פורום ארץ הצבי Enter the forum
Articles
Discussions
About FAZ
FAZ people
columns
Links
Previous page
Bulletine Board

SearchFeedbackAdd to Favorites
RSS Feed
מה זה?
ימי השוויון וימי ההיפוך – העובדות אל מול התכונות המיוחסות להם
נועם חלפון (יום שלישי, 23/09/2008 שעה 18:28)


ימי השוויון וימי ההיפוך – העובדות אל מול התכונות המיוחסות להם

ד''ר נועם חלפון



ימי ההיפוך וימי השוויון קשורים לעובדה שכדור הארץ מקיף את השמש כשהוא נטוי ב-‏23.5 מעלות לערך ביחס למסלול הקפתו את השמש. משום כך חלים במקומות השונים בכדור הארץ שינויים עונתיים במקום בו נצפית השמש בשמיים, באורך שעות היום ובכמות קרינת השמש, ואלה מביאים לקבלת עונות שונות בשנה. המקום בו קרני השמש נופלות על כדור הארץ בניצב אינו קבוע והוא נע בשל זוית הנטיה של כדור הארץ ברצועה שבין קו רוחב 23.5 צפון ל-‏23.5 דרום.

במשך החודשים ינואר-מאי המקום בו נצפית השמש בזוית של 90 מעלות (זניט) מצפין מדי יום ואילו בין יולי לנובמבר הוא מדרים. סביב ה-‏21 ביוני וה-‏22 בדצמבר מתרחש ההיפוך בתנועות. סביב ה-‏21 ביוני הצפנת המיקום על פני כדור הארץ בו השמש נמצאת בזניט נעצרת בקו רוחב 23.5 צפון ומתחלפת בתנועה של הדרמה וסביב ה-‏22 בדצמבר ההדרמה מתחלפת בהצפנה ומכאן שמם ימי ההיפוך. בין שני ימי ההיפוך מתרחשים שני מועדים בהם מיקום זניט השמש הוא בדיוק מעל קו המשווה. פעם אחת באביב (סביב ה-‏20 במרץ) בעת הצפנת מיקום הזניט ופעם אחת בסתיו (סביב ה-‏23 בספטמבר) בעת הדרמתה. בימים אלה קרינת השמש על פני מחציתו הצפונית של כדור הארץ זהה לקרינה על פני מחציתו הדרומית ומכאן שמם ימי השוויון.

הגעת יום השוויון הסתווי היא הזדמנות טובה לדון בימי השוויון וההיפוך ולהבחין בין התכונות שבאמת מאפיינות אותם ובין כל מיני קביעות לא מדויקות שנוטים לייחס לימים אלה בתקשורת ובמקורות מידע פופולאריים נוספים.

הקביעה הנפוצה: ימי השוויון מתרחשים ב- 23.9 וב-‏20.3 וימי ההיפוך ב-‏21.6 וב-‏22.12.

הבעיה בקביעה זו: ימי השוויון מתרחשים בממוצע ב-‏23.9 וב-‏20.3 וימי ההיפוך ב-‏21.6 וב-‏22.12.
הסיבה: אורך השנה אינו 365 ימים בדיוק אלא 365.24 יום. משום כך יש תזוזה של כרבע יום אחורה בין יום ההיפוך של כל שנה עד לעיבור השנה הלועזית (29 ימים בפברואר אחת ל-‏4 שנים). אז זז התאריך בשלושת רבעי יממה קדימה.

