Sluneční čas

Sluneční čas je čas určovaný otáčením Země vzhledem ke Slunci. Je dán hodinovým úhlem Slunce a je měřen na sluneční dny a jejich části. Jeden sluneční den je čas, který uplyne za jedno otočení Země vůči Slunci, tj. mezi dvěma průchody Slunce jedním poledníkem. Sluneční čas se plynule mění v závislosti na zeměpisné délce. Z hlediska pozorovatele je čas určován polohou Slunce na obloze a je měřitelný slunečními hodinami. Slunce se po obloze pohybuje o něco pomaleji než hvězdy, proto je jeden den hvězdného času o necelé čtyři minuty kratší než 24 hodin slunečního času.

Sluneční čas se měří slunečními hodinami

Sluneční čas je pro běžné dnešní potřeby nevýhodný, protože má každý poledník svůj vlastní čas a také rotace Země vůči Slunci není dostatečně rovnoměrná. Proto byl zaveden jednotný světový čas založený na přesně definované délce sekundy. Jeho nevýhodou je, že nebere ohled na obvyklé časy střídání dne a noci, které je pro lidský život zásadní. Proto se pro občanský čas používá složitější systém koordinovaného světového času, který se hrubě přizpůsobuje lokálnímu slunečnímu času pomocí časového pásma. Sluneční čas tedy vykazuje různě velkou odchylku od běžného času, která se dále mění korekcí letního času.

Rozdíl mezi slunečními časy dvou poledníků je přímo úměrný jejich úhlové vzdálenost, což lze použít k určení zeměpisné délky. K tomu jsou potřeba přesné hodiny nastavené podle slunečního času nultého poledníku a změření místního slunečního času, které se přesněji provádí sextantem. Tento způsob určování polohy se používá v astronavigaci.

Podobně jako na Zemi lze sluneční čas určovat i pro planety a další tělesa ve sluneční soustavě, která se pohybují po heliocentrické dráze.

Pravý sluneční čas
Rozdíl mezi délkou hvězdného (1→2) a slunečného (1→3) dne

Pravý sluneční čas je čas určený hodinovým úhlem pravého slunce (středu skutečného slunečního disku viditelného na obloze). Jeden pravý sluneční den je tedy doba, která uplyne mezi dvěma po sobě následujícími kulminacemi pravého slunce. Měření pravého slunečního času lze provádět slunečními hodinami. Přesnost pravého sluneční času stačila běžným potřebám lidstva po dlouhou dobu.

Protože je pohyb pravého slunce nerovnoměrný, neplyne pravý sluneční čas rovnoměrně – délka pravého slunečního dne se během roku mění. Během jednoho dne se Země na své dráze kolem Slunce posune skoro o celý stupeň. Z geocentrického hlediska se pravé slunce posune po ekliptice na nebeské sféře o oblouk o délce téměř jednoho stupně a o určitém sklonu vzhledem k horizontu i rovníku. První nerovnoměrnost vyplývá z druhého Keplerova zákona, z nerovnoměrné úhlové rychlosti pravého slunce při pohybu po ekliptice závisející na roční době. Druhá nerovnoměrnost vyplývá z nenulového sklonu ekliptiky vůči rovníku – vykonaný pohyb se promítá na rovník pod různými úhly, který na roční době závisí také.

Protože čas užívaný pro civilní potřebu v technické společnosti musí plynout rovnoměrně, je pravý sluneční čas nevhodný a byl proto zaveden střední sluneční čas.

Střední sluneční čas

První střední slunce je myšlený bod na nebeské sféře, který se po ekliptice pohybuje rovnoměrně východním směrem. A to tak, aby se s pravým sluncem setkal při perihéliu a aféliu, které oběh Země dělí napůl.

Druhé střední slunce je myšlený bod na nebeské sféře, který se po rovníku pohybuje rovnoměrně východním směrem. A to tak, aby se s prvním středním sluncem setkal v průsečících ekliptiky a rovníku, tedy v jarním a podzimním bodě.

