چون همیشه مبنای وقت شماری و کارهای بشر از روی خورشید بوده است در ابتدا یک شبانه روز خورشیدی را به ۲۴ قسمت تقسیم کرده و هر قسمت را یک ساعت گذاشتند و بعد ساعت را به دقیقه و ثانیه تقسیم کردند .
۱- تفاوت طول مدت شبانه روز خورشیدی در ایام سال
در مقاله ” روزنجومی و روزخورشیدی “ توضیح داده شد که بعلت حرکت زمین به دور خورشید روز نجومی حدود ۴ دقیقه از روز خورشیدی کوتاه تر است . اگر زمین یک دور گردش خود به دور خورشید را در مدت کمتر از ۳۶۵ روز طی می کرد این اختلاف ۴ دقیقه ای بزرگتر می شد . مثلا اگر در۱۸۳ روز طی می کرد اختلاف ۸ دقیقه می شد :
دقیقه ۷/۸۷= ۱۸۳÷۱۴۴۰= ۱۸۳÷( ۲۴×۶۰)
بنابراین , این اختلاف به سرعت حرکت زمین به دور خورشید بستگی دارد هر چقدر سرعت حرکت زمین به دور خورشید بیشتر باشد اختلاف شبانه روز خورشیدی از نجومی بیشتر می شود و هر چقدر کمتر باشد این اختلاف کمتر می شود . (شکل شماره ۱)
اگر مسیر حرکت زمین به دور خورشید دایره کامل بود یک شبانه روز خورشیدی دقیقا همان ۲۴ ساعت بود ولی چون مدار زمین به دور خورشید بیضی است در موقعی که زمین به حضیض خود (کمترین فاصله از خورشید) نزدیک می شود ( اوائل دی ماه- شکل شماره ۱)سرعت حرکت زمین زیادتر می شود و مدت شبانه روز خورشیدی افزایش می یابد و موقعی که زمین در اوج خود است سرعت حرکت زمین کاهش می یابد و طول شبانه روز خورشیدی کاهش می یابد . بنابر این طول شبانه روز حدودا از ۲۴ ساعت و ۳۰ ثانیه تا ۲۳ ساعت و ۵۹ دقیقه و ۳۰ ثانیه متفاوت است .
علت دیگر تفاوت مدت شبانه روز خورشیدی این است که مسیر چرخش زمین به دور خودش با مدار گردش زمین به دور خورشید زاویه ۲۳/۵ می سازد (همان عاملی که فصل ها را بوجود می آورد) و این عامل هم در کنار بیضی بودن مدار زمین باعث می شود طول مدت شبانه روز ثابت نبوده و در ایام سال متفاوت باشد .
شکل شماره ۱ – مدار حرکت زمین به دور خورشید در حوالی دی ماه نزدیکترین فاصله و درحوالی تیرماه دورترین فاصله را دارد
۲- خورشید حقیقی و خورشید متوسط
در نتیجه برای آنکه طول روز ثابتی برای اندازه گیری زمان داشته باشیم به جای خورشید حقیقی از خورشید متوسط استفاده می‌کنند. خورشید متوسط بر خلاف خورشید حقیقی که روی دایرة البروج حرکت میکند یک نقطه فرضی است که بر روی استوای سماوی جابجا می‌شود و سرعت ظاهری آن در طول سال ثابت است.
لحظه‌ای که خورشید حقیقی در نصف النهار مکان دیده می‌شود ظهر حقیقی یا ظهر شرعی گفته می‌شود و لحظه‌ای که خورشید متوسط بر نصف النهار مکان دیده می‌شود ظهر متوسط نامیده می‌شود. تفاوت ظهر حقیقی و ظهر متوسط “تعدیل زمان” نامیده می‌شود. تعدیل زمان در طول سال بین منفی ۱۶ تا مثبت ۱۶دقیقه تغییر میکند، یعنی در طول سال ظهر شرعی از ظهر متوسط حداکثر ۱۶ دقیقه جلو یا عقب می‌افتد.
روز اول بهار خورشید حقیقی و خورشید متوسط هر دو بر نقطه اعتدال بهاری قرار می‌گیرند. با گذشت زمان خورشید حقیقی بر روی دایرة البروج و خورشید متوسط بر روی استوای سماوی جابجا می‌شوند. سرعت حرکت خورشید حقیقی با توجه به مکان مداری خود کندتر و تندتر می‌شود و از خورشید متوسط عقب یا جلو می‌افتد. بنا به قرار داد مدت زمان معین دو عبور متوالی خورشید متوسط از نصف النهار مکان ، شبانه روز متوسط خورشیدی نامیده می‌شود. مدت شبانه روز متوسط خورشیدی در تمام ایام سال یکسان است، در حالی که طول روز خورشید حقیقی گاه کمتر و گاه بیشتر از طول روزخورشید متوسط است.
