Pourquoi le moment du Soleil au zénith change ?

[Jacmic]

Bonjour,

Une question que je pose enfin : pourquoi l'heure du passage du Soleil au zénith varie en cours d'année ? Elle varie entre au plus tôt 11:21:15 (UTC) les 2 à 4 novembre et au plus tard 11:51:55 les 11/12 février, à la longitude 5°34'42" Est. Soit une différence d'une demi heure. Je suppose que la latitude n'a aucune influence.
Merci de votre réponse
jacmic

[Michel (mmy)]

Bonjour,

Cela vient de la trajectoire elliptique de la Terre autour du Soleil et de la loi des aires. La vitesse angulaire de la Terre autour du Soleil varie légèrement, inversement à la distance Terre-Soleil. Du coup la trajectoire apparente du Soleil ne fait pas exactement 1/365.2422 de tour par jour, mais un petit peu plus (en Juillet) ou un petit moins (en Janvier) et cela se traduit par un décalage du passage au méridien.

Cherche "équation du temps" sur le Oueb, par exemple.

Cordialement,

[Jacmic]

Salut,

Merci pour la première réponse rapide. Je viens d'aller voir chez :
http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89quation_du_temps
concernant l'équation du temps.
Oufti, c'est bien compliqué à comprendre, en voyant le graphique. Je ne saisis pas l'influence primordiale de l'obliquité de la Terre dans la variation de l'heure du méridien. Pour la trajectoire elliptique de la Terre, c'est plus clair et plus logique.
Jacmic

[Gilgamesh]

Envoyé par Jacmic

Bonjour,

Une question que je pose enfin : pourquoi l'heure du passage du Soleil au zénith varie en cours d'année ? Elle varie entre au plus tôt 11:21:15 (UTC) les 2 à 4 novembre et au plus tard 11:51:55 les 11/12 février, à la longitude 5°34'42" Est. Soit une différence d'une demi heure. Je suppose que la latitude n'a aucune influence.
Merci de votre réponse
jacmic

L'intervalle de temps séparant deux passage du Soleil au méridien (midi en temps solaire vrai - le temps solaire vrai est l'angle horaire du Soleil) n'est pas toujours égale à 24h car l'ascension droite du Soleil (le mouvement horaire) ne croit pas de manière uniforme au cours de l'année.


D'abord parce le Soleil se déplace plus vite dans le ciel quand la Terre est au périgée de son orbite (au 3 janvier) et moins vite à l'apogée.

L'écart entre la longitude écliptique d'un soleil uniforme fictif L et le soleil vrai l est l'équation du centre, c.
l-L = c

L'équation est nulle au périgée et à l'apogée et vaut au maximum +1°55 début avril et -1°55' début octobre.

En outre, pour l'équation horaire, on ne se base pas sur la longitude du Soleil (compté sur l'écliptique) mais sur son ascension droite qui résulte de la projection de la longitude de l'écliptique (le plan orbital de la Terre) sur l'équateur. Si a est l'ascension droite et l la longitude on a :

tan(a) = cos(e).tan(l)

avec e l'excentricité de l'orbite.

Donc si on résume : l'ascension droite n'est pas uniforme dans l'année d'une part parce que c'est une projection de la latitude du Soleil et d'autre par parce que la latitude elle même obéit à une inégalité de mouvement à cause de la variation de la vitesse orbitale de la Terre.


Le jour solaire vrai varie de 23h59 min 39 s à 24h 0 min 30 s, la moyenne ou temps solaire moyen étant bien égale 24h 0 min 0 s.


Le résultat c'est que si on prend chaque jour à midi une photo du soleil dans le ciel tout au long de l'année on voit non seulement un décalage en déclinaison (plus haut en été, plus bas en hiver) mais également un décalage en azimut qui résulte de ce qui précède. On obtient ainsi une courbe en huit (ou analemme, bien que cette appellation soit fautive).

[Jacmic]

Merci pour long message de Gigalmesh.
Pour simplifier un peu le phénomène, pour un observateur se trouvant sur l'équateur, l'influence de la latitude serait nulle. D'où une moins grande différence. Tilt ?
jacmic

[Michel (mmy)]

@ Gilgamesh:

Le grand axe du 8 devrait être le méridien, non? Et pas "penché" par rapport à la verticale comme on le voit sur la photo

Cordialement,

[Michel (mmy)]

Je précise... Pas exactement sur le méridien, mais très proche, parce que les passages aux périgée/apogée sont très proches des solstices.

Cordialement,

[Gilgamesh]

Envoyé par mmy

Je précise... Pas exactement sur le méridien, mais très proche, parce que les passages aux périgée/apogée sont très proches des solstices.