אלא שגם עיבור זה אינו יוצר חפיפה מלאה בין השנה הלועזית לזמן ההקפה המדויק של השמש. ואותה מאית יום שבין 365 ימים ורבע ל-‏365.24 בקירוב מצטברת בכל מאה שנה לכמעט יום שלם. משום כך במאות שנים עגולות לא מעברים את חודש פברואר ומתקיימים 7 חודשי פברואר רצופים בהם פברואר מורכב מ-‏28 ימים בלבד. בכך מחזירים את השנה אחורה ביום אחד שנצבר במהלך 100 השנים. אלא שגם אז לא נוצרת חפיפה מלאה ופעם ב-‏400 שנה בכל זאת מעברים את השנה העגולה, כפי שבוצע בשנת 2000.
עיבור זה גורם לכך שבכל המאה ה-‏21 ימי השוויון וההיפוך מוסטים בכמעט יממה לאחור והסטה זו תגיע לשיאה בסוף המאה. משום כך התאריך בו יתרחשו מרבית ימי השוויון הסתוויים במאה ה-‏21 הוא ה-‏22.9 ואילו יום השוויון האביבי יחול במקרים לא מעטים כבר ב-‏19.3. בהתאמה ימי ההיפוך יתרחשו ברובם ב-‏21.12 וב-‏20.6, יממה לפני התאריך הנקוב בספרי הלימוד (ראו פירוט באיור 1).

איור 1 – תזוזת המועד האביבי בו השמש מצויה בזניט מעל קו המשווה על ציר הזמן
איור 1

מתוך האתר http://individual.utoronto.ca/kalendis/mar21.htm

באיור ניתן להבחין במעין 4 קווים מקבילים: הקו העליון מציין את המועד בחודש מרץ של שנה לועזית מעוברת והקו התחתון מציין את המועד בשנה האחרונה לפני העיבור. ניתן לראות שלאורך הזמן העיבור מביא לתזוזת מועדי יום השוויון האביבי לאחור ולכן פעם במאה שנה מדלגים על מחזור עיבור אחד ובבת אחת חלה התאחרות של כל המועדים ביום. מאחר שעם הזמן מחזורי מאה השנה מביאים לאיחור מועד יום השוויון, פעם ב-‏400 שנה לא מדלגים על מחזור עיבור (כפי שקרה בשנת 2000) ולכן ימי השוויון נעים לאחור במשך 200 שנה ברציפות ולקראת סוף המאה ה-‏21 יגיעו למועדים מוקדמים במיוחד.




הקביעה הנפוצה: ימי השוויון הם הימים הראשונים של עונות המעבר וימי ההיפוך מציינים את היום הראשון של הקיץ/חורף כתוצאה ישירה ממיקום כדור הארץ ביחס לשמש באותה עת.

הבעיה בקביעה זו: אומנם עונות השנה קשורות למיקום כדור הארץ ביחס לשמש, אך הקביעה כי בדיוק בימים אלו מתחילות העונות השונות היא שרירותית לחלוטין.

אילו הטמפרטורות בכדור הארץ היו מושפעות ישירות מקרינת השמש ביום נתון, הרי שימי השוויון היו אמורים להיות ימי אמצע האביב והסתיו ואילו יום ההיפוך בדצמבר בו קרינת השמש היא המינימלית בחצי הכדור הצפוני היה אמור להיות יום שיא החורף וכנ''ל אך להיפך ביום ההיפוך שחל ביוני. בפועל אנו יודעים וחשים על בשרנו כי התקופה החמה ביותר בשנה מתרחשת בחצי הכדור הצפוני אחרי ה-‏21 ביוני והתקופה הקרה ביותר אחרי ה-‏22 בדצמבר.

מדוע העונות מתאחרות ביחס לתנועת כדור הארץ סביב השמש? מאחר ש-‏70% מפני כדור הארץ הם שטחי ים ואגמים ואלה צוברים את החום הנקלט מקרינת השמש באיטיות (במשך חודשים) ופולטים אותו באיטיות. לפיכך בכל כדור הארץ העונות מתאחרות אל מול מיקום כדור הארץ ביחס לשמש ואיחור זה גדול יותר באזורים הסמוכים לימים ולאוקיינוסים וקטן יותר באזורים יבשתיים. הקביעה לפיה יום השוויון הוא היום הראשון לסתיו ולאביב ולא יום אמצע שתי העונות הללו, מניחה באופן שרירותי כי קיים הפרש של 45 ימים בין מיקום כדור הארץ ביחס לשמש לבין עונות השנה בכדור הארץ.

