Jaar 2003
Artikel van de maand mei
Hoe laat staat de zon in
het zuiden ( noorden ) ?
Om 12 uur is vaak het antwoord.
Dat is correct als XII uur plaatselijke zonnetijd wordt bedoeld, maar in dit verhaal willen we wat anders.
Om een zonnewijzer goed te plaatsen is het nodig de noord-zuid richting te weten en het is erg leuk om dat zelf uit
te zoeken met behulp van de zon en een goed lopend horloge.
De vraag wordt dan:
om hoe laat volgens ons horloge staat de zon in het zuiden ( noorden ) ?
En dat is maar zelden om 12 uur precies.
Er zitten verschillen tussen de tijd van ons horloge en de tijd van de zon.
Dat komt door twee oorzaken.
- Voor ons dagelijks leven is de tijd kunstmatig ingedeeld in tijdzones terwijl de plaatselijke zonnetijd alleen
maar geldt voor een en dezelfde lengtegraad. ( lengtecorrectie )
- Ons horloge is weliswaar gebaseerd op de (schijnbare) beweging van de zon om ons heen maar de zon loopt in werkelijkheid niet regelmatig terwijl een horloge wel zeer regelmatig loopt. ( tijdvereffening )
Het eerste verschil heeft een vaste waarde, het tweede verschil varieert voor elke dag.
Lengtecorrectie
De tijd die in ons dagelijks leven in een tijdzone geldt is gebaseerd op een bepaalde standaard lengte of standaard meridiaan.
Voor b.v. Nederland is dat -15 graden (oosterlengte, negatief), voor Washington DC +75 graden (westerlengte, positief) en voor Sydney -150 graden (oosterlengte, negatief).
Zoek nu de lengte op voor de plaats waar we een zonnewijzer willen plaatsen en bepaal het verschil LC tussen de plaatselijke lengte PM en de standaard meridiaan SM.
LC = PM - SM (in graden)
dat is 4 * LC minuten.
Als LC positief is dan ligt de plaats ten westen van de standaard meridiaan.
Als LC negatief is dan ligt de plaats ten oosten van de standaard meridiaan.
Gemiddeld staat de zon dan om 12 uur + LC minuten in het zuiden ( noorden ).
Voorbeelden:
| Plaats |
PM |
SM |
LC in gr. |
LC in min. |
oost of west |
zon zuid gemiddeld |
| Utrecht, Nederland |
-5 |
-15 |
10 |
40 |
west |
12:40 |
| USA, Washington DC |
77 |
75 |
2 |
8 |
west |
12:08 |
| Australië, Sydney |
-151 |
-150 |
-1 |
-4 |
oost |
11:56 |
Tel in de zomer hier een uur bij op voor de zomertijd, dus in Utrecht zon zuid om 13 uur 40 minuten ( voor zomertijd ).
De zo berekende gemiddelde waarde is een vaste waarde en verandert niet meer.
Tijdvereffening
Het onregelmatig lopen van de zon heeft twee oorzaken:
- De aardas staat scheef ten opzichte van de baan rond de zon
- De baan van de aarde rond de zon is een ellips en geen cirkel
In de grafiek hieronder is in rood dat verschil weergegeven met de tijdvereffening in minuten.
( De blauwe lijn geeft de declinatie van de zon. )
Of download een
tabel
met de gemiddelde waarden over de periode 2000-2099.
12kB
Nauwkeuriger is het voor een bepaald jaar de juiste waarde op te zoeken uit elders gepubliceerde bronnen.
Voor Nederland kan de Sterrengids van De Koepel daarvoor goed dienen.
De waarde van de tijdvereffening moet afgetrokken worden van de hierboven berekende gemiddelde waarde en zo kan voor elke dag
berekend worden hoe laat de zon in het zuiden staat.
Let goed op het teken van de tijdvereffening.
Eindformule
De zon staat in het zuiden ( noorden ) om: 12:00 + lengtecorrectie - tijdvereffening
Opmerking
Buiten de tropen geldt voor het noordelijk halfrond dat op de ware middag de zon in het zuiden staat maar op het zuidelijk halfrond staat dan de zon in het noorden.
Tussen de tropen staat de zon een deel van het jaar in het noorden en het andere deel in het zuiden.
Fer de Vries.