יממה שמשית
.svg)
יממה שמשית (באנגלית, Solar Day) היא פרק הזמן המדויק שבו משלים כדור הארץ סיבוב על צירו ביחס לשמש והוא נמדד לפי פרק הזמן שחולף בין שני מעברים עוקבים של השמש בנקודה מסוימת בכיפת השמים.[1] פרק זמן זה דומה ליממה השמשית הממוצעת בת 24 שעות בדיוק בה אנו רגילים להשתמש, אך ייתכן הפרש של עד 29 שניות המשתנה במחזוריות לאורך השנה.
הפרש זה מצטבר למינוס 16 דקות בנובמבר ותוספת 14 דקות בפברואר ביחס ליממה השמשית הממוצעת בה אנו רגילים להשתמש. ולכן מי שיצפה בשעון שמש בנובמבר בשעה 12:00 בצהרים יראה את השעה 12:16. ובפברואר בשעה 12:00 בצהרים יראה את השעה 11:46.
היממות השמשיות
היממה השמשית היא פרק הזמן שבו כדור הארץ משלים סיבוב על צירו ביחס לשמש. (בשונה מהיממה הכוכבית שמודדת את סיבוב כדור הארץ על צירו - ביחס לכוכבים).
כאשר בוחנים את סיבוב כדור הארץ על צירו ביחס לשמש, השלמת סיבוב שלם במדויק יתרחש בזמן שבו תיראה השמש בכיפת השמיים באותו המקום בדיוק שהיא נראתה בו ביום הקודם. פרק זמן זה אינו קבוע והוא משתנה במחזוריות לאורך השנה במספר שניות. על מנת להקל על השימוש בלוח השנה ובשעון, רגילים להשתמש בלוח השנה ב"יממה השמשית המומצעת" (באנגלית: Mean Solar Day) שהיא 24 שעות בדיוק. ובשעון האזרחי (UTC) המסונכרן בקרוב עם מיקום השמש הממוצעת וזאת על מנת להימנע ככל האפשר משימוש באורך היממה השמשית המשתנה כל הזמן.
ההפרש בין היממה השמשית הממוצעת ליממה השמשית הנראית יוצר שינוי במיקום השמש בכיפת השמים כפי שהיא נראית בזמנים קבועים (לפי השעון האזרחי המבוסס כאמור על היממה הממוצעת), תופעה זו נקראת אנלמה.
ההבדלים בין היממה השמשית ליממה שמשית ממוצעת
אורכה של היממה השמשית משתנה במקצת מיום ליום לכדי פער של 51 שניות בין יממה שמשית האחת לחברתה. הסיבות לשינויים הללו הן:
- כדור הארץ מקיף את השמש במסלול אליפטי ועל כן על פי חוק השטחים השווים מהירות סיבובו סביב השמש משתנה. כאשר כדור הארץ קרוב לשמש הוא נע מהר יותר ואילו כאשר הוא רחוק מהשמש הוא נע לאט יותר. מאחר שמהירות סיבובו של כדור הארץ סביב צירו אינה משתנה באופן ניכר אזי הדבר גורם לכך שמהירות התנועה הזוויתית של השמש על פני כיפת השמיים משתנה כל העת.
- מפאת נטיית צירו של כדור הארץ (מישור המילקה) ביחס למישור ההקפה שלו את השמש (מישור המשווה), השמש משנה את קו הרוחב השמיימי שלה במהלך השנה, והיטל מהירותה על קו המשווה השמיימי משתנה.
כתוצאה מהשינויים הללו, אורך היממה משתנה במשך השנה. היממה הארוכה ביותר ארוכה בכ-29 שניות מיממה ממוצעת (בת 24 שעות), והיממה הקצרה ביותר קצרה בכ-21 שניות מיממה ממוצעת,[2][3] כך שהפער הגדול ביותר בין יממות שמשיות הוא 51 שניות.