۱) زمان متوسط خورشیدی :
زمانی است که توسط خورشید متوسط نشان داده می شود و در این حالت طول شبانه روز دقیقا ۲۴ ساعت می باشد .
۲) تاثیر اختلاف شبانه روز حقیقی از شبانه روز متوسط در زمان ظهر :
در صورتی که شبانه روز متوسط و حقیقی با هم برابر بودند طبق استانداردی که در ابتدا برای ساعت به کار بردند همیشه سر ساعت ۱۲(به زمان محلی نه زمان قانونی ) خورشید از نصف النهار محل گذشته ظهر می شد و همینطور موقع اذان ظهر ولی بخاطر اختلاف شبانه روز حقیقی از شبانه روز متوسط موقع اذان ظهر گاهی بعد از۱۲وگاهی قبل از ۱۲می شود و بین ۱۶/۵+ دقیقه(مثبت ۱۶/۵) تا ۱۴/۵- دقیقه ( منهای ۱۴/۵) تفاوت می کنید یعنی یا حدود ۱۶/۵دقیقه قبل ازساعت ۱۲ ظهر می شود ( به وقت محلی نه قانونی ) برای این که بدانیم این اختلاف از کجا ناشی می شود ۲۵ دسامبر (۶دی ماه را در نظر می گیریم ) که در این حالت اذان ظهر حدود ساعت ۱۲ است و روز بعد طول شبانه روز خورشیدی افزایش می یابد و اذان ظهر ۲۰ ثانیه به بعد از ۱۲ می افتد روز بعد ۳۰ ثانیه و به ۴۲ ثانیه بعد می افتد همینطور جمع شده و… تا در ۱۳ فوریه (۲۵ بهمن) به بیشترین حد خود می رسد ۲۰:۱۴- (منفی۱۴دقیقه و ۲۰ ثانیه) و به همین ترتیب اذان ظهر به ساعت ۱۲:۱۴:۲۰ ثانیه منتقل می شود بعد شبانه روز خورشیدی شروع به کوتاه شدن می کند و کمتر از ۲۴ ساعت می شود در روز ۱۴ فوریه (۲۶ بهمن) فقط ۲ ثانیه کوتاه می شود ولی این کاهش زیاد می شود و اذان ظهر به ۱۲ نزدیک می شود تا ۱۴ ژوئن ( ۲۵خرداد ) اختلاف صفر می شود ولی دوباره شبانه روز خورشیدی شروع به بلند تر شدن می کند و اختلاف مثبت می شود و روی هم جمع شده و… تا روز ۵ نوامبر (۱۵ آبان ) که به ۲۲:۱۶+ ( ۱۶دقیقه و ۲۲ثانیه مثبت) می رسد و به همین دلیل اذان ظهر ۱۶:۲۲ قبل از ۱۲ یعنی ( ساعت ۳۸:۴۳:۱۱) می رسد و بعد دوباره روند معکوس شده تا ۲۵ بهمن و… در کل در آخر دوره متوسط شبانه روز حقیقی همان ۲۴ ساعت می ماند .
۳- فرمول های در ارتباط با تعدیل زمان
شکل شماره ۱ و۲ جدول معادله زمان (تعدیل زمان ) را نشان می دهد . این جدول از فرمول زیر بدست آمده است :
Eot= 9.87sin2B-7.53cosB-1.5cosB
B=(N-1)*(360/364)
که در آن N شماه روز سال می باشد یعنی برای اول فروردین N را یک و ۲۹ اسفند ۳۶۵
برای استفاده بهینه به نکات زیر باید توجه کرد :
۱) مقادیر این جدول تنها بر اساس فرمول بالا تهیه شده است .
۲) برای بدست آوردن مقادیر دقیق ترباید هر سال به جداول نجومی مراجعه کرد مقادیر بدست آمده هر سال جداگانه منحصرا برای آن سال منتشر می شود.
۳) این جدول برای سال های غیر کبیسه نوشته شده در سال های کبیسه برای روز ۳۰ اسفند N=366 گرفته و تقریبا برابر اول فروردین بدست می آید .
