יממה שמשית

מתוך אסטרופדיה
גרסה מ־04:23, 7 בינואר 2009 מאת Eran (שיחה | תרומות) (דף חדש: יממה שמשית(Solar Day) פרק הזמן שחולף בין שני מעברים עוקבים של השמש במצהר. פרק זמן זה שווה בקירוב ל-24 שעות (864...)
(הבדל) → הגרסה הקודמת | הגרסה האחרונה (הבדל) | הגרסה הבאה ← (הבדל)
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

יממה שמשית(Solar Day)

פרק הזמן שחולף בין שני מעברים עוקבים של השמש במצהר. פרק זמן זה שווה בקירוב ל-24 שעות (86400 שניות). כדור הארץ מסתובב סביב צירו אחת ל-23 שעות ו-56 דקות (יממה כוכבית), אך באותו זמן הוא גם מקיף את השמש, ולכן רק כעבור פרק זמן קצר נוסף של כ-4 דקות השמש חוזרת לאותה נקודה בשמיים.


תמונה


היממה השמשית הינה שילוב של סיבוב כדור הארץ סביב צירו וסיבובו סביב השמש, ולכן אורכה משתנה באופן ניכר מיום ליום, והוא שונה בעד כ-30 שניות מהיממה השמשית הממוצעת. הסיבות לשינויים הללו הן: 1.כדור הארץ מקיף את השמש במסלול אליפטי ומהירותו סביב השמש אינה קבועה (ראה חוקי קפלר). לפיכך הזווית שגומא כדור הארץ כל יום במסלולו סביב השמש שונה במקצת, ופרק הזמן הנוסף שדרוש לו להסתובב על מנת שהשמש תחזור לאותה נקודה בשמיים גם הוא שונה. 2. מפאת נטיית צירו של כדור הארץ ביחס למישור ההקפה שלו את השמש, השמש משנה את קו הרוחב השמיימי שלה במהלך השנה, והיטל מהירותה על קו המשווה השמיימי משתנה.

כתוצאה מהשינויים הללו, נהוג להגדיר את היממה השמשית הממוצעת (שעל פיה מוגדר הזמן האזרחי) שאורכה קבוע.

שני האפקטים מצטברים לעד כדי 17 דקות במהלך השנה ומתבטאים בהפרש הזמן בין השעה שיראה השעון הסטנדרטי לשעה שיראה שעון שמש (עוד על היממה השמשית - ראה מערכות זמן).

משוואת הזמן (Equation of Time) - ההפרש בין זמן השמש הנראה (למשל שעון שמש) לזמן השמש הממוצע ("שמש" שנעה במהירות זוויתית קבועה על פני כיפת השמיים).

ניתן לחשב את משוואת הזמן באופן מקורב (בדיוק של עד כ-10 שניות) באמצעות הנוסחאות הבאות (כל הגדלים מבוטאים במעלות).

 חישוב משוואת הזמן - נוסחא


כאשר E הינו משוואת הזמן במעלות (יש להכפיל ב 4 על מנת לקבל את התוצאה בדקות זמן).

בגרף ניתן לראות את משוואת הזמן כתלות בזמן במהלך שנת 2000 (האיור הוכן באמצעות תוכנת MATLAB).


תמונה



אנאלמה (Analemma) – עקומה דמויית הספרה שמונה המתקבלת ממסלול השמש בשמיים כפי שנראית בזמנים קבועים (לפי שעון שמשי ממוצע) מיום ליום. הצורה מתקבלת משילוב של קו הרוחב השמיימי המשתנה של השמש ומשוואת הזמן.

התמונה הבאה הופקה ע"י הרכבה של תמונות רבות של השמש מעל חורבות דלפי ביוון. התמונות צולמו כל כשבוע במשך שנה שלמה. כל תמונה צולמה בשעה 08:00 (זמן מקומי יוון). מאחר ואורכה של היממה השמשית משתנה, השמש אינה חוזרת לאותה זווית שעה בשמיים ונוצרת תמונת השמונה הנקראת אנאלמה. התמונה צולמה על ידי אנתוני היוממיטיס (Anthony Ayiomamitis) (כל הזכויות שמורות) ומופיעה פה ברשותו.


תמונה


היממה השמשית תלויה ביממה הכוכבית שגם היא משתנה בזמן. על כן, מאחר והיממה השמשית אינה יכולה לשמש כאומדן זמן מדויק, השעון האזרחי (UTC) מבוסס על שעון אטומי, אך מוסיפים לו או גורעים ממנו שניות שלמות על מנת שיתאים בקירוב טוב לשעון השמשי הממוצע.

קישורים:

· אנאלמה : http://www.analemma.com/