משוואת הזמן
הפרשים אלו בין אורך היממה השמשית ליממה הממוצעת בת 24 שעות בה אנו משתמשים, גורמים לסטייה מצטברת בין שתי היממות שיכול להגיע למינוס 16 דקות בנובמבר ותוספת 14 דקות באפריל. ולכן מי שיצפה בנובמבר בשעה 12:00 בצהרים יראה את השעה 12:16. ומי שיצפה בשעון שמש בפברואר בשעה 12:00 בצהרים יראה את השעה 11:46.
הפרשים אלו שבים ומתאפסים מספר פעמים במהלך השנה. ההפרש המצטבר בין היממות מכונה משוואת הזמן[א] בטבלה הבאה ניתן לראות את השינויים בהפרשים שבין היממות לאורך השנה.
| חצות ב12 (11:41 לזמן מקומי ת"א) |
ימי השינויים הקיצוניים בדקות |
|---|---|
| 16 באפריל | 11 בפברואר +14.3 |
| 14 ביוני | 14 במאי -3.7 |
| 2 בספטמבר | 26 ביולי +6.4 |
| 25 בדצמבר | 3 בנובמבר -16.4 |
יממה כוכבית
ערך מורחב – יממה כוכבית
כדור הארץ משלים הקפה סביב צירו אחת ל-23 שעות 56 דקות ו 4 שניות, ובאותו זמן הוא גם ממשיך בתנועתו להקפת השמש. בעוד שהכוכבים חוזרים למופעם במצהר האופק כל 23 שעות ו 56 דקות, נדרשים עוד כ-4 דקות בממוצע על מנת שהשמש תחזור למופעה במצהר. מכאן נובע ההבדל בין היממה השמשית שהיא אורכת 24 שעות ליממה הכוכבית שאורכה כ 4 דקות פחות מכך.
התארכות היממה
- ערך מורחב – התארכות היממה
ישנן עדויות על שינויים נוספים באורך היממה שאינם מחזוריים, הנובעים ממספר גורמים פיזיקליים. למשל: כוחות הגאות במערכת ארץ-ירח גורמים להתרחקות הירח מכדור הארץ בשיעור של 3.8 ס"מ בשנה, שינויים קטנים נוספים הנובעים מתנועות של קרום כדור הארץ ביחס לציר הסיבוב, גורמים מטאורולוגיים הגורמים לשינויים עונתיים, וכן ישנם שינויים הנובעים מהקשר בין מעטפת כדור הארץ לגרעין שלו. השינויים הנגרמים מסיבות אלו הם קטנים ביותר ובעלי השפעה מצטברת של פחות משנייה בשנה.
אנלמה
- ערך מורחב – אנלמה
אנלמה (באנגלית: Analemma) – עקומה דמוית הספרה שמונה המתקבלת ממסלול השמש בשמיים כפי שנראית בזמנים קבועים (לפי שעון שמשי ממוצע) מיום ליום. הצורה מתקבלת משילוב של קו הרוחב השמיימי המשתנה של השמש ומשוואת הזמן.
התמונה משמאל הופקה על ידי הרכבה של תמונות רבות של השמש, התמונות צולמו כל כמה ימים במשך שנה שלמה באותה השעה. מאחר שאורכה של היממה השמשית משתנה, השמש אינה חוזרת לאותה נקודה בשמיים ונוצרת תמונת השמונה הנקראת אנאלמה.
ראו גם
קישורים חיצוניים
- יממה שמשית, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
ביאורים
הערות שוליים
- ^ בשעון היהודי והערבי היממה היא פרק הזמן החולף משקיעה לשקיעה(על פי הספר הזמנים בהלכה, א בניש)
- ^ ברוס מקלור, Longest days accompany the December solstice, באתר EarthSky, 18 בדצמבר 2022.
- ^ צ'ארלס הייקס, The length of a solar day varies slightly, באתר The Durango Herald, 7 ביולי 2017.
- ^ שעוני משוואת הזמן – Equation Of Time – מה זה בכלל? באתר WatchGuru, 23 בדצמבר 2021.
