Сейчас мы уже можем объяснить, почему временной интервал между зенитами Солнца меняется в течение года.

Предположим, что у вас имеются два следующих инструмента:

1) очень точные часы, которыми измеряется ход времени, откалиброван­ные по среднему солнечному времени. Они регистрируют, что меж­ду двумя весенними равноденствиями проходит 365,242 • 24 • 60 • 60 = = 31,55692- 106 с.

2) солнечные часы, которые могут измерять солнечное время с точностью до 1 мин (из-за видимого размера Солнца трудно добиться большой точности солнечных часов).

Включим наши часы в некоторый произвольно выбранный день точно в пол­день, наступление которого узнаем по солнечным часам. Мы обнаружим, что несмотря на то что в аналогичный день следующего года простые и солнечные часы покажут одно и то же время, в течение года солнечные часы будут иногда отставать, а иногда опережать обычные часы. Разница между показаниями сол­нечных и простых часов, т. е. разница между солнечным и средним солнечным временем, может достигать ±15 мин. Эта разница называется уравнением време­ни (Equation of time, EOT).

На рис. 10.19 показано, как EOT меняется на протяжении года. Для рас­чета солнечных установок наиболее удобно пользоваться данными EOT с представленного графика. В этом случае представленная ниже эмпириче­ская формула (59) будет не нужна. Тем не менее приведем ее. Эта формула определяет EOT в минутах, если текущий день года d выражается в гра­дусах:

360 ^ des “365

Большая точность может быть излишней, поскольку EOT год от года меня­ется с периодичностью 4 года, включая високосные годы:

EOT = -0,017188-0,42811cos(<fdeg)+ 7,35141 sin (<7det,)+

+ 3,349 46 cos (2c/deg )+ 9,36177 sin (2 ddeg ). (59)

Мы уже определили два значения солнечной долготы, одно из которых измеряется в плоскости эклиптики и называется эклиптической долготой Л, а другое, измеряемое в экваториальной плоскости, называется прямым восхож­дением 91. Эти значения долготы равны только в точках равноденствия и солн­цестояния (табл. 10.4).

Разница между А и 9? увеличивается при увеличении наклона орбиты. Если бы наклон земной орбиты был равен нулю, тогда Л всегда была бы равна 91.

Примем, что наблюдатель находится на поверхности Земли на некоторой про­извольной широте и на таком меридиане, где Солнце находится в зените точно| в момент весеннего равноденствия. В этот момент Л = 91 = 0.

Каждые 23 ч 56 мин 04,09 с или 23,93447 ч, Земля завершает полный оборот и меридиан занимает то положение, которое он имел вначале.

Однако если в начальный момент Солнце находилось в зените, то посг. совершения полного оборота оно уже не будет точно в зените. Причина этого заключается в том, что помимо вращения вокруг своей оси Солнце движем по орбите и за данный конкретный промежуток времени совершает по ней не­которое движение, соответствующее углу поворота а. При этом после полної оборота вокруг собственной оси наш меридиан уже не будет направлен точг на Солнце (рис. 10.16).

Если бы орбита Земли была окружностью и её наклон был бы равен пул»". то каждый средний солнечный день она проходила бы по орбите 360°/365,2422 = = 0,9856 47°. При этом скорость изменения среднего отклонения была бы пос­тоянной и его значение было бы равно:

(9) = 0,958 647 Г, (60»

где t — время после прохождения перигея (в средних солнечных сутках). Эклигп I ческая долгота изменяется с той же скоростью, что и отклонение. Так как Зем • поворачивается вокруг своей оси на 360° за 23,934 47 ч или на 15,041 07 град,'ч (0,2506845 град/мин), то для того чтобы продвинуться по орбите на 0,985 64“’ потребуется 0,985 647/0,250 684 5 = 3,931 823 мин (0,065 53 ч). Между двум! последовательными зенитами Земля проходит по орбите 0,985 647°. Неудиви­тельно, что 23,93447 + 0,06553 = 24,00000 ч. Это означает, что в таком простом случае последовательные полудни равномерно распределяются в течение всего года, повторяясь каждые 24 ч.

В действительности же полудни не повторяются через постоянные интервалы времени. Это подтверждается и тем фактом, что течение времени на солнечных

часах не всегда совпадает с течением времени на электронных часах. Времен­ной промежуток между двумя последовательными полуднями в 24 ч есть не бо­лее чем среднегодовое значение этого интервала. Разность же между временем на солнечных и электронных часах, как уже было сказано ранее, называется уравнением времени, или EOT. На эту неравномерность влияют два основных фактора: эксцентричность орбиты, которой соответствует EOTeccenW и наклон орбиты, которому соответствует EOTobliq.