לדוגמה: כשטוענים שהיום הראשון לחורף הוא ב-‏22 בדצמבר והיום הראשון לאביב הוא ב-‏20 במרץ קובעים למעשה ששיא החורף הוא סביב ה-‏5 בפברואר, כ-‏45 יום אחרי היום בו קרינת השמש בחצי הכדור הצפוני היא המינימלית. קביעת ה-‏5 בפברואר כמועד שיא החורף היא שרירותית בדיוק כמו קביעת ה-‏1 בפברואר, ה-‏25 בינואר או כל יום אחר באותה תקופה כיום אמצע החורף!
יצוין כי בחינת מהלך הטמפרטורות בישראל מעלה כי לפחות באזורי החוף באמת קיים הפרש של כ-‏45 יום בין ימי ההיפוך לבין שיא הקיץ ושיא החורף ובהתאם גם בין ימי השוויון לימי אמצע עונות המעבר. עם זאת באזורים יבשתיים יותר ובקווי רוחב גבוהים מאלו בהם מצויה ישראל ההפרש קטן מ-‏45 יום ובהם ימי השוויון מתרחשים כבר עמוק יחסית בתוך עונות המעבר.



הקביעה הנפוצה – בימי השוויון אורך היום ואורך הלילה בכל קווי הרוחב של כדור הארץ זהה ועומד על 12 שעות.

הבעיה בקביעה זו: לא כל מה שאינו יום הוא בהכרח לילה. כמו כן האטמוספירה יוצרת עיוות אופטי וכשהשמש נמצאת בקרבת האופק היא נראית בשמים כאילו היא נמצאת שלושת רבעי מעלה מעל מיקומה האמיתי. התוצאה היא שביום השוויון בכל כדור הארץ (משני עברי קו המשווה) אורך שעות היום גדול מאורך שעות הלילה והדמדומים גם יחד.

האם אורך היום שווה לפחות בין קווי הרוחב השונים? התשובה שלילית. משך הזמן שהשמש נראית מעל האופק למרות שהיא למעשה מתחת לאופק משתנה ממקום למקום. בקו המשווה, שם השמש חותכת את קו האופק בניצב, שלושת רבעי המעלה הללו מוסיפים 3 דקות אור בשעת הזריחה ו-‏3 דקות אור בשעת השקיעה ובסך הכל 6 דקות בלבד, אך בקטבים, שם השמש נעה בכיוון כמעט אופקי לחלוטין לקו האופק, היא מצויה בשל עיוות זה מעל האופק במשך כל שעות היממה של ימי השוויון.
בין קו המשווה לבין הקטבים אורך היום ביום השוויון לפיכך הולך ומתארך, אם כי באזורים המיושבים (קווי הרוחב הבינוניים והנמוכים) מדובר בדקות ספורות ורק בסמוך לקטבים מתרחשת התארכות משמעותית באורך שעות היום עד כדי 24 שעות יום בשלושת רבעי המעלה הסמוכה לקטבים (ראו איור 2).

איור 2 – קו ההארה ביום השוויון
איור 2

מתוך האתר http://www.fourmilab.ch/cgi-bin/Earth/action?opt=-p

ניתן לראות באיור כי ביום השוויון יש הקבלה מלאה בין קו ההארה בחלקו הצפוני של כדור הארץ לחלקו הדרומי. בקווי הרוחב הבינוניים והנמוכים אורך שעות היום כמעט קבוע ועומד על 12 שעות ודקות ספורות, אך בקווי הרוחב הגבוהים ישנה התארכות מהירה במספר שעות היום ובשני הקטבים ניתן לראות שכל קווי האורך מצויים תחת אור דהיינו כל היממה מוארת. כל זאת בשל העובדה שבשל אטמוספירת כדור הארץ, השמש נראית מעל האופק גם בהיותה בזוית של 0 עד 0.75 מעלות מתחת לו.


