Làm thế nào để tôi tính toán buổi trưa mặt trời?

Tính toán trưa mặt trời chỉ cần ba công cụ đơn giản: một chiếc gương vuông, một chiếc đồng hồ và một nông cụ viết. Nếu ai đó tiếp cận được cửa sổ có ánh nắng, hãy đặt một chiếc gương để chiếu hình ảnh của Mặt trời lên tường hoặc trần nhà. Vào buổi trưa địa phương mỗi ngày, hãy đánh dấu hình ảnh này bằng một dấu chấm. Trong suốt một năm, một mô hình hình số tám xuất hiện.

Mô hình hình số 8 này, được gọi là hình tương tự, được in trên hầu hết các quả địa cầu ở phía đông Thái Bình Dương. Xem xét kỹ hơn con số này cho thấy rằng, trong hầu hết thời gian của năm, giờ đồng hồ và giờ mặt trời không giống nhau. Đối với những người quan sát ở Bắc bán cầu, giờ địa phương vào buổi trưa trễ hơn giữa trưa mặt trời từ giữa tháng 4 đến cuối tháng 6 và từ tháng 9 đến ngày đông chí. Ngược lại, giờ địa phương chạy trước buổi trưa mặt trời, từ cuối tháng 12 đến giữa tháng 4 và từ hạ chí tháng 6 đến tháng 8.

Hai thời điểm trùng nhau vào bốn ngày mỗi năm: mùa hạ và mùa đông, ba tuần trước điểm phân mùa thu và ba tuần sau điểm xuân phân. Cơ sở của sự chênh lệch thời gian này là gấp đôi. Thứ nhất, hình dạng quỹ đạo của Trái đất quanh mặt trời là hình elip, không phải hình tròn. Thứ hai, trục quay của Trái đất nghiêng một góc 23,5 độ so với mặt trời. Nếu trục quay của Trái đất vuông góc với quỹ đạo của nó, ngày và đêm sẽ có độ dài bằng nhau trong cả năm và sẽ không có mùa. .