Wie variiert das Aussehen des Analemmas mit dem Breitengrad?

Analemma ist ein Diagramm, das die Abweichung der Sonne von ihrer mittleren Bewegung am Himmel zeigt, gesehen von einem festen Ort auf der Erde. Beachten Sie, dass es nichts über die Zeit aussagt – es kann jede feste Zeit sein. Analemmen, die zu unterschiedlichen Tageszeiten entstanden sind, haben leicht unterschiedliche Formen . Sehen Sie sich zum Beispiel die Sonnenanalemmas an, die zu unterschiedlichen Zeiten am selben Ort aufgenommen wurden.

Sonnenanalemma um 0700 UTC von Anthony Ayiomamitis, von solar-center.stanford.edu

Sonnenanalemma um 1400 UTC von Anthony Ayiomamitis, von solar-center.stanford.edu

Der beste Weg, den Einfluss des Breitengrades auf die Form des Analemmas zu verstehen, besteht darin, den Einfluss der axialen Neigung der Erde auf die Form des Analemmas zu berücksichtigen .

Wenn die Umlaufbahn der Erde elliptisch wäre, aber ihre Achse nicht geneigt wäre, wäre die Analemmakurve oval. Am Äquator wäre diese Linie eine gerade Linie, die sich von links nach rechts oder von Westen nach Osten erstreckt.

Die axiale Neigung der Erde um 23,5 Grad wirkt sich auf die scheinbare Position der Sonne am Himmel aus – im Laufe des Jahres und wenn sich die Erde weiterhin um eine geneigte Achse dreht und um die Sonne kreist, scheint sich die Sonne auf und ab zu bewegen (Nord-Süd ) im Himmel. Dies hat den Effekt, dass die beiden Schleifen der Figur 8 erzeugt werden.

Sie haben Recht, dass die Neigung des Analemmas mit dem Breitengrad variiert. Beobachter auf der Nordhalbkugel erhalten eine Analemmakurve mit der breiteren Schleife unten. Dies kehrt sich für Beobachter auf der Südhalbkugel um, wo sich die breitere Schleife am oberen Ende der Kurve befindet. Am Äquator liegt das Anlaemma auf der Seite. Am Nordpol wäre nur die Spitze des Analemmas sichtbar, während es am Südpol das Gegenteil ist.

Es ist ein Effekt, der durch die Neigung der Präzessionsachse verursacht wird. Die Fertigstellung dieser Achse dauert etwa 23.000 Jahre. Wenn wir so lange leben könnten, würden wir sehen, wie sich das Anemalema am Himmel dreht

Ich denke, die Antwort ist, dass das Analemma immer vertikal im rechten Winkel zum Äquator wäre, wenn es mittags fotografiert würde. Die scheinbare Neigung in Fotografien ist auf die Perspektive zurückzuführen und wird zu einer anderen Tageszeit aufgenommen, nicht mittags.

Am Äquator befindet sich das Analemma zu den Tagundnachtgleichen direkt über ihm und zur Sonnenwende um den Winkel der Ekliptik davon entfernt.

An den Polen wird das Analemma am Horizont zentriert sein, wobei die obere Hälfte die lange Zeit ohne Nacht im Sommer wiedergibt und die verdeckte Hälfte die langen Winter ohne Tageslicht.