בישראל אורך שעות היום בימי השוויון הוא כ-‏12 שעות ו-‏8 דקות. אורך יום של 12 שעות בדיוק מתקבל בישראל כארבעה ימים אחרי יום השוויון הסתווי וארבעה ימים לפני יום השוויון האביבי (ראו טבלה).

אם כן מה השוויון ביום השוויון? ישנו שוויון בין אורך היום בקו רוחב בחצי הכדור הצפוני לאורך היום בקו הרוחב המקביל לו בכדור הדרומי. כך לדוגמה בישראל ובקצה הדרומי של דרום אפריקה אורך שעות היום ביום השוויון הסתווי והאביב זהה בשעה שבימי ההיפוך יש הבדל משמעותי באורך שעות היום בין שני המקומות (בקיץ הצפוני כ-‏14 שעות יום בישראל לעומת כ-‏10 בדרא''פ ולהיפך בחורף הצפוני). דוגמה נוספת ניתן לראות בקטבים שם כמעט תמיד אור שמש בקוטב אחד משמעותו דמדומים או חושך מוחלט בקוטב השני ואילו בימי השוויון ובסמוך להם שני הקטבים מוארים בו זמנית במשך כל שעות היממה.



הקביעה הנפוצה – בין יום השוויון הסתווי לאביבי השמש מצויה בזניט מעל חצי הכדור הדרומי ובקוטב הצפוני יש חצי שנת חושך כנ''ל אך להיפך בין יום השוויון האביבי לסתווי.

הבעיה בקביעה זו: משך הזמן בו מצויה השמש בזניט מעל חצי הכדור הדרומי אינו זהה למשך הזמן בו היא מצויה מעל חצי הכדור הצפוני. כמו כן, לא לאורך כל הזמן בו השמש מצויה מעל חצי אחד של כדור הארץ משתררת בקוטב של החצי השני חשיכה.

משך הזמן בו מצויה השמש בזניט מצפון לקו המשווה הוא 187 יום בקירוב ואילו משך הזמן בו היא מצויה מדרום לקו המשווה הוא כ-‏178 יום בקירוב בלבד. מדוע מתרחש הדבר? מאחר שתנועת כדור הארץ סביב השמש אינה מעגלית אלא מעט אליפטית ולפיכך מרחק כדור הארץ מהשמש איננו שווה. סביב ה-‏3 בינואר המרחק הוא המרחק המינימלי ומכונה perihelion וסביב ה-‏4 ביולי המרחק הוא מקסימלי ומכונה aphelion. עם התקרבות כדור הארץ אל השמש בחורף הצפוני מהירות הקפתו את השמש מואצת ואילו בקיץ הצפוני מהירות ההקפה נמוכה יותר. הפרש המרחק כדור הארץ-שמש בין ה-perihelion ל-aphelion הוא כ-‏3.3% וכך גם יחס המהירויות של תנועת הקפת כדור הארץ את השמש בשני ימים אלה.

באשר לקביעה כי משתררת חשיכה בקטבים מיד אחרי יום השוויון הסתווי בחצי הכדור אליו הם משתייכים, יש לשים לב לשני דברים. ראשית, כאמור, האטמוספירה יוצרת מצב בו השמש נראית כשלושת רבעי מעלה מעל מיקומה האמיתי ובקוטב תופעה זו מביאה להתארכות של עוד יומיים משני עברי יום השוויון (יומיים אחרי יום השוויון הסתווי ולפני יום השוויון האביבי).
השנה לדוגמה השמש תשקע בקוטב הצפוני ב-‏24 בספטמבר ב-‏19:00 לפי שעון גריניץ' ותעלה שוב ב-‏18 במרץ ב-‏9 בבוקר. בסך הכל תשהה השמש כ-‏175 יום מתחת לאופק של הקוטב הצפוני אל מול כ- 182.5 יום המהווים חצי שנה.

