20. Истинные солнечные сутки. Истинное солнечное время

 

Промежуток времени между двумя последовательными одноименными кульминациями Солнца (точнее, центра солнечного диска) на одном и том же географическом меридиане называется истинными солнечными сутками. За начало истинных солнечных суток на данном меридиане принимается момент нижней кульминации Солнца (истинная полночь).

Время, протекшее от нижней кульминации Солнца до любого другого его положения, выраженное в долях истинных солнечных суток (в истинных солнечных часах, минутах и секундах), называется истинным солнечным временем T.

Истинное солнечное время T на данном меридиане в любой момент численно равно часовому углу Солнца t, выраженному в часовой мере, плюс 12h, т.е.

T= t + 12h

(1.18)

Часовой угол Солнца, когда оно находится над горизонтом и не закрыто облаками, всегда можно измерить непосредственно. В момент верхней кульминации Солнца (в истинный полдень) t = 0h, и следовательно, истинное солнечное время в полдень всегда равно 12 часам.

Измерение времени истинными солнечными сутками просто, но пользоваться истинным солнечным временем в повседневной жизни так же неудобно, как и звездным. Неудобство возникает потому, что продолжительность истинных солнечных суток величина непостоянная. Величина запаздывания верхней (и нижней) кульминации Солнца относительно звездного времени (см. 19) в разные дни года различна. Следовательно, различна и продолжительность истинных солнечных суток. Она была бы постоянной, если бы суточное приращение прямого восхождения Солнца было постоянным. Но этого нет (см. 16) по двум причинам:

1) Солнце движется не по небесному экватору, а по эклиптике, наклоненной к небесному экватору на значительный угол e = 23 27'.

2) Движение Солнца по эклиптике неравномерно. Вследствие первой причины продолжительности истинных солнечных суток была бы неодинаковой даже и в том случае, если бы Солнце перемещалось по эклиптике равномерно, т.е. если бы суточное приращение его долготы Dl  было бы всегда одинаковым. Действительно, вблизи равноденственных точек равные дуги АВ = ВС = D эклиптики E E' (рис. 13, a), спроектированные на небесный экватор QQ', дают приращения D прямого восхождения Солнца (ab, bc) меньше соответствующих отрезков эклиптики, т. е. Da  < Dl . Вблизи точек солнцестояний, наоборот, приращения D прямого восхождения Солнца (mk, kl на рис. 13,6) больше отрезков эклиптики MK = KL = D вследствие расхождения часовых кругов по мере их удаления от полюсов. Таким образом, здесь D > Dl .

 

 

В результате действия обеих причин истинные солнечные сутки, например, 22 декабря, длиннее на 50-51 секунду, чем 23 сентября. Непостоянство продолжительности истинных солнечных суток не позволяет применять их для счета времени на практике.