Analemma

Sonnenstand im Jahr

Wenn wir die Sonne nach einem ganzen Jahr jeden Tag zur gleichen Zeit beobachten, werden wir sehen, wie sie durch Überlagerung der Fotos die Form einer 8 ergibt. Dies nennt man Analemma und dass es auf die Neigung der Erdachse und die Verschiebung der Erde auf einer leicht elliptischen Umlaufbahn zurückzuführen ist.

In diesem Artikel erklären wir Ihnen, woraus das als Analemma bekannte Phänomen besteht, welche Eigenschaften es hat und welche Bedeutung es hat.

Was ist ein Analemma?

Sonnenform

Ein Analemma ist ein Begriff, der In der Astronomie und Geographie wird es verwendet, um eine Figur in Form einer Acht zu bezeichnen (8) die entsteht, wenn die Positionen der Sonne am Himmel im Laufe eines Jahres zur gleichen Tageszeit und am gleichen Ort aufgezeichnet werden. Dieses Achtermuster ist auf die Neigung der Erdachse und ihre elliptische Umlaufbahn um die Sonne zurückzuführen.

Das Analemma besteht aus zwei Hauptkomponenten: der Nordkomponente und der Südkomponente. Die nördliche Komponente ist die Spitze der „Acht“ und zeigt die Positionen der Sonne während der Frühlings- und Sommerperiode auf der Nordhalbkugel, wenn die Sonne am höchsten am Himmel steht. Die südliche Komponente hingegen entspricht der Herbst- und Winterperiode auf der Nordhalbkugel, wenn die Sonne am tiefsten am Himmel steht.

Dieses Phänomen ist das Ergebnis der Kombination zweier Bewegungen der Erde: der Neigung ihrer Achse und ihrer elliptischen Umlaufbahn um die Sonne. Die Neigung der Erdachse führt dazu, dass die Sonne das ganze Jahr über an verschiedenen Positionen am Himmel erscheint Die elliptische Umlaufbahn führt dazu, dass sich die Erde während ihrer gesamten Umlaufbahn mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bewegt. was sich auch auf den scheinbaren Stand der Sonne auswirkt.

Das Analemma ist eine grafische Darstellung der Zeitgleichung, die die Differenz zwischen realer Sonnenzeit und mittlerer Sonnenzeit darstellt. Dieser Unterschied ist darauf zurückzuführen, dass die Umlaufbahn der Erde nicht perfekt kreisförmig ist und die Geschwindigkeit, mit der sie sich um die Sonne bewegt, im Laufe des Jahres variiert. Daher ist das Analemma eine visuelle Möglichkeit, zu zeigen, wie die „echte“ Sonnenzeit im Laufe des Jahres im Verhältnis zur mittleren Sonnenzeit variieren kann.

etwas Geschichte

Analemma-Messung

Bereits im Mittelalter war es notwendig, den Zeitpunkt der Tagundnachtgleiche zu bestimmen, um die ersten Tagundnachtgleichen zu bestimmen, und in diesem Jahr [1475] berechnete Paolo del Pozzo Toscanelli die Anordnung der ersten Meridiane, die nicht nur die Mittagsereignisse mit großer Präzision lieferte , Aber Es ist auch möglich, die Jahreszeit zu bestimmen.

Dieser Meridian wurde in der Kathedrale Santa Maria del Fiore in Florenz, Italien, errichtet. Der Meridian wurde mit Marmorstreifen auf dem Boden errichtet und in die Südwand wurde ein Loch geschnitten, durch das ein leuchtender Punkt hindurchgehen konnte, um das Datum des Jahres auf der Skala anzuzeigen. Dieses Verfahren zur Konstruktion des Meridians wurde als Analemma bezeichnet.

