Аналемматические солнечные часы

Аналемматические солнечные часы — это тип горизонтальных солнечных часов с вертикальным гномоном и часовыми метками, расположенными по эллипсу. Гномон не является фиксированным и должен ежедневно менять положение, чтобы точно указывать время суток. Следовательно, на циферблате нет часовых линий, а время суток читается только по эллипсу. ^[1] Как и большинство солнечных часов, аналемматические солнечные часы отмечают солнечное время, а не время часов.

Описание

Аналемматические солнечные часы полностью определяются ^[2]^[3]

Размер его эллипса (выбирается дизайнером).
Широта его расположения (определяет расположение часовых меток на эллипсе).
Склонение Солнца (определяет дневное положение гномона).

В аналемматических солнечных часах иногда в роли гномона выступает человек. В этом случае размер эллипса часового маркера ограничен ростом человека и широтой местоположения солнечных часов, поскольку тень человеческого гномона должна падать на эллипс часового маркера, чтобы точно указать время суток. Человеческие гномонные аналемматические солнечные часы непрактичны в более низких широтах, где в летние месяцы человеческая тень довольно коротка. Человек ростом 66 дюймов отбрасывает 4-дюймовую тень на 27 градусах широты во время летнего солнцестояния . ^[1]

не используются уравнение времени или аналемма Использование прилагательного «аналемматический» для описания этого класса солнечных часов может ввести в заблуждение, поскольку в конструкции аналемматических солнечных часов . Мэйолл называет аналемматические солнечные часы «так называемыми аналемматическими циферблатами», подразумевая отсутствие связи с аналеммой. ^[4] Циферблат Бру перед церковью Бру в Бурк-ан-Брессе, Франция, является примером ошибочного использования аналеммы в конструкции аналемматических солнечных часов. Рор утверждает: «Гномон смещен по короткой оси эллипса, а не по меридиану, присутствие которого здесь в форме восьмерки является ошибкой». ^[5]

Строительство

В аналемматических солнечных часах используется вертикальный гномон, а его часовые линии представляют собой вертикальную проекцию часовых линий круглых экваториальных солнечных часов на плоскую плоскость. ^[6] Таким образом, аналемматические солнечные часы представляют собой эллипс , короткая ось которого ориентирована с севера на юг, а длинная ось — с востока на запад. Полуденная часовая линия указывает на истинный север, тогда как часовые линии для 6 утра и 18 часов указывают на запад и восток соответственно; соотношение короткой и длинной осей равно синусу sin(Φ) местной географической широты , обозначаемому Φ. Все часовые линии сходятся к единому центру; угол θ данной часовой линии с полуденным часом определяется по формуле

\tan \theta ={\frac {\tan(15^{\circ }\times t)}{\sin \phi }}

где t — время (в часах) до или после полудня. ^[7]

Однако вертикальный гномон не всегда стоит в центре часовых линий; скорее, чтобы показать правильное время, гномон необходимо ежедневно перемещать к северу от центра на расстояние

Y=W\cos \phi \tan \delta \,

где W Солнца — половина ширины эллипса, а δ — склонение в это время года. ^[8] Склонение показывает, насколько далеко Солнце находится над небесным экватором ; в дни равноденствий δ=0, тогда как в дни летнего и зимнего солнцестояния оно составляет примерно ±23,5° .

Склонение Солнца
месяц	Ян	февраль	Мар	апрель	Может	июнь	июль	август	Сентябрь	октябрь	ноябрь	декабрь
склонение	-23.13	-17.3	-8	4.25	15	22	23.00	18	8.50	-2.9	-14	-21.7
	Средние значения на первое число месяца. Это усредняет эффект високосных лет. ^[9]

См. также

Аналемма

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б «Аналемматические солнечные часы: как их построить и почему они работают» , Си Джей Бадд и Си Джей Сангвин, maths.org, 1 июня 2000 г.
^ Во, (1973), стр. 108-115.
^ Рор 1970, с. 106
^ Мэйолл 1994, с. 186
^ Рор 1970, с. 101
^ Рор (1965), стр. 100–106; Во (1973), стр. 108–115; Мэйолл и Мэйолл, с. 60–61, 186–190.
^ Рор (1965), с. 106; Во (1973), с. 113.
^ Рор (1965), стр. 103, 111; Во (1973), с. 111.
^ Прусс, Александр (2011). «Генератор солнечных циферблатов и поделок из бумаги / Код / [7ac605] /sundial.pl» . sourceforge.net . Проверено 19 мая 2018 г.

Внешние ссылки

[Budd-Sangwin-1] Jump up to: ^а ^б «Аналемматические солнечные часы: как их построить и почему они работают» , Си Джей Бадд и Си Джей Сангвин, maths.org, 1 июня 2000 г.

[2] Во, (1973), стр. 108-115.

[3] Рор 1970, с. 106

[4] Мэйолл 1994, с. 186

[5] Рор 1970, с. 101

[6] Рор (1965), стр. 100–106; Во (1973), стр. 108–115; Мэйолл и Мэйолл, с. 60–61, 186–190.

[7] Рор (1965), с. 106; Во (1973), с. 113.

[8] Рор (1965), стр. 103, 111; Во (1973), с. 111.

[9] Прусс, Александр (2011). «Генератор солнечных циферблатов и поделок из бумаги / Код / [7ac605] /sundial.pl» . sourceforge.net . Проверено 19 мая 2018 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]