Dotaz

Pravé Slunce se vlivem eliptického tvaru oběžné dráhy Země kolem Slunce (Křížek, 2019) a úhlové odchylky mezi rovinou oběhu a světovým rovníkem (Křížek, 2016), což je dáno sklonem zemské osy (Křížek, 2017), pohybuje po obloze v průběhu roku nerovnoměrně rychle.

Délka pravého slunečního dne pak v průběhu roku kolísá mezi 23 hodinami 59, minutami a 40 sekundami a 24 hodinami a 31 sekundami. Aby se délka dne v průběhu roku neměnila a časové údaje nezávisely na ročním období, byl zaveden tzv. střední sluneční čas, který je odvozen od fiktivního Slunce, které se na rozdíl od pravého Slunce pohybuje po světovém rovníku (jakoby zemská osa byla kolmá k rovině oběžné dráhy Země kolem Slunce) a jeho pohyb je rovnoměrný (jakoby zemská oběžná dráha kolem Slunce byla kružnicí). Pravý sluneční čas může být oproti střednímu slunečnímu času napřed až o 16 min 33 s (kolem 3. listopadu) nebo pozadu až o 14 min 6 s (kolem 11. února). Pravý sluneční čas se shoduje se středním slunečním časem 4-krát ročně: kolem 15. dubna, 13. června, 1. září a 25. prosince. To znamená, že časová rovnice v oněch čtyřech dnech je rovna nule. Nicméně vzhledem k neceločíselné délce roku (Křížek, 2019) se však tyto datumy mohou rok od roku lišit přibližně o den (tedy nemusejí to být právě ony dny!!!, např v roce 2011 byla shoda 16.4. ve 2:00 koordinovaného světového času - UTC). Velmi pomalé změny výstřednosti oběžné dráhy a sklonu osy rotace Země můžeme v tomto případě zanedbat. 

Nicméně při těchto úvahách je nutné pamatovat na to, že občanský čas (ten, který máte na hodinkách) v daném časovém pásmu odpovídá místnímu střednímu slunečnímu času řídícího poledníku (Křížek, 2020). Pro středoevropské časové pásmo je tímto 15. poledník. Tedy je nutné provést korekci, která musí v sobě zahrnovat úhlovou vzdálenost od 15. poledníku s tím, že 1° odpovídá 4 minutám časového rozdílu. Leží-li město východně od 15. poledníku (tj. jeho zeměpisná délka je větší než 15°), pak místní čas odpovídající místnímu poledníku je napřed před časem 15. poledníku, a tedy Slunce zde vrcholí dříve, naopak poloha na západ od 15. poledníku (tj. jeho zeměpisná délka je menší než 15°) značí, že místní čas místního poledníku je oproti 15. poledníku pozadu. Např. pro 8. února 2023, kdy píšu tento text, nastalo v Kroměříži ležící na 17°23´36´´východní zeměpisné délky, tj. východně od 15. poledníku pravé poledne (tj. slunce kulminovalo – bylo nejvýše nad obzorem) ve 12:04:34 středoevropského času (SEČ), na 15. poledníku nastalo pravé poledne ve 12:14:09 (SEČ) a na Přírodovědecké fakultě v Praze ležící na 14°25´29´´ východní zeměpisné délky, což je západně od 15. poledníku, nastalo pravé poledne ve 12:16:27 (SEČ).

Dále je nutné při zakreslování polohy Slunce počítat s tím, že se v průběhu roku mění čas. Tedy je nutné v době letního středoevropského času (LSEČ) odečíst jednu hodinu, tj. během celého roku je nutno uvažovat jen středoevropský čas.

Další případné diference v určení časové rovnice mohou připadnout na nepřesnosti při stanovení polohy Slunce v době kulminace (kdy je Slunce nejvýše nad obzorem; Šobr & Křížek, 2022) a s tím souvisejících úhlových vzdáleností (výšky Slunce nad obzorem). 

Vhodnou pomůckou pro přesné určení analemy mohou být dopředu vypočtené časy, kdy Slunce kulminuje pro daný poledník (tj. kdy nastává pravé poledne; viz tabulka). Dané časy pro polohu Vašeho města si můžete spočítat s pomocí webové aplikace NOAA, stačí jen si zjistit přesnou polohu pomocí GPS v mobilním telefonu, či ji určit na mapy.cz, nebo na earth.google.com a pak dané souřadnice dosadit do políčka pro polohu pozorovatele.

Tabulka: Stanovení časů pro pravá poledne v průběhu roku 2023 pro řídící poledník (tj. 15. poledník východní zeměpisné délky) našeho středoevropského časového pásna. Pozn.: zeleně označená pole ukazují letní středoevropský čas. Časy byly stanoveny pomocí webové aplikace NOAA (https://gml.noaa.gov/grad/solcalc/index.html) 

Literatura a zdroje:

Křížek, M. (2016): Přírodní cykly. Geografické rozhledy, 26, 2, s. 2-3.

Křížek, M. (2017): Proč je rotační osa Země nakloněná? Přírodovědci.cz, odpověď na dotaz. https://www.prirodovedci.cz/zeptejte-se-prirodovedcu/1821

Křížek, M. (2019): Oběh Země kolem Slunce. Geografické rozhledy, 28, 3, s. 4‒9.

KŘÍŽEK, M. (2020): Slunce hýbe časem. Vesmír, 99, 10, 586-587.

ŠOBR, M., Křížek, M. (2022): Roční a denní pohyby Slunce a hvězd po obloze. Geografické rozhledy, 32, 2, s. 6‒9.

https://gml.noaa.gov/grad/solcalc/index.html