QUADRANTE SOLARE VERTICALE DECLINANTE

di CASA ARCHILEI - FANO

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di Flavio Bernacchia -1998 - Marotta (PS)

Come primo pensiero, rivolgo un vivo ringraziamento a tutti gli amici del Centro Didattico di Educazione Ambientale di Casa Archilei, che mi hanno permesso di vedere realizzato ancora una volta un mio lavoro. In particolare ringrazio il prof. Adolfo Tagliabue che con maestria, abilità e tenacia, ha dipinto l’Orologio Solare sulla parete Sud-Est della casa.

Già dal primo momento in cui affiorò l’idea di realizzare il quadrante solare, al primo approccio con la parete per determinarne il suo orientamento, fino al completamento del lavoro, al mio entusiasmo, si unì quello di tutti gli amici di Casa Archilei, in qualche modo coinvolti. Questo entusiamo collettivo, costante e perdurante, ha animato anche i semplici osservatori. Un simile comportamento, auspicabile in ogni attività e in ogni periodo della vita, é riuscito a mantenere vivo l’interesse e la curiosità di tutti intorno al misterioso lavoro che unisce scienza e arte, e che passo passo stava prendendo la veste definitiva. Questo periodo, è stato frizzante, come quello della fanciullezza, ed é un vero peccato che sia finito!

Dopo queste poche righe introduttive, entriamo nel dettaglio per vedere quali sono le caratteristiche che contraddistinguono il nostro quadrante solare:

Il tempo indicato dal Quadrante Solare, é quello marcato dall’apparente movimento del Sole. Sappiamo che la terra nel suo moto di rivoluzione annuo attorno al Sole, percorre un’orbita ellittica su un piano, detto Eclittica, e non va alla stessa velocità nei vari punti della sua orbita, corre più velocemente quando é più vicino al Sole e più lentamente quando gli é più lontano. Il punto in cui la terra é più vicina al Sole é chiamato PERIELIO, quello più lontano AFELIO. Questa differenza di velocità causa delle variazioni sul tempo di culminazione del sole in meridiano con continuità.

Oltre a questa causa, un altro fattore concorre a rendere variabile il movimento dell’ombra proiettata dal Sole sul quadrante, questo é l’inclinazione dell’asse di rotazione della terra rispetto al piano dell’Eclittica. La terra, come sappiamo compie una rotazione attorno al proprio asse ogni 24 ore rispetto ad un Sole medio, per cui ogni ora corrisponde alla rotazione di 15° dell’equatore terrestre, che è inclinato come l’asse polare, sul piano dell’Eclittica. Nel percorso di rivoluzione annuo della terra, l’inclinazione dell’asse POLARE rispetto al Sole, varia continuamente, da un massimo di circa +23° 26’ al Solstizio d’Estate ad un minimo di circa -23°26’ al Solstizio d’Inverno, tra questi due estremi l’inclinazione si annulla due volte, una volta all’Equinozio di Primavera, l’altra all’Equinozio d’Autunno. Il piano dell’Eclittica, intercetta e interseca il piano dell’equatore terrestre secondo angoli che variano durante l’anno nello stesso modo in cui varia l’inclinazione dell’asse polare rispetto al sole, causando una variazione continua dei tempi di culminazione del Sole in meridiano.

Queste due cause, quella della diversa velocità di rivoluzione annua e quella della diversa inclinazione dell’equatore rispetto all’Eclittica, concorrono insieme a formare un unica variazione, detta EQUAZIONE del TEMPO. L’Equazione del Tempo, perciò non é altro che la differenza tra il TEMPO VERO (degli orologi solari) e il TEMPO MEDIO (degli orologi comuni). Nella pratica, per facilitare la conversione tra il Tempo Vero e il Tempo Medio, assumiamo per i nostri scopi l’Equazione del Tempo con i segni algebrici cambiati.

Un’altra variazione, questa volta costante nell’anno, é la differenza tra la longitudine del meridiano centrale del fuso orario dell’Europa Centrale pari a 15°, e la longitudine locale, che nel nostro caso é di 13°01’02". Questa variazione é dovuta al tempo che la terra deve impiegare per ruotare dell’angolo uguale all’arco di equatore compreso tra il meridiano di riferimento e quello del luogo in cui si trova l’orologio solare. Per ruotare di 1° la terra impiega 4 minuti.

Questa correzione viene definita CORREZIONE FUSO. Nel nostro caso la correzione fuso é di minuti 4x(15°-13°01’02")= 7.93m = 7m 56s, che sommata algebricamente all’Equazione del Tempo determina la correzione complessiva da apportare al TEMPO VERO o TEMPO SOLARE LOCALE dato dall’OROLOGIO SOLARE, per avere il TEMPO MEDIO dato dai comuni orologi regolati sul Tempo Medio dell’Europa Centrale.

Mentre la Correzione Fuso é sempre costante, L’Equazione del Tempo, varia ogni anno di pochi secondi, ma si ripete con scarti minimi ogni quattro anni. Nel grafico sono considerati i valori medi di questo ciclo quadriennale.

Nel grafico in seguito riportato, figura l’andamento variabile complessivo dell’EQUAZIONE DEL TEMPO e della CORREZIONE FUSO per l’intero anno.

Quando è in vigore l’ORA ESTIVA aggiungere 1 ora al Tempo Solare Locale

Nella seguente tabella sono indicati i Segni Zodiacali con i relativi nomi. Questi segni non rappresentano più le costellazioni dello zodiaco, come era originariamente. La precessione nell’arco di due millenni ha sfasato la corrispondenza di quasi un segno, perciò questi simboli sono da considerare semplicemente come indicazioni delle Longitudini Eclittiche del Sole. Nelle ultime due colonne sono indicati i tempi approssimativi di entrata-uscita del sole dal quadrante, considerandolo libero da ostacoli.

DETERMINAZIONE DELLA DECLINAZIONE GNOMONICA (d) DI UNA PARETE VERTICALE

PER CONFRONTO CON L’AZIMUT DEL SOLE IN ISTANTI QUALSIASI

Flavio Bernacchia Via Sardegna 16 Marotta (Ps)

La declinazione gnomonica è l’angolo formato tra la parete e la direzione Est-Ovest, positiva se la parete é verso Ovest. É anche uguale all’angolo compreso tra il piano meridiano e l’ortostilo.

Data 21.02.1998 Località FANO - CASA ARCHILEI

Latitudine Nord (f) 43°50’06.4 = 43°.8351 (sistema ED50)

Longitudine Est (l) 13°01’02" = 13°.0172 (sistema ED50)

Ortostilo (g) = cm 49.85