שנית, לא כל מה שאינו יום הוא בהכרח לילה, ישנם גם דמדומים. לפיכך לא בכל 175 הימים בהם השמש מצויה מתחת לאופק של הקוטב שורר חושך מוחלט, בחלק מהימים שורר כמעט אור יום מלא.
כאשר השמש מצויה במרחק של פחות מ-‏6 מעלות מהאופק, ישנו אור המאפשר פעילויות שונות בחוץ ללא צורך בתאורה – דמדומים אלה מכונים דמדומים אזרחיים. גם לאחר שהשמש עוברת את תחום 6 המעלות מעבר לאופק (שווה ערך פחות או יותר לתאורה לקראת צאת השבת) אין חשיכה מלאה, אבל דמדומים אלה (המכונים דמדומים ימיים ואסטרונומיים) כבר לא אפקטיביים לפעילות בחוץ בלא תאורה נוספת.

בקו המשווה שם התנועה המדומה של השמש ניצבת לאופק , בתוך 24 דקות מרגע השקיעה היא כבר מצויה 6 מעלות מעבר לאופק וגם בישראל הדבר מתרחש בזמן דומה. כבר בקווי הרוחב הבינוניים מתרחשת התארכות מסוימת של הדמדומים ובקטבים שם תנועת השמש כמעט אופקית לחלוטין ביחס לאופק הדמדומים לא נמשכים דקות או שעות אלא ימים. סוף הדמדומים האזרחיים בקוטב הצפוני יתרחשו השנה ב-‏8 באוקטובר ודמדומים אלה יתחדשו כבר ב-‏5 במרץ. משום כך בקטבים אין יותר מחמישה חודשים בשנה בהם שוררת חשיכה או כמעט חשיכה.


הקביעה הנפוצה: ביום ההיפוך שחל ביוני שוררת חשיכה מלאה בכל האזור שבין חוג הקוטב הדרומי לקוטב הדרומי, כנ''ל בחוג הקוטב הצפוני ביום ההיפוך בדצמבר.

משתי הסיבות שצוינו לעיל – הטענה שעל חוגי הקטבים יש יום בשנה בו שוררת חשיכה מלאה אינה נכונה.

מאחר שהשמש נראית בשל האטמוספירה כאילו היא מצויה שלושת רבעי מעלה מעל מיקומה, ניתן לראות את השמש לדקות ספורות ביום ההיפוך בדצמבר גם שלושת רבעי מעלה מצפון לחוג הקוטב הצפוני דהיינו בקו רוחב 67.25. אבל גם מצפון לקו רוחב זה לא שוררת חשיכה מלאה בכל שעות היממה, ואפילו בקו רוחב 72.5 צפון ישנם כשעתיים במהלך יום ההיפוך בדצמבר בהן שוררים דמדומים אזרחיים.
מנגד, בשביל לצפות בלילה נטול חשיכה לא צריך להרחיק עד חוג הקוטב הצפוני ביום ההיפוך ביוני. כבר שלושת רבעי מעלה מדרום לחוג הקוטב הצפוני ניתן לצפות בשמש 24 שעות ביממה ביום ההיפוך הקייצי ולמעשה כבר לאחר חציית קו רוחב 60 לא משתררת חשיכה במשך כל שעות היממה ולכל הפחות ישנה תאורה של דמדומים אזרחיים.



הקביעה הנפוצה: יום ההיפוך החורפי הוא היום הקצר ביותר ובו מתרחשת השקיעה המוקדמת ביותר והזריחה המאוחרת ביותר. כנ''ל אך להיפך בנוגע ליום ההיפוך הקיצי.

אמנם בשני ימי ההיפוך אכן מתחילים הימים להתקצר/להתארך, אבל באף אחד משני הימים הללו לא חלים המועדים הקיצוניים של הזריחות או השקיעות.