Mechanische Fortschritte im XNUMX. Jahrhundert machten mechanische Uhren immer präziser, und mit dem Aufkommen der Pendeluhr wurde es möglich, Minuten mit großer Präzision zu messen. An diesem Punkt beginnt der Unterschied zwischen der durch Sonnenuhren gemessenen Sonnenzeit und der durch herkömmliche mechanische Uhren mechanisch gemessenen bürgerlichen Zeit sichtbar zu werden, die durch die Zeitgleichung gegeben ist. Etwa zu diesem Zeitpunkt geriet der Begriff Analemma vermutlich in Verwirrung und ging von einem chronologischen Verfahren zu einer Darstellung im grafischen Raum über.

Muster, das folgt

Analemma

Da die Erdachse um einen Winkel von 23,4 Grad geneigt ist, Die Position der Sonne am Himmel scheint sich zu ändern, wenn die Erde ihre Rotation um die Sonne vollendet. Während die Erde die Sonne auf ihrer geneigten Achse umkreist, ändert sich die wahrgenommene Position der Sonne am Himmel in Nord-Süd-Richtung nach oben und unten. Dies führt zur Bildung des Achtermusters, das aus zwei Schleifen besteht.

Im Sommer kommt der obere Teil der Analemmafigur vor. Mit fortschreitendem Sommer steigt die Sonne immer höher in den Himmel und erreicht schließlich zur Sommersonnenwende ihren Höhepunkt. Nach der Sommersonnenwende beginnt der wahrgenommene Standort der Sonne am Himmel abzusteigen, wodurch die erste Schleife im Muster entsteht. Dieses Phänomen wiederholt sich auch in der Wintersaison und führt zur Entstehung der zweiten Schleife in der Achterbahn.

Angenommen, die Erdumlaufbahn sei elliptisch, aber Ohne Achsenneigung würde das Sonnenanalemma eine ovale Form annehmen. Das Analemma wäre vom Äquator aus gesehen eine gerade Linie, die horizontal von West nach Ost verläuft.

Wäre die Erdumlaufbahn kreisförmig, würde ihre axiale Neigung eine Analemmakurve in Form einer Acht erzeugen, deren Größe sowohl für die obere als auch für die untere Schleife vollkommen symmetrisch ist. Dies ist jedoch keine genaue Darstellung. Erdumlaufbahn Er ist elliptisch und die Sonne befindet sich außerhalb der Mitte ihrer Bahn. Diese Diskrepanz führt dazu, dass ein Punkt auf dem Weg, Perihel genannt, näher an der Sonne liegt als der andere Punkt, Aphel genannt.

Wie das Analemma erzeugt wird

Die Rotationsgeschwindigkeit der Erde um die Sonne variiert je nach ihrer Position auf ihrer Umlaufbahn. Wenn sich der Planet an seinem sonnennächsten Punkt befindet, der als Perihel bezeichnet wird findet um die Wintersonnenwende statt und bewegt sich schneller. Wenn sich die Erde hingegen an ihrem sonnenfernsten Punkt, dem Aphel, befindet, bewegt sie sich langsamer. Dieses Phänomen führt zu einer abgeflachten unteren Hälfte der Kurve.

Die Analemmakurve zeigt ein unterschiedliches Muster zwischen der nördlichen und südlichen Hemisphäre. Auf der Nordhalbkugel bildet der untere Teil der Kurve die breiteste Schleife, während auf der südlichen Hemisphäre der obere Teil der Kurve die breiteste Schleife bildet.

Wer das Analemma am Nordpol beobachtet, wird nur die obere Krümmung beobachten, während diejenigen am Südpol nur den unteren Teil des Analemmas sehen werden. Es ist zu beachten, dass sich die Ausrichtung des Analemmas abhängig vom jeweiligen Standort des Beobachters auf der Erdoberfläche ändert. Jeder Planet in unserem Sonnensystem hat sein eigenes individuelles Analemma.

Ich hoffe, dass Sie mit diesen Informationen mehr über das Analemma und seine Eigenschaften erfahren können.


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