علوم وفضاء

معادلة الزمن والظهر الشمسي: لماذا لا تكفي الساعة 12؟

موعدان للظهر الشمسي
منحنى أصلي لقيم معطاة؛ المحور الأفقي دقائق E، والرأسي وقت محلي.

معادلة الزمن والظهر الشمسي تربطان الشمس بقراءة الساعة. [1]

الخلاصة السريعة

قد يحدث الظهر الشمسي قبل الساعة 12 أو بعدها؛ يلزم جمع التصحيحات بإشاراتها. [1]

  • الظهر الشمسي عبور الشمس خط زوال الموقع؛ لا يعني وجودها عموديًا فوق الرأس. نعرض حسابًا تعليميًا بقيم معطاة، لا موعدًا مرصودًا. [3]
  • λ خط الطول بالدرجات، موجب شرقًا وسالب غربًا. E معادلة الزمن بالدقائق: الظاهر ناقص المتوسط، معطاة عند العبور. q إزاحة التوقيت المحلي عن UTC بالساعات؛ استعمل الإزاحة السارية، بما فيها التوقيت الصيفي إن وجد. [1][2]
  • موعد الظهر المحلي N=720−4λ−E+60q بالدقائق بعد منتصف الليل. في UTC: NUTC=720−4λ−E. الرقم 720 هو الساعة 12؛ إذا تجاوز الناتج حدود اليوم، راعِ انتقال التاريخ. [1]
  • الفرق عن الساعة 12 هو D=60q−4λ−E. E>0 يقدم الموعد، وE<0 يؤخره. زيادة q ساعة تزيد قراءة الساعة 60min، مع بقاء لحظة العبور في UTC نفسها. نهمل الفروق دون الثانية وتغير E داخل اليوم. [4]
  • مثالان مؤلفان عند λ=30° شرقًا وq=+3h: E=+10min يعطي N=770min=12:50؛ وE=−10min يعطي 790min=13:10؛ يقابلهما 09:50 و10:10 في UTC. تصحيح الطول والإزاحة 60min؛ عند E=0: 13:00. القيم افتراضية وليست تنبؤًا لتاريخ معين. [1]

حدد الحدث الذي تحسبه

الظهر الشمسي عبور الشمس خط زوال الموقع؛ لا يعني وجودها عموديًا فوق الرأس. نعرض حسابًا تعليميًا بقيم معطاة، لا موعدًا مرصودًا. [3]

نقصد عبور خط الزوال، ولا نحسب ارتفاع الشمس أو وقت الشروق والغروب هنا. [3]

ثبت الإشارات والوحدات

λ خط الطول بالدرجات، موجب شرقًا وسالب غربًا. E معادلة الزمن بالدقائق: الظاهر ناقص المتوسط، معطاة عند العبور. q إزاحة التوقيت المحلي عن UTC بالساعات؛ استعمل الإزاحة السارية، بما فيها التوقيت الصيفي إن وجد. [1][2]

التوقيت المدني إزاحة عن UTC؛ لا تستنتج منطقة زمنية أو توقيتها الصيفي من خط الطول وحده. [2]

احسب الموعد ثم التاريخ

موعد الظهر المحلي N=720−4λ−E+60q بالدقائق بعد منتصف الليل. في UTC: NUTC=720−4λ−E. الرقم 720 هو الساعة 12؛ إذا تجاوز الناتج حدود اليوم، راعِ انتقال التاريخ. [1]

في المثالين، NUTC=590min=09:50 و610min=10:10؛ إضافة ثلاث ساعات تعطي الوقتين المحليين. [1]

افصل التصحيحين

الفرق عن الساعة 12 هو D=60q−4λ−E. E>0 يقدم الموعد، وE<0 يؤخره. زيادة q ساعة تزيد قراءة الساعة 60min، مع بقاء لحظة العبور في UTC نفسها. نهمل الفروق دون الثانية وتغير E داخل اليوم. [4]

نكتب D=(60q−4λ)−E؛ الجزء الأول ثابت في مثالنا، ثم نطرح التصحيح الفلكي بإشارته. نهمل هنا الفروق دون الثانية وتغير E داخل اليوم. [4]

افحص المثالين

مثالان مؤلفان عند λ=30° شرقًا وq=+3h: E=+10min يعطي N=770min=12:50؛ وE=−10min يعطي 790min=13:10؛ يقابلهما 09:50 و10:10 في UTC. تصحيح الطول والإزاحة 60min؛ عند E=0: 13:00. القيم افتراضية وليست تنبؤًا لتاريخ معين. [1]

الخط الذهبي يبلغ 60min؛ السهم يطرح عشر دقائق أو يضيفها. E=0 يعطي 13:00 في هذا المثال، وليس 12:00. [1]

تصحيح ثابت وسهمان
الرسم أصلي؛ الذهبي تصحيح الطول والساعة، والسهم أثر طرح E.

المراجع

  1. NOAA: صيغ الموضع الشمسي
  2. NIST: إزاحة التوقيت المحلي
  3. NOAA: تعريف الظهر الشمسي
  4. PVEducation: التصحيح الزمني

خط غرينتش

أُعدّ هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي، وخضع لمراجعة ذاتية بالأداة نفسها. لا يُنسب إلى مراجع بشري أو خبير مستقل. منهجية المحتوى.