La rotazione terrestre ed il giorno

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Maria Teresa Lanza
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1 La rotazione terrestre ed il giorno La rotazione terrestre genera il giorno che ha lunghezza diversa di alcuni minuti nel corso dell anno, mentre per il tempo civile tutti i giorni sono di ventiquattro ore esatte.

2 Il Tempo solare e il Tempo civile Il Fuso orario dell uropa Centrale Tutto il territorio compreso in un fuso ha convenzionalmente la stessa ora e precisamente l ora del suo meridiano centrale. Il fuso orario per l Italia è il Fuso uropa Centrale e il meridiano centrale di longitudine 15 st passa per l tna. Mentre il Sole passa sul meridiano centrale al mezzodì (ore 12.00) di un giorno qualsiasi, sul meridiano locale di FIZ transiterà dopo 15 minuti, ovvero alle

3 Il Tempo solare e il Tempo civile L equazione del Tempo (in minuti) G. FB. MA. AP. MAG GIU. LUG. AGO. ST. OTT. OV. DIC Per poter utilizzare gli orologi solari come i nostri orologi si è dovuto adottare l equazione del tempo. La differenza tra Tempo Solare Medio (TSM) e Tempo Solare Vero (TSV) è chiamata equazione del tempo: () = TSM (TSV) Il mezzogiorno medio coincide con il mezzodì vero soltanto per quattro volte all anno: il 16 aprile, il 14 giugno, il 1 settembre e il 25 dicembre. elle altre epoche dell anno il mezzogiorno medio ora avanza, ora ritarda sul mezzodì vero. ella tabella sono riportati i minuti da sommare o sottrarre nei vari mesi dell anno. In definitiva per leggere l ora civile su di un quadrante solare si dovranno apportare due correttivi, quello della differenza di longitudine del luogo, che è un valore fisso (ad es. per Firenze +15 minuti), e quello dell quazione del Tempo riportato nella tabella, un valore variabile in relazione alla data di lettura dell ora sulla meridiana.

4 La differenza tra ora solare e ora civile La differente posizione del sole nel cielo di Firenze, durante il corso dell anno, rispetto alla linea oraria 8.00 di ora civile. (Foto Stefano Barbolini)

5 Le stagioni e le diverse altezze del Sole La posizione dell inclinazione dell asse terrestre da origine ad una diversa incidenza dei raggi solari sulla Terra e conseguentemente al ciclo delle stagioni.

6 Le stagioni e le diverse altezze del Sole Sole quinozi Altezza sole orizzonte Polo ord Circolo polare artico (66 34 ) Parallelo di Firenze (43 46 ) quatore (0 ) Tropico del Capricorno (23 26 S) 0 Polo Sud Circolo polare antartico (66 34 S) La diversa incidenza dei raggi solari sulla Terra ai Solstizi e agli quinozi. In evidenza l altezza del Sole a Firenze.

7 Le stagioni e le diverse altezze del Sole Le varie altezze sull'orizzonte assunte dal sole che generano le stagioni. Altezza del Sole a mezzogiorno a Firenze Solstizio invernale quinozi Solstizio estivo 69 40

8 Le stagioni viste dallo spazio quinozio di primavera Solstizio d estate quinozio di autunno Solstizio d inverno

9 Le diverse altezze del Sole sulla meridiana V Solstizio invernale VI quinozi VII VIII La diversa altezza del sole ai solstizi ed equinozi e le corrispondenti ombre su di un quadrante solare verticale. IX X XI XII Solstizio estivo I II

10 La sfera celeste ed i segni zodiacali Solstizio d estate quinozio di autunno Fascia zodiacale quatore celeste quinozio di primavera Solstizio d inverno La fascia zodiacale che avvolge l'eclittica: ogni settore di 30 da origine ad un segno zodiacale. In questo disegno si è ipotizzato il momento d'ingresso del Sole nel segno zodiacale del Toro.

11 O La Precessione degli equinozi Solstizio d estate CA C O T O O GM L A LI I T TO P S O CI ACQU A A IO I T I L L O L M G CAP I C O quinozio di primavera P S C I O AC quinozio di autunno C SA Q I U G A G C I A T V TA IO IA C A IL O B L IO GI P V SCO A causa della Precessione degli equinozi, un lento movimento delle stelle sulla sfera celeste, in 2160 anni tutte le stelle e gli equinozi percorrono l ampiezza di un segno zodiacale (30 ), per cui attualmente l equinozio di primavera è nella costellazione dell Acquario e l equinozio d autunno si trova nella costellazione del Leone. In nero i segni zodiacali, in blu le costellazioni. IA C IO A IL A B T IT SAG O P I O IO SC O O IC CAP Solstizio d inverno

12 La meridiana e i segni zodiacali ome del segno AIT TOO GMLLI CACO LO VGI BILACIA SCOPIO SAGITTAIO CAPICOO ACQUAIO PSCI Data 21 Marzo 20 Aprile 21 Maggio 21 Giugno 23 Luglio 23 Agosto 23 Settembre 23 Ottobre 22 ovembre 22 Dicembre 21 Gennaio 19 Febbraio Un quadrante solare verticale riportante tutte le linee diurne. Ad ogni curva corrispondono le date d inizio di due segni zodiacali, solamente le curve estreme corrispondono al solstizio d inverno (la più alta) ed al solstizio d estate (la più bassa). L unica linea retta è quella degli equinozi.