השקיעה המוקדמת ביותר בישראל מתרחשת סביב ה-‏4 בדצמבר והזריחה המאוחרת ביותר סביב ה-‏10 בינואר. הזריחה המוקדמת ביותר מתרחשת סביב ה-‏10 היוני והשקיעה המאוחרת ביותר סביב ה-‏30 ביוני (ראו איור 3). הכיצד? ומדוע פער הימים בין השקיעה המוקדמת ביותר לזריחה המאוחרת ביותר (למעלה מחודש) גדול יותר מהפער בין הזריחה המוקדמת ביותר לשקיעה המאוחרת ביותר (כ-‏20 יום)?

איור 3 – זמני זריחה ושקיעה בירושלים לאורך השנה
איור 3
מתוך האתר http://www.gaisma.com/en/location/jerusalem.html


התשובה נעוצה בתופעת האנלמה.

מהי האנלמה?
האנלמה מתייחסת למיקום השמש בשמיים בשעה קבועה ובמיקום קבוע. לכאורה, אם נסתכל בשעה קבועה ממקום מסוים על השמש כגון בשעת הצהריים בקו האורך שלנו (11:40 שעון מקומי – בעת שעון חורף) נראה את השמש תמיד מדרום לנו בזווית משתנה בין זווית חדה של כ-‏35 מעלות בחורף לזווית כמעט ישרה בקיץ, אך אזימוט השמש תמיד יהיה דרומי לגמרי. אבל בפועל, אם נחבר את מיקום השמש בכל יום ויום בשנה לא נקבל קו מדרום לעבר קרבת מרכז הרקיע, אלא מעין צורת 8 (ראו איור 4).

איור 4 – מיקום השמש באתונה בשעה
12:00 בדיוק במועדים שונים בשנה

איור 4
מתוך האתר
http://www.perseus.grמדוע מתקבלת צורת 8 ולא קו? משום שמיקום השמש בשעה קבועה אינו משתנה רק על הציר צפון-דרום – אלא גם על הציר מזרח-מערב. כלומר, השמש אמנם נמצאת בממוצע בשעה 11:40 בדיוק מעל קו האורך המייצג את ארצנו (35 מזרח), אך מדובר במיקום ממוצע ולא בשעה קבועה. בתחילת נובמבר השמש חולפת מעל קו אורך 35 כבר ב-‏11:24 ואילו בתחילת פברואר היא חולפת מעל קו אורך 35 רק בשעה 11:55. כלומר בשעה 11:40 בדיוק השמש תהיה בתחילת נובמבר מספר מעלות ממערב לקו אמצע הרקיע ובאותה שעה בפברואר היא תימצא מספר מעלות ממזרח לו.

מדוע אם כן השמש לא חולפת בשעה קבועה מדי יום מעל אותו קו אורך? משום שהזמן בו לוקח לנקודה בכדור הארץ להימצא באותו מיקום על הציר מערב-מזרח ביחס לשמש איננו קבוע. לעתים הוא גדול במספר שניות מ-‏24 שעות ולעתים הוא קטן מ-‏24 שעות.

למען האמת, זמן ההקפה בו כדור הארץ עושה סיבוב סביב עצמו הוא כ-‏23 שעות ו-‏56 דקות בלבד. עם זאת, על-מנת להימצא באותו מיקום ביחס לשמש למחרת (על הציר מזרח-מערב), לא די בהקפה מלאה אלא בעוד כמעלה של סיבוב, משום שכדור הארץ נע תוך יממה בכמעלה מסביב לשמש (מבצע הקפה של 360 מעלות סביב השמש ב-‏365.24 יום). הזמן שלוקח לכדור הארץ להסתובב מעלה נוספת הוא כ-‏4 דקות בממוצע ופעולה זו משלימה את זמן היממה ל-‏24 שעות.

