(Terug naar webpagina zonnewijzers)

        

 

         Correctie van de tijdsvereffening

                                 door Nico de Pree

 


 

De mensen kijken soms gepuzzeld naar een zonnewijzer, omdat het verschil met hun horloge afwijkend is (veel mensen denken in Europa dat ze gewoon een uur toe moeten voegen tijdens de winter en 2 uur tijdens de zomer aan de tijd die aangegeven wordt op de zonnetijd om de horloge tijd te krijgen.


De schaduw van de zon staat te lezen op de wijzerplaat, dit is de ware zonnetijd (soms ook wel Lokale tijd), deze is niet constant van de ene op de andere dag.

De zon staat n.l. niet steeds in de hemelequator, maar beweegt zich in de loop van het jaar langs de ecliptica, die een hoek van 23.5 graden met de equator maakt. Daardoor staat zomers de zon boven de equator en 's winters er onder. We meten de tijd de tijd alsof de zon zich met een eenparige beweging langs de equator verplaatst. De zon doorloopt echter niet de equator, maar de ecliptica en deze laatste nog met een veranderende snelheid. Tengevolge van deze bijde effecten heeft men heeft men het begrip tijdvereffening moeten invoeren, om de regelmatige loop van de klok gelijk te doen zijn aan de ongegelmatige tijdaanwijzing door de zon.  

              

 tijdvereffening als functie van de datum                 tijdvereffening als functie van de zonsdeclinatie

 

Een Analemma,de 8-figuur is verkregen door de positie van de zon elke dag van het jaar op dezelfde tijd vast te leggen

         

 Het verschil tussen kloktijd en zonnetijd

(klik hier) Om op de website van wijzerweb.be, voor iedere datum van het jaar het verschil tussen kloktijd en zonnetijd te zien, voor iedere plaats in Nederland

 

 

Een constante tijd is gedefinieerd en wordt gemiddelde zonnetijd genoemd. Het verschil tussen de ware zonnetijd en de gemiddelde zonnetijd heet de tijdsvereffening (dit verschil is te wijten aan de variatie van de snelheid van de aarde op haar elliptische baan rond de Zon en de excentriciteit van deze baan). De correctie van de lokale zonnetijd kan tot 16 minuten achter of vooruit zijn, afhankelijk van de periode van het jaar. Bijvoorbeeld, op 15 mei, de is de lokale zonnetijd gelijk  aan -3 mn 47 s. Als de zonnewijzer  12 uur aangeeft (ware zonnetijd), is het 11 h 56 m 13 s (gemiddelde zonnetijd).

De lokale zonnetijd wordt soms gegeven als een kromme aan de ene kant van de wijzerplaat, soms is het direct opgenomen in de wijzerplaat tekening, maar heel vaak  ontbreekt het en dus is de nauwkeurigheid van de wijzerplaat beperkt.

 

Correctie in lengte
De aardas snijdt het aardoppervlak in noord en zuidpool en is gericht naar de noordpool van de hemel.( ongeveer de pooster)

Ieder vlak door de aardas snijdt het aardoppervlak volgens cirkels, die meridianen genoemd worden.

Het vlak door het middelpunt van de aarde, loodrecht op de aardas gedacht, snijdt het aardoppervlak volgens een grote cirkel, equator genoemd. Deze equator schnijdt alle meridianen onder een rechte hoek en op de equator is de afstand tussen de meridaancirkels het grootest.

Daar de equator evenals alle cirkels, in 360 graden verdeeld wordt en de aarde eenmaal per dag 24 uren om haar as draait, momt een hoekafstand van 360:24= 15 graden overeen met een uur tijdsverschil.

Bij internationale afspraak is thans de merdiaan, die over Greenwich op 0 graden loopt, als eerste of hoofdmeridiaan aangenomen. De nultelling.

De hoekafstand tussen de meridianen noemen we lengte. Ooster, respectievelijk wester lingte. Voor ons land liggen de lengten tussen 3.23 graden voor st. Anna ter Muiden en 7.10 graden oosterlengte voor Nieuwe Schans.

Cirkels op aard en hemeloppervlak, evenwijdig aan de equator worden breedtecirkels genoemd, we spreken van noorder en zuiderbreedte, afhankelijk of ze ten noorden of ten zuiden van de equator liggen.

De breedte van de equator is op 0 gesteld. In ons land varieert de breedte van die van Zuid Limburg= 50.45 graden, tot die van Schiermonnikoog=53.30 graden.

Voor alle plaatsen op dezelfde meridiaan is het op hetzelfde moment 12 uur.

Gaan we 7 1/2 graden oosterlijker, dan is het nu 12.30 uur zonnetijd.(plaatselijke tijd)

Uitgaande van de aarddraaiing zou men dus voor iedere plaats met een plaatselijke tijd moeten werken, maar is in de huidige tijd niet meer uitvoerbaar.

Heden ten dage behoort ons land tot de groep landen, die de Midden Europese Tijd gebruiken (M.E.T.), die een uur voor is op de wereld tijd.(U.T.)

Daar Amsterdam op ca. 5 graden o.l. ligt is onze klok 5/15 X 1 uur= 20 minuten voor op de wereldtijd.Met de M.E.T. geldt in dit geval, dat als de klok 12 uur aangeeft, de zonnetijd pas 11.20 is. In de zomer, met de zomertijd betekent dit dat het om 12 uur in feite pas 11.20 uur zonnetijd is, zoals de zonnewijzer aangeeft.

 

Oorsprong van de gelijkstelling van de tijd


De Franse conventie voor de gelijkstelling van de tijd: is gedefinieerd als het verschil tussen de gemiddelde tijd en zonnetijd (zie hieronder).

De vergelijking van Tijd, biedt het tijdsverschil tussen de zonnetijd en de gemiddelde tijd. De zonne tijd wordt gegeven door de hoek van de zonnehoek; de gemiddelde zonnetijd wordt verkregen door de verdeling van een dag in 24 uur van 3600 seconden (de seconde is een primair omschreven hoeveelheid van de lichtsnelheid). De zonne Tijd loopt daarom niet synchroon met de gemiddelde tijd, als gevolg van variaties van astronomische oorsprong.

Van een dag tot de volgende, is de aarde verder gekomen in zijn  baan en de richting van de zon is licht gewijzigd (zie de figuur hieronder). Deze variatie is niet constant over het jaar omdat de orbitale snelheid varieert met de afstand tot de zon (de baan is elliptisch).

 

 

 

 

 

 

Daarnaast staat de aardas schuin op het elliptische vlak. De projectie van haar positie op de hemelevenaar introduceert een periodieke variatie.

 

 

 

 


Het elliptische vlak (in rood) staat schuin op de hemelevenaar (in blauw) met ongeveer 23 graden. De AB boog, de baan van de zon, wordt geprojecteerd in A'-B '. Als de zon dicht is bij het lentepunt (g)dan is de A'-B 'boog korter dan de AB-boog (links bovenstaande figuur). Dit is het geval rond de equinoxen. Als de zon  de maximale declinatie bereikt, rond de zonnewendes (rechts bovenstaande figuur), is de A'-B 'boog  langer dan de AB-boog.

Deze twee fenomenen liggen aan de basis van de vergelijking van de tijd. Ze zijn gesuperponeerd en geven de dubbele sinusoide vorm van de curve.