13 La meridiana di Panicaglia -Borgo S. Lorenzo La linea meridiana con le indicazioni: Lo gnomone di un orologio solare orizzontale è direzionato verso la stella polare. - del calendario con i segni zodiacali; - della lunghezza del giorno chiaro; - della declinazione del sole; - dell altezza del sole.

14 Il complesso gnomonico di Hong Kong 1 premio al X concorso SHADOW OF TIM Il complesso gnomonico progettato per Hong Kong, ovvero un'insieme di orologi solari e quadranti astronomici, si armonizza in una fontana a forma di fiore di loto, simbolo di purezza e semplicità. Questa fontana è inserita nel grande parco cittadino di an Lian Garden, ed ha la particolarità di essere stato realizzato secondo lo stile della Dinastia Tang ( d.c.), e reso possibile grazie alla collaborazione tra l'adiacente monastero di Chi Lin ed il Governo di Hong Kong. La fontana, posizionata al centro della piazzetta antistante le scalinate di accesso al tempio del monastero di Chi Lin, ha per basamento due ottagoni di diversa grandezza raccordati da otto riquadri trapezoidali, ognuno dei quali è inserito in una cornice. Tali riquadri, inclinati rispetto al piano orizzontale di 45, sono orientati secondo i 4 punti cardinali e le 4 posizioni intermedie.

15 I QUADATI SOLAI DI HOG KOG est sud-est ovest Su questi due quadranti sono riportate le ore solari: sul quadrante st le ore del mattino, sul quadrante Ovest le ore del pomeriggio. Inoltre sul quadrante st sono riportate le linee diurne corrispondenti all'entrata del Sole nei vari segni zodiacali, indicati secondo l'iconografia tradizionale occidentale e cinese. Mentre sul quadrante Ovest sono riportate le linee diurne relative al calendario agriculturale cinese. sud-ovest Questi due quadranti hanno la particolarità di indicare le ore trascorse dopo il sorgere del sole e le ore che mancano al tramonto del sole. La prima indicazione sarà data dalle linee che indicano un disco solare tra le nubi; mentre la seconda indicazione sarà data dalle linee che indicano una falce di Luna tra le nubi. Oltre a queste indicazioni, con dei semplici calcoli si possono ricavare, per ogni giorno, altre informazioni quali: la durata del giorno alla data indicata, l'ora del sorgere e del tramonto del sole.

16 I QUADATI SOLAI DI HOG KOG Calendario Giorni prima LP Ore Giorni dopo LP Declinazione Altezza del sole Declinazione Ore m 49 nord Il quadrante nord è dedicato alla Luna come marcatempo, può sembrare strano ma anche tramite le ombre della luce lunare si può determinare l'ora solare e di conseguenza l'ora civile; sarà sufficiente impiegare i correttivi riportati nel grafico, ad es. il giorno prima della Luna Piena vanno tolti 49 minuti all ora letta con l ombra della luna. La lettura può essere fatta fino a 7 giorni prima o dopo la Luna Piena. sud Sul quadrante sud sono state riportate due tipi di linee, quelle relative alla declinazione del Sole (contrassegnate dai valori tra ±23 26 ) e quelle relative all'altezza del Sole sull'orizzonte (contrassegnate dai valori compresi tra 15 e 90 ). Al centro è stata riportata una curva (lemniscata) che permette di determinare il Tempo Medio per le ore 12, senza dover apportare la correzione dell'quazione del Tempo. 1 maggio m - 3 nord-est Su questo quadrante è presente il grafico dell quazione del Tempo, con i valori che assume durante il corso dell'anno. Facciamo un esempio di correzione dell'ora solare: è il 1 maggio e sull'orologio solare leggiamo le m ore 11.00, sulla tabella leggiamo = -3, la città di Hong Kong è spostata m ad ovest di circa +23 dal meridiano centrale del Fuso orario della Cina, h m m m h m pertanto: Ora Civile = = ( Ora dell'orologio). nord-ovest Questo quadrante ha la particolarità di evidenziare la differenza tra ora solare e ora civile delle varie città cinesi. onostante che il territorio della Cina si sviluppi su circa 4 fusi orari, il governo cinese ha stabilito che tutto il Paese abbia la stessa ora, pertanto quando all'estremo Ovest è mezzogiorno solare all'estremo st sono le ore 16.05, mentre l'ora solare riferita al meridiano centrale del Fuso orario della Cina è

17 Il complesso gnomonico di Hong Kong 1 premio al X concorso SHADOW OF TIM 2008

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