מדוע היום הארוך ביותר הוא לא גם היום עם הזריחה המוקדמת ביותר והשקיעה המאוחרת ביותר? עינב

ההסבר הפשוט - הזמן שאנו קובעים באופן שרירותי בשעון לא תואם תמיד לזמן הנקבע ע"י השמש.

ההסבר לעומק - התופעה מתרחשת בגלל "שוויון הזמנים" (equation of time).
שוויון הזמנים מתאר את ההבדל בין השעה לפי שעון השמש (Apparent solar time) והשעה לפי השעון הרשמי - זמן השמש הממוצע, Mean solar time

Apparent solar time או "הזמן לפי השמש" הוא הזמן "למעשה".
אם ניקח שעון ונבדוק את המיקום של השמש כל יום כאשר השעה למשל 12:00 בצהריים נגלה שמיקום השמש משתנה; השמש תהיה במרידיאן שונה (מרידיאן (או מצהר בעברית) הוא קו דמיוני הניצב לאופק וחותך את השמים מקוטב לקוטב).
למעשה "חצות היום" האמיתי ניתן למדידה ע"י שעון שמש והוא מתרחש כאשר השמש בנקודה הגבוה ביותר בשמים (זהו למעשה 12:00 בצהריים על פי "זמן השמש").
המונחים AM וPM הנהוגים במדינות מסוימות והמוצמדים לשעה פירושם: Ante Meridian = לפני חצות היום או לפני שהשמש עוברת את קו המרידיאן ו Post Meridian = לאחר חצות היום או אחרי שהשמש עוברת את קו המרידיאן.

קווי רוחב ומרדיאנים, בתמונה הקווים האדומים הם קוו הרוחב והשחורים הם מרדיאנים. תמונה באדיבות ויקיפדיה.

אם נציב מצלמה במקום קבוע ונצלם כל יום באותה שעה את השמש נגלה שהיא לא שומרת על מיקום קבוע בשמיים אלא מציירת את הספרה 8 בצורת מוארכת במצב שכיבה (כמו סמל האינסוף); תנועה זו של השמש (או למעשה של כל גרם שמימי) קרויה ה"אנאלמה" (Analemma) של השמש.
 

האנלמה של השמש. תמונה באדיבות ויקיפדיה.

הסיבה למיקום השונה של השמש היא שאורך היום שונה בעונות השנה השונות (מה שנגרם בגלל הנטייה של כדור הארץ בזווית של 23 מעלות וחצי ביחס לציר הסיבוב סביב השמש).

Mean solar time או השעון הרשמי.
בגלל השוני באורך היום בעונות השנה השונות (הכוונה לאורך היום כולו, יום +לילה) היה נוצר מצב שאורך של שעה היה משתנה ולא קבוע (יכול להגיע להפרש של שנייה כל שעה בהשוואה בין יום אחד למשנהו). מצב כזה כמובן לא רצוי ולא נוח ולכן חישבו ערך "ממוצע" של שעה שבחשבון כללי יוצר שוויון בין השנה הממוצעת לשנה שמשית.

אבל באותה נשימה, מצב זה יוצר הבדלים של עד 15 דקות (כלומר 15 דקות מקסימום) בין אורך היום ה"אמיתי" (הנקבע על פי השמש) לאורך היום הממוצע הנקבע על פי השעון.

היום הארוך ביותר הוא היום בו יש הכי הרבה שעות אור – זהו ערך הנקבע ע"י השמש.
שעת השקיעה והזריחה נקבעות ע"י השעון הרשמי (Mean solar time).
ויש סטייה של מספר ימים בין השניים.

כמה ימים?
העסק לא נעשה יותר פשוט.
למעשה התאריך המדויק של היום בו הזריחה המקודמת ביותר והשקיעה המאוחרת ביותר משתנה על פי קווי הרוחב.
לדוגמא -
בקו רוחב 52 (הולנד למשל) התאריכים הם:
הזריחה המוקדמת ביותר-  17 ליוני
הזריחה המאוחרת ביותר- 31 לדצמבר
השקיעה המוקדמת ביותר- 13 לדצמבר
השקיעה המאוחרת ביותר-  25 ליוני

בקו רוחב 14 (תאילנד למשל) התאריכים הם:
הזריחה המוקדמת ביותר- 2 ליוני
הזריחה המאוחרת ביותר- 23 לינואר
השקיעה המוקדמת ביותר- 21 לנובמבר
השקיעה המאוחרת ביותר- 9 ליולי

מאת: ד"ר מאיר ברק
המחלקה לביולוגיה מבנית
מכון ויצמן למדע
 

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.