Аналемма (от названия опорных стен в античном театре) Аналеммой
называется кривая, которую описывает Солнце на небе в течение года, если
фиксировать его положение ежедневно в одно и тоже время суток. Ее
изображения часто встречаются на старинных глобусах звездного неба или
солнечных часах. Аналемма похожа на неправильную цифру восемь,
причем в северном полушарии Земли верхняя часть этой восьмерки меньше,
чем нижняя. В южном полушарии она, естественно, перевернута. Ее
существование обусловлено тем, что ось вращения Земли наклонена к
плоскости ее орбиты вокруг Солнца на 230,45 и что эта орбита
эллиптическая, а значит, Земля движется по ней не равномерно (см.
Кеплера законы). Если бы этих двух обстоятельств не существовало, то
весь год Солнце оказывалось бы в выбранное время суток в одной и той же
точке на небе. В случае если бы земная орбита была круговой, но ось
вращение нашей планеты все же была наклонена к плоскости орбиты то, в
указанных условиях наблюдений, Солнце на небесной сфере будет двигаться
по линии к северу или к югу относительно небесного экватора в диапазоне
от 230,45 с.ш. до 230,45 ю.ш. При этом оно будет строго повторять свою
траекторию при перемещении, как в одну, так и в другую сторону. Переменность
скорости движения Земли по орбите отображается неравномерностью
перемещения Солнца по эклиптике на небе (см. Уравнение времени). Поэтому
Солнце к выбранному моменту наблюдения либо не достигает, либо минует
некоторую особую точку и линия разворачивается в фигуру похожую на
восьмерку. Особая точка, в которой Солнце оказывается два раза в год,
располагается в месте соединения верхней и нижней части восьмерки -
аналеммы . Это время приходится на середину апреля и самый конец августа
каждого года. Время опоздания прибытия Солнца в "особую точку" в разные
дни различно, но может достигать 14 минут 19 секунд, а время опережения
- может достигать 16 минут 30 секунд. Это значит, что в угловой мере,
ширина аналеммы на небе составляет 7,7 градуса. На форму аналеммы
влияет имеющийся между некоторыми важными календарными датами сдвиг.
Земля проходит точку перигелия 2-го января и в это время скорость
движения Солнца по эклиптике на небесной сфере максимальна, а точку
афелия - 3-го июля скорость движения Солнца по эклиптике - минимальна. С
другой стороны день зимнего солнцестояния приходится на 22 декабря, а
день летнего солнцестояния приходится на 22 июня (см. Точки
солнцестояния). В северном полушарии Земли на эти дни приходятся
моменты, когда Солнце занимает свои самые низкое и высокое положения над
горизонтом, соответственно. Одиннадцати суточный сдвиг между указанными
двумя летними и двумя зимними датами определяет несимметричность
восьмерки – аналеммы .