Střední sluneční čas je čas měřený podle druhého středního slunce. Jednotkou středního času je střední sluneční den – doba mezi dvěma průchody druhého středního slunce jedním poledníkem.

Protože je druhé střední slunce bod myšlený (a tedy nepozorovatelný), užívá se k určování středního slunečního času hvězdný čas.

Střední sluneční čas na Zemi

Jeden střední sluneční den na Zemi se dělí přesně na 24 (slunečních) hodin podle hodinového úhlu druhého středního slunce od poledníku. Rovná se 24 hodin, 3 minuty a 56,555 sekund středního hvězdného času. Důvodem toho, že střední sluneční čas plyne pomaleji než hvězdný čas, je opožďování zdánlivého pohybu Slunce po nebeské sféře o přibližně jeden stupeň za den díky oběhu Země kolem Slunce.

Každý poledník má svůj místní střední sluneční čas – je určen jako úhlová vzdálenost od druhého středního slunce. Tento úhel je převeden na čas (15° = 1 hodina, 15' = 1 minuta, 15″ = 1 sekunda). Protože bylo nutné stanovit čas platný pro celá území, bylo třeba určit, který poledník bude pro které dané území rozhodující. Světový čas (UTC) byl určen jako místní čas nultého poledníku (prochází observatoří v Greenwichi). V České republice je používán středoevropský čas (SEČ), který je místním slunečním časem patnáctého poledníku (15° východní délky), který prochází například Jindřichovým Hradcem.

Ani střední sluneční čas neplyne přesně rovnoměrně, protože rotační pohyb Země není pravidelný. Tyto vlivy jsou však velmi malé (například slapové tření a zmenšování zploštělosti Země zpomaluje její rotaci asi o 0,017 s za století)[1]. Pokud rozdíl mezi světovým časem (který je ve skutečnosti určován velmi přesně měřeným mezinárodním atomovým časem (TAI)) a středním slunečním časem dosáhne jedné sekundy, je tento rozdíl eliminován vložením přestupné sekundy.

Sluneční čas v České republice

Rozdíl slunečního času mezi jednotlivými regiony České republiky je maximálně 27 minut (nejvíce mezi západem a východem státu). Zejména v ranních a večerních hodinách může být rozdíl v postavení slunce mezi vzdálenějšími částmi České republiky zřetelný; například v Ostravě vychází slunce dříve než v Chebu, což je dobře patrné například na snímcích z webkamer.

Časový posun je snadné vypočítat tak, že s každým stupněm zeměpisné délky se připočítávají 4 minuty. Například je rozdíl

Časová rovnice
Časová rovnice. Vodorovná osa označuje den v roce. Křivka nad osou znamená rychlejší pohyb pravého slunce a jeho stínu na slunečních hodinách – o kolik minut se předchází oproti rovnoměrnému času, křivka pod osou pomalejší.

Časová rovnice udává rozdíl mezi pravým a středním slunečním časem. Tento rozdíl je způsoben eliptickou oběžnou drahou Země a sklonem ekliptiky směrem k rovníku a není v průběhu roku stejný – spojitě se mění. Oba časy jsou shodné čtyřikrát do roka (15./16. dubna, 14./15. června, 1./2. září a 25./26. prosince). Největší odchylky jsou 12. února (pravý sluneční čas je opožděn za středním o 14,4 minut) a 3. listopadu, kdy pravý čas předchází střední o 16,4 minut.

Použitá literatura
  • KLEZCEK, Josip. Velká encyklopedie vesmíru. 1. vyd. Praha: Academia, 2002. ISBN 80-200-0906-X. S. 78, 384, 456, 484, 485.
  • HLAD, Oldřich; PAVLOUSEK, Jaroslav. Přehled astronomie. 2. vyd. Praha: Nakladatelství technické literatury, 1990. ISBN 80-03-00160-9. S. 207–221.

Reference
  1. Aldebaran.cz, Souřadnice a časomíra [online]. [cit. 2007-09-18]. Dostupné online.

Související články
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.