Le linee principali: le linee delle ore   

PRINCIPIO TEORICO di BASE

       Come noto, la Terra compie un giro completo attorno al proprio asse in un periodo di tempo costante di 23 ore 56 minuti e 4 secondi, indicato come come giorno sidereo.
      La conseguenza più immediata per noi osservatori è la rotazione apparente di tutta la volta celeste con i suoi astri, Sole compreso e Stella Polare (relativamente) esclusa, attorno al nostro pianeta con una ampiezza di 15° ogni ora.
       Lo spostamento apparente del Sole, l'astro più brillante, può essere ben rivelato ora dopo ora, dalla posizione assunta dall' ombra di uno stilo rivolto alla Stella Polare (stilo polare) prodotta su di un piano parallelo all' equatore terrestre (o celeste).  Queste ombre nel loro insieme compongono il grafico orario del più semplice orologio solare ovvero della meridiana equinoziale (o equatoriale).
     
      Nel caso più frequente di quadranti orizzontali, verticali o comunque orientati, le linee delle ore risultano dall' intersezione tra la superficie del quadrante ed i piani orari del Sole, distanziati,appunto di 15°.

Le ore segnate dal Sole

"Macchè meridiane ... tanto nessuna segna l'ora giusta". 

Spesso si sente ripetere  sconsolatamente questa frase.  Ma non è così! 

      La maggior parte delle meridiane segnano le ore del TEMPO VERO SOLARE, cioè quello che ha come riferimento il GIORNO VERO mentre l'orologio meccanico indica il  TEMPO MEDIO che si basa sul GIORNO MEDIO convenzionale.
      Le sfasature giornaliere tra i due orari possono arrivare fino a parecchi minuti. Tuttavia anche le meridiane possono indicare il TEMPO MEDIO. 

Ma vediamo più in dettaglio e con un pò di ... pazienza.

TEMPO VERO LOCALE (T.V.L.).  E' il tempo comunemente riportato sulle meridiane e si basa sul GIORNO SOLARE VERO. Questo intervallo è definito come "il tempo che intercorre tra due passaggi consecutivi del Sole sullo stesso meridiano nel suo apparente moto diurno da Est verso Ovest" . 

         Il GIORNO SOLARE VERO, per motivi legati all'orbita di rivoluzione terrestre ellittica e non circolare ed all'inclinazione dell'asse di rotazione, ha una durata che non è sempre di 24 ore esatte, ma variabile giornalmente.
    Il TEMPO VERO LOCALE è riferito, come dice il nome, al meridiano locale ovvero del sito di ubicazione della meridiana. Visto che il Sole nel suo moto apparente giornaliero attorno alla Terra va avanti "di continuo" culminando ad ad ogni istante su luoghi geograficamente sempre diversi ne consegue che solo gli improbabili orologi solari allineati sullo stesso meridiano segneranno ad un determinato istante del giorno lo stesso orario mentre in tutti gli altri casi ogni località avrà la , propria "ora solare locale". Dal momento che il nostro astro viene da Est si verificherà per esempio che una meridiana sita  a Padova (long. 11°52’ Est GW) segnerà le ore alcuni istanti prima (differenza calcolata di circa 6 min. 35 sec.) rispetto ad un' altra  posta a Brescia (long. 10°15’ Est GW). 

      Le linee orarie degli orologi solari  con questo tipo di tempo sono dei segmenti di retta . La principale è quella delle ore 12  detta "linea meridiana o del mezzogiorno vero".  

 TEMPO VERO del MERIDIANO DEL FUSO ORARIO (nel nostro caso T.V.E.C.). E' il tempo  riportato spesso sulle meridiane di recente realizzazione al fine di limitare le differenze col TEMPO CIVILE, attualmente usato dai comuni orologi non solari. 

       Si basa anche questo sul GIORNO SOLARE VERO ma il meridiano di riferimento non è più il  locale ma quello di riferimento del fuso orario, Nel nostro caso si tratta di quello dell' Europa Centrale (o dell' Etna-Termoli) posto a long. 15° Est GW  in posizione centrale del nostro fuso orario. Quest'ultimo viene indicato con l'acronimo UTC +1  ovvero Tempo Coordinato Universale o tempo di Greenwich + 1.

       Il quadro grafico dei tempi è simile al precedente,con tanto di linee orarie rette.  Dal punto di vista convenzionale è come se gli orologi solari presenti sulle varie località del nostro fuso si fossero idealmente tutti allineati, pur mantenendo la loro diversa latitudine sul meridiano dell' Europa Centrale, riconosciuto come proprio .

     Lo sfasamento in minuti tra il TEMPO VERO del FUSO ORARIO ed il TEMPO VERO LOCALE  viene indicato come costante locale o correzione in longitudine C  e dipende dalla differenza di longitudine tra il meridiano locale e quello dell' Europa Centrale.
A Verona, per esempio (long. media 10° 59' E di GW il TEMPO VERO del MERIDIANO DEL FUSO anticipa di circa 16 minuti  il TEMPO VERO LOCALE (vedere figura in alto), mentre a casa mia a Cerea (Vr) (long. esatta 11°12' 54" E di GW) l'anticipo è di 15 minuti e 8secondi.

