do último nascer do sol. Da mesma forma, quando o Sol está no ponto mais alto do analema, perto de sua extremidade superior esquerda, o primeiro nascer do sol do ano irá ocorrer. Da mesma forma, ao pôr do sol, o primeiro por do sol irá ocorrer quando o Sol está em seu ponto mais baixo do analema quando está perto do horizonte ocidental, ea última por do sol quando está no ponto mais alto.
Nenhum destes pontos é exactamente menos uma das extremidades do analema, onde o sol é menos um solstício. Como visto em latitudes temperadas do norte, médio, como mostra o diagrama, o primeiro pôr do sol ocorre algum tempo antes do solstício de dezembro - Normalmente uma ou duas semanas antes - e as últimas do nascer do sol acontece uma ou duas semanas após o solstício. Assim, a mais escura noite Ocorre no início ou em meados de dezembro, mas as manhãs recebo mais escuro até por volta do Ano Novo.Gráfico de tempo do nascer do sol para Libreville, Gabão, muito perto do equador. Nota: existem dois máximos e dois mínimos.
As datas exatas são aquelas em que o Sol está nos pontos onde o horizonte é tangente à analema, que, por sua vez, depende de quanto o analema, ou o norte-sul meridiano que passa através dele, é inclinado em relação à vertical. Este ângulo de inclinação é o co-latitude Essencialmente (90 graus menos a latitude) do observador. Calculando essas datas é numericamente complexo, mas pode ser estimada com bastante precisão, colocando uma borda em linha reta, inclinada em um ângulo adequado, tangencialmente a um diagrama do analema, e lendo as datas em que o Sol está nas posições de contato.
Em latitudes temperadas, as datas de chegar mais longe dos solstícios como a latitude diminui. Em latitudes equatoriais perto, a situação é mais complexa. O analema reside quase horizontalmente para o horizonte pode ser tangente a ele em dois pontos, um em cada ciclo do analema. Assim, existem duas datas muito distantes no ano quando o sol nasce mais cedo do que em datas adjacentes, e assim por diante
O analema pode ser usado para encontrar as datas das últimas amanheceres e entardeceres e earlest do ano. Estes qui não ocorrer nas datas dos solstícios.
Com referência à imagem de um analema simulada no céu oriental, o ponto mais baixo do analema acaba aumentado acima do horizonte. Se o Sol estivesse a ponto de que, do nascer do sol teria acabado de ocorrer. Este seria o último nascer do sol do ano, uma vez que todos os outros pontos do analema subiria mais cedo. Portanto, a data em que o Sol é menor neste momento é a data do último nascer do sol. Da mesma forma, quando o Sol está no ponto mais alto do analema, perto de sua extremidade superior esquerda, o primeiro nascer do sol do ano irá ocorrer. Da mesma forma, ao pôr do sol, o primeiro por do sol irá ocorrer quando o Sol está em seu ponto mais baixo do analema quando está perto do horizonte ocidental, ea última por do sol quando está no ponto mais alto.
Nenhum destes pontos é exactamente menos uma das extremidades do analema, onde o sol é menos um solstício. Como visto em latitudes temperadas do norte, médio, como mostra o diagrama, o primeiro pôr do sol ocorre algum tempo antes do solstício de dezembro - Normalmente uma ou duas semanas antes - e as últimas do nascer do sol acontece uma ou duas semanas após o solstício. Assim, a mais escura noite Ocorre no início ou em meados de dezembro, mas as manhãs recebo mais escuro até por volta do Ano Novo.Gráfico de tempo do nascer do sol para Libreville, Gabão, muito perto do equador. Nota: existem dois máximos e dois mínimos.
As datas exatas são aquelas em que o Sol está nos pontos onde o horizonte é tangente à analema, que, por sua vez, depende de quanto o analema, ou o norte-sul meridiano que passa através dele, é inclinado em relação à vertical. Este ângulo de inclinação é o co-latitude Essencialmente (90 graus menos a latitude) do observador. Calculando essas datas é numericamente complexo, mas pode ser estimada com bastante precisão, colocando uma borda em linha reta, inclinada em um ângulo adequado, tangencialmente a um diagrama do analema, e lendo as datas em que o Sol está nas posições de contato.
Em latitudes temperadas, as datas de chegar mais longe dos solstícios como a latitude diminui. Em latitudes equatoriais perto, a situação é mais complexa. O analema reside quase horizontalmente para o horizonte pode ser tangente a ele em dois pontos, um em cada ciclo do analema. Assim, existem duas datas muito distantes no ano quando o sol nasce mais cedo do que em datas adjacentes, e assim por diante
Azimute do nascer e do pôr do sol
O azimute (bússola verdadeiros) dos pontos no horizonte onde o sol nasce e se põe pode ser facilmente calculado, usando o mesmo esquema que é utilizado para encontrar as horas do nascer e pôr do sol, como descrito acima.
A origem do analema sobe leste, e define oeste. Portanto, no diagrama, o ponto onde o equador cruza o horizonte, que é onde a origem cruza o horizonte, leste ou oeste devem representar. O ponto onde o Sol está no nascer ou pôr do sol representa a direção do nascer ou pôr do sol. Simplesmente medindo a distância entre estes pontos ao longo do horizonte, em termos angulares (comparando-a com o comprimento do analema, como descrito acima), dá o leste, oeste ou angleBetween ea direcção do nascer do sol ou pôr do sol. Se o nascer ou pôr do sol é norte ou sul de leste ou oeste é clara a partir do diagrama. O maior circuito do analema é em sua extremidade sul.
O azimute (bússola verdadeiros) dos pontos no horizonte onde o sol nasce e se põe pode ser facilmente calculado, usando o mesmo esquema que é utilizado para encontrar as horas do nascer e pôr do sol, como descrito acima.
A origem do analema sobe leste, e define oeste. Portanto, no diagrama, o ponto onde o equador cruza o horizonte, que é onde a origem cruza o horizonte, leste ou oeste devem representar. O ponto onde o Sol está no nascer ou pôr do sol representa a direção do nascer ou pôr do sol. Simplesmente medindo a distância entre estes pontos ao longo do horizonte, em termos angulares (comparando-a com o comprimento do analema, como descrito acima), dá o leste, oeste ou angleBetween ea direcção do nascer do sol ou pôr do sol. Se o nascer ou pôr do sol é norte ou sul de leste ou oeste é clara a partir do diagrama. O maior circuito do analema é em sua extremidade sul.
formato cilíndrico noaa.6
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