עם זאת, כבר צויין קודם לכן שכאשר כדור הארץ קרוב יותר לשמש (בסביבות ינואר), הוא נע מהר יותר סביבה מהממוצע וההיפך הוא הנכון לגבי הקיץ הצפוני. משום כך, בחורף הצפוני הוא צריך להשלים תנועה של יותר ממעלה (יותר מ-‏4 דקות) ובקיץ פחות ממעלה (פחות מ-‏4 דקות).
בנוסף, יש לזכור שכדור הארץ מצוי בזווית של 23.5 מעלות ביחס למישור ההקפה של השמש. בסמיכות לימי השוויון – התנועה היומית של כדור הארץ סביב השמש מתרחשת גם על הציר צפון-דרום (בכל יום זווית השמש בצהריים מצפינה (באביב) או מדרימה (בסתיו) בכ-‏0.4 מעלות) ואילו בסמוך לימי ההיפוך זווית השמש על הציר צפון-דרום כמעט קבועה וכמעט כל התנועה היא בכיוון מזרח-מערב בלבד.

משום כך, בסמוך לימי ההיפוך הכדור צריך לבצע למעלה מהקפה מלאה + מעלת אורך בין שעת הצהריים ביום אחד לשעת הצהריים ביום הבא, ואילו בסמוך לימי השוויון הוא צריך לבצע הקפה מלאה + פחות ממעלת אורך שלמה.
מאחר שאורך היממה בה אנו משתמשים קבוע על 24 שעות ובסמוך לימי השוויון כדור הארץ זקוק לפחות מ-‏24 שעות, בכל יום באותה עת השמש נמצאת אחרי 24 שעות בדיוק במיקום מערבי ביחס ליום האתמול. ההיפך הא הנכון לגבי התקופה סביב ימי ההיפוך, אז השמש נצפית לאחר 24 שעות במיקום מזרחי יותר, משום שכדור הארץ לא מספיק ב-‏24 שעות לבצע את מלוא התנועה הנדרשת לו בכדי שהשמש תשוב לאותו מיקום בשמים.

בחורף שני המשתנים (התנועה המואצת של כדור הארץ ביחס לשמש והשינוי הזעיר בתנועת כדור הארץ על הציר צפון-דרום) מתחברים זה לזה ומגדילים את קצב התאחרות שעת אמצע היום סביב יום ההיפוך החורפי ואילו בסמוך ליום ההיפוך הקיצי ההאטה בתנועת כדור הארץ סביב השמש בשל ריחוקו היחסי ממנה מקזזת חלק מן התנועה השנייה וקצב התאחרות שעת אמצע היום בתקופה זו מתון (ראו איור 5).
זו גם הסיבה שהאנלמה אינה בצורת 8 סימטרית אלא בעלת לולאה דומיננטית בחורף הצפוני ולולאה קטנה יותר בקיץ הצפוני.

יצוין כי באזור קו המשווה, שם אין שינוי באורך שעות היום על פני היממה (12 שעות ו-‏6 דקות תמיד), האנלמה גורמת לכך ששעת השקיעה והזריחה המאוחרות ביותר מתרחשות בראשית פברואר והמוקדמות ביותר בראשית נובמבר (ראה איור 6). בקרבת חוגי הקוטב, שם השתנות אורך היום מאוד משמעותית, האנלמה מביאה לאי-חפיפה של ימים בודדים בין הזריחה המאוחרת ביותר לשקיעה המוקדמת ביותר ולהיפך. אי-חפיפה זו הולכת וגדלה ככל שמתקרבים לקו המשווה והשתנות אורך היום בין קיץ לחורף קטנה.

איור 5 – השתנות שעת אמצע היום לאורך השנהאיור 6 – האנלמה בקו המשווה בשעת השקיעה
איור 5
מתוך האתר http://www.analemma.com

באיור ניתן לראות את השפעת שני המשתנים שנדונו לעיל על המהלך השנתי של שעת אמצע היום: התזוזה הקשורה במסלול האליפטי של כדור הארץ (קו אדום) והתזוזה הקשורה בנטיית כדור הארץ ביחס למישור הקפת השמש (קו ירוק). ניתן לראות כי בסתיו ובחורף הצפוני שתי התנועות הן באותה מגמה ומעצימות את תופעת הקדמת שעת אמצע היום בסתיו והתאחרותה בחורף (ראו הקו החום) ואילו באביב