 Formula di calcolo:

C = Δλ X valori di tempo corrispondente

dove:
C  = costante locale o correzione in longitudine
λ   = valore di longitudine (negativa se ad Ovest di GW - positiva se ad Est di GW)
Δλ = λ _{meridiano  fuso} – λ _locale

valori di tempo corrispondente:

  
   TEMPO MEDIO. E' il tempo tipico dei comuni orologi non solari ed ha come riferimento il GIORNO MEDIO ovvero un intervallo di tempo artificiale di 24 ore esatte e costanti, media delle durate dei 365 giorni solari veri.
 
    Le disuguaglianze di durata del GIORNO MEDIO rispetto a quella dei GIORNI SOLARI VERI si traducono in differenze tra l'ora vera solare e l'ora media artificiale variabili di giorno in giorno e note come equazione del tempo Et (vedere figura a fianco). 

    Il TEMPO MEDIO può avere come riferimento il meridiano locale (TEMPO MEDIO LOCALE o T.M.L.) oppure il già citato meridiano del fuso orario, ovvero per noi il già citato meridiano dell' Europa Centrale (TEMPO MEDIO dell' EUROPA CENTRALE o T.M.E.C. o TEMPO CIVILE).
    Quest'ultimo tipo di tempo, con la sua variante della aggiuntiva ora legale nel periodo estivo, è il sistema orario attualmente in uso.

      I valori della costante locale aggiunti algebricamente a quelli dell'equazione del tempo mi permettono di risalire dal TEMPO VERO LOCALE al TEMPO CIVILE  dell'orologio da polso e dunque di controllare , watch alla mano, se la meridiana... segna davvero "giusto".

Formule di calcolo:

T.V.L    = T.M.E.C. + Et + C +1 (se vige l'ora legale estiva)
T.V.L    = T.M.E.C. + Et + C      (se non vige l'ora legale estiva)

T.V.E.C. = T.M.E.C. + Et + 1 (se vige l'ora legale estiva)
T.V.E.C. = T.M.E.C. + Et       (se non vige l'ora legale estiva)

dove:
T.V.L.     = Tempo vero locale
T.V.E.C. = Tempo vero dell'Europa centrale
Et          = equazione del  tempo
C           = costante locale o correzione in longitudine

N.B. se nel calcolo di C si considera negativa la longitudine ad Est di GW e positiva se ad Ovest di GW C va algebricamente sottratta e non aggiunta.
 

Esempio di calcolo del T.V.L  per long. 11°12'52" E di GW  (C =  15^m 08^s) per le ore 10 del tempo civile 

* data 12 febbraio (Et = 14^m20^s)

T.V.L = 10^h + (+14^m20^s) + (+ 15^m08^s) = 10^h29^m28^s
 

* data 19 settembre  (Et = - 06^m20^s)

T.V.L = 10^h + (-06^m20^s) + (+ 15^m08^s) + 1^h =  11^h08^m48^s

Esempio di calcolo del T.V.E.C.  per long. 11°12'52" E di GW  (C =  15^m 08^s) per le ore 10 del tempo civile 

* data 12 febbraio (Et = 14^m20^s)

T.V.E.C.  = 10^h + (+14^m20^s) = 10^h14^m20^s
 

* data 19 settembre  (Et = - 06^m20^s)

T.V.E.C.  = 10^h + (-06^m20^s) + 1^h =  10^h53^m40^s

    Come strumenti con tocco di modernità si stanno diffondendo le meridiane a TEMPO CIVILE.
Queste presentano le originali linee orarie a forma di "curve ad 8" (lemniscate o analemmi) che ben materializzano l’insieme degli anticipi e dei ritardi del Sole ad una determinata ora civile rappresentati dalla citata equazione del tempo.
Un originale espediente è quello di realizzare una coppia di meridiane ciascuna con linee orarie lemniscate dimezzate: una sarà letta nel periodo che va dal solstizio estivo a quello invernale e l' altra nella parte rimanente dell' anno.

    Nella figura a sinistra vengono riportate le posizioni del Sole durante l'anno dalle ore 12  del tempo civile per località situate sul meridiano dell' Europa Centrale dove C = 0.  Come si vede bene a quell'ora il Sole solo per pochi giorni all'anno si trova in posizione di culminazione mentre per tutti gli altri è in anticipo o in ritardo rispetto all' ora civile : le sue posizioni nel cielo tradotte sul quadro orario formano la linea curva lemniscata !

fai clik sui link per SAPERNE ANCORA DI PIU' 

circa l'equazione del tempo ed il calcolo dei vari tipi di tempo 

http://www.vialattea.net/eratostene/cosmimetria/app/eqtempo-doc.htm

circa l'analemma 

http://www.analemma.com

circa l' equazione del tempo ed i vari tipi di giorno  

http://ssis.unitn.it/bacheca/scientifico/2208_0.PDF