Cordialement,

Si si. Il y a actuellement annulation de l'équation de du temps et passage exact au méridien (midi vrai = midi moyen) : les 25 décembre, 15 avril, 13 juin et 1e septembre. Donc la courbe en 8 est alignée sur le méridien pour une photo prise au midi moyen exact.

Par contre la courbe est penchée si elle est prise à une heure fixe en matinée ou durant l'après midi

http://fr.wikipedia.org/wiki/Analemme
La forme de l'analemme dépend de l'heure et de l'époque considérée : vers midi local, la forme du huit est presque droite par rapport au méridien, comme sur l'illustration présentée ci-contre ; à d'autres heures de la journée le huit est incliné à gauche (matin) ou à droite (après-midi).

[Gilgamesh]

Envoyé par Jacmic

Merci pour long message de Gigalmesh.
Pour simplifier un peu le phénomène, pour un observateur se trouvant sur l'équateur, l'influence de la latitude serait nulle. D'où une moins grande différence. Tilt ?
jacmic

Non, c'est pareil partout. Pour que l'équation du temps s'annule il faudrait que l'axe de rotation de la Terre soit perpendiculaire à l'écliptique (réduction à l'équateur nulle) et que l'excentricité de l'orbite soit nulle (équation du centre nulle).


edit : il faudrait d'ailleurs corriger le titre du fil. Il ne s'agit pas du passage au zenith mais au méridien.


a+

[DomiM]

Petit rappel wikipédia sur le chiffre 8 quand même :
8 est un nombre composé, ses diviseurs propres sont 1, 2, et 4. C'est une puissance de deux 23, ou 2 élevé au cube, c'est aussi le troisième nombre puissant.

8 est la base du système octal, qui est principalement utilisé avec les ordinateurs. En octal, un chiffre représente trois bits.

Le nombre 8 est un nombre de Fibonacci, il est la somme de 3 plus 5. Le nombre de Fibonacci suivant est 13.

Un polygone de huit côtés est un octogone. Les nombres figurés représentant les octogones (incluant huit) sont appelés des nombres octogonaux. Un polyèdre de huit faces est un octaèdre. Les nombres figurés représentant un octaèdre sont appelés des nombres octaédriques.

Les nombres sphéniques ont toujours exactement huit diviseurs.

Il est un nombre pyramidal hexagonal.

[Gwyddon]

Envoyé par DomiM

8 est la base du système octal, qui est principalement utilisé avec les ordinateurs. En octal, un chiffre représente trois bits.

Salut,

On s'en fout un peu vis-à-vis du sujet initial, mais j'en profite pour rappeler que c'est surtout le système hexa qui est utilisé en informatique.

[Michel (mmy)]

Envoyé par Gilgamesh

Si si. Il y a actuellement annulation de l'équation de du temps et passage exact au méridien (midi vrai = midi moyen) : les 25 décembre, 15 avril, 13 juin et 1e septembre. Donc la courbe en 8 est alignée sur le méridien pour une photo prise au midi moyen exact.

Je me suis mal exprimé. C'est évident que midi moyen= midi vrai correspond à l'annulation de l'équation du temps, c'est donné par la définition!

Je parlais de symétrie de l'analemme (la position de son axe en tant que "8") par rapport au méridien. Les deux sommets (points extrémaux en hauteur) par exemple ne sont pas exactement sur le méridien, mais très proches.

Si les apogée/périgée n'étaient pas si proches des équinoxes, l'analemme (du midi moyen) serait visiblement penché, il me semble.

Par contre la courbe est penchée si elle est prise à une heure fixe en matinée ou durant l'après midi

Certes. Mais ce n'était pas indiqué sur la figure (pire, le texte juste avant parle de photo à midi), et celui qu'on présente le plus usuellement est celui du midi moyen.

Cordialement,

[Gilgamesh]

Envoyé par mmy

Je me suis mal exprimé. C'est évident que midi moyen= midi vrai correspond à l'annulation de l'équation du temps, c'est donné par la définition!

Je parlais de symétrie de l'analemme (la position de son axe en tant que "8") par rapport au méridien. Les deux sommets (points extrémaux en hauteur) par exemple ne sont pas exactement sur le méridien, mais très proches.

Si les apogée/périgée n'étaient pas si proches des équinoxes, l'analemme (du midi moyen) serait visiblement penché, il me semble.



Certes. Mais ce n'était pas indiqué sur la figure (pire, le texte juste avant parle de photo à midi), et celui qu'on présente le plus usuellement est celui du midi moyen.

Cordialement,

On est d'accord. La réduction a l'équateur est le terme le plus important et s'annule aux équinoxe et aux solstices.

L'équation du centre s'annule au périhélie et à l'aphélie.

La somme des deux fait la disymétrie du 8

a+