۴) ساعت این جدول ۱۲ نیمه شب هر روز به وقت گرینویچ می باشد. برای استفاده در ساعات دیگر بخصوص مقادیری که به دقت بالا نیازدارند بایداختلاف ساعت (ساعت محلی ) را با ساعت ۱۲ نیمه شب گرینویچ بدست آورده و ازطریق درونیابی (تقریبا شبیه تناسب گرفتن) با روز بعد بدست آورد .
جدول شماره ۱ – تعدیل زمان از فروردین تا شهریور
جدول شماره ۲ – تعدیل زمان از مهر تا اسفند
خلاصه این که دو نوع ساعت خورشیدی داریم یکی ساعت خورشیدی متوسط که از روی خورشید متوسط تعیین می شود ( و با MT نشان داده می شود ) و دیگر ساعت خورشیدی حقیقی ( که با AT نشان داده می شود ) تفاوت آنها در هر روز معادله زمان یا تعدیل زمان نامیده می شود (که با EOT نشان داده می شود ) و رابطه زیر همیشه بین آنها بر قرار است :
وقت ظهر خورشیدی متوسط ( فرضی )– وقت ظهر خورشیدی ظاهری(واقعی )= تعدیل زمان و یا EOT=AT-MT
فرمول را به این صورت هم بیان می کنند(مبنای ساعت رسمی کشورها هم بر اساس خورشید متوسط می باشد) :
تعدیل زمانEOT – ساعت خورشیدی ظاهری محل LAT=وقت خورشیدی متوسط محلیLMT
LMT = LAT – EOT
و اگر ساعت خورشیدی ظاهری محل را موقع اذان ظهر ساعت ۱۲ در نظر بگیریم فرمول به این صورت در می آید :
تعدیل زمان – ۱۲= موقع اذان ظهر (عبورخورشید از نصف النهار به ساعت محلی نه ساعت رسمی کشور )
بنابر این تعدیل زمان در حالی که وقت خورشیدی ظاهری از وقت خورشیدی متوسط بیشتر است مثبت و در حالی که وقت خورشیدی ظاهری از وقت خورشیدی متوسط کمتر است منفی می باشد . به عبارت دیگر وقتی خورشید حقیقی زودتر از خورشید متوسط از نصف النهار ناظر می گذرد ( اذان ظهر قبل از ۱۲)تعدیل زمان مثبت و وقتی خورشید حقیقی بعد از خورشید متوسط از نصف النهار ناظر عبور می کند ( اذان ظهر بعد از ۱۲) تعدیل زمان منفی می باشد .
۴– مثال هائی در مورد تعدیل زمان
حال با یک مثال تاثیر تعدیل زمان را در ساعت اذان ظهر(عبور خورشید از نصف النهار محل) درنظر می گیریم نظر به این که ساعت قانونی ایران از روی ساعت زمانی نصف النهار ۵۲/۵ شرقی تنظیم شده بهتر است شهری را مثال بزنیم که ساعت محلی آن با ساعت قانونی تقریبا یکی باشد (یعنی در طول جغرافیائی ۵۲/۵ واقع شده باشد ) بهترین مثال شهر شیراز با طول جغرافیائی ۵۲:۳۵ را در نظر می گیریم که تنها ۵ دقیقه قوسی با نصف النهار ۵۲:۳۵ اختلاف دارد ( که اگر به واحد زاویه ساعتی تقسیم کنیم تنها یک دقیقه اختلاف دارد که معادل اختلاف زمانی یک دقیقه با ساعت رسمی ایران می شود. یک دقیقه عقب تر از ساعت رسمی ایران است) زمان را هم ماه دی در نظر می گیریم که تعدیل زمان از نزدیک ترین عدد به صفر شروع شده و مقدار آن مرتب کم می شود (رو به منفی می رود) و ساعت اذان ظهر هم مرتب افزایش می یابد.(از۱۱:۵۸:۱۴شروع شده و به ۱۲:۱۰:۴۴ می رسد ) (جدول شماره ۳ – اوقات شرعی به افق شیراز )
حال در ادامه اوقات شرعی به افق تهران را می آوریم طول جغرافیائی تهران ۵۱:۲۴ می باشد . اختلافش با نصف النهار ۵۲/۵ یک درجه و ۶ دقیقه می باشد که معادل ۶۶ دقیقه قوسی و یا ۴ دقیقه و ۲۴ ثانیه ساعتی می شود که معنی آن این است که ۴دقیقه و ۲۴ ثانیه زمانش عقب ازساعت رسمی ایران است و به همین اندازه ظهر دیرتر شروع می شود .
مثلا در تاریخ ۶ دی ماه داریم : ( جدول شماره ۴ – اوقات شرعی به افق تهران در دی ماه)
اختلاف زمان محلی تهران با ساعت رسمی کشور ۲۴: ۴ دقیقه —تعدیل زمان ۰:۱۳+
عبور خورشید از نصف النهار ( ظهر شرعی )
۰۰:۰۴:۱۱+ = ۱۲:۰۴:۲۴+ ۰۰:۰۰:۱۳ – ۱۲:۰۰:۰۰
اگربه جدول نگاه کنید اذان ظهر به افق تهران ساعت۱۲:۰۵:۴۰می باشد که با مقداری که بدست آوردیم ۱۲:۰۴:۱۱))
حدود۱/۵دقیقه اختلاف داردیکی از دلائل این اختلاف بخاطر این است که اصولا درشهرهای بزرگ بخصوص کلانشهرها بدست آوردن زمان دقیق اوقات شرعی(بخاطر این که نمی توان نقطه ای خاص را به عنوان مرکز شهر تعیین کرد و مختصات آن را داد)
نکته : ازنظر شرعی دو تعریف برای ظهر وجود دارد .
۱) مرکزخورشید ازنصف النهار بگذرد .
۲) طول سایه ها به کمترین مقدار خود برسد .
که این دو تعریف با دقت فقط چند ثانیه با هم اختلاف دارند .
همچنین تعریف اول همان تعریف ظهر نجومی است .
در حال حاظر مرکز ژئو فیزیک دانشگاه تهران از روش اول استفاده می کند .
۵- محاسبه طول جغرافیائی از راه دانستن موقع ظهر
این روشی برای بدست آوردن طول جغرافیائی به ما نشان می دهد(می توانید عملا اندازه بگیرید) که اساس آن به این صورت است :
۱) زمان دقیق ظهر را در یک روز خاص بدست آورید (ظهر موقعی است مرکز قرص خورشید از نصف النهار بگذرد)
در موردبدست آوردن موقع ظهر و همچنین جهت شمال و جنوب بعدا توضیح می دهم .
۲) در آن روز خاص معادله زمان را از توی جدول بدست آورید.
۳) با استفاده از فرمول زیر اختلاف ساعت محل اندازه گیری را با ساعت رسمی کشور بدست آورید ( اگر ساعت رسمی کشور ساعت تابستانی باشد به جای ساعت ۱۲:۰۰:۰۰ ساعت ۱۳:۰۰:۰۰ را به کار ببرید) .
اختلاف زمانی محلی با زمان قانونی = ۱۲:۰۰:۰۰-معادله زمان +هنگام ظهر به وقت ساعت رسمی کشور
۴) این اختلاف زمانی را اگر به واحدهای زاویه تبدیل کنید بر حسب زاویه ساعتی بدست می آید برای تبدیل به درجه باید در ۱۵ضرب کنید .
۵) این اختلاف را از طول جغرافیائی منطقه ساعتی کشور خود کم کنید .
جدول شماره ۳ – اوقات شرعی دی ماه به افق شیراز – طول جغرافیائی ۵۲:۳۵
جدول شماره ۴- اوقات شرعی به افق تهران(دی ماه)– طول جغرافیائی۵۱:۲۴
منابع : کتاب ارزشمند کاربرد علوم در قبله یابی
نویسنده جناب آقای : ماشاءالله علی احیائی
برای مطالعه سایر مقاله های نجومی روی شکل زیر کلیک کنید
برای مطالعه مقاله های روانشناسی اینجا را کلیک کنید .
عکس های طبیعت, طبیعت خوانسار , شکوفه های بهاری , گلستان کوه ,دانلود آلبوم های کامل بهترین و زیباترین عکس ها ,آلبوم هائی با صدها عکس کیفیت بالا , در هیچ کجای اینترنت این عکسها را پیدا نمیکنید , عکس هابدون استفاده از تکنیک های فتوشاپ تهیه شده , کاملا طبیعی
برای آموزش کامل و حرفه ای گوگل مپ روی شکل زیر کلیک کنید
۱) هر گونه اظهار نظر را در فرم اظهار نظر کاربران وارد کنید .
۲) نظرات بعد از تایید مدیریت نشان داده می شود .
۳) با انتقادات و پیشنهادات سازنده خود ما را هرچه بیشتر همراهی کنید . مدیریت از انتقادات و پیشنهادات سازنده شما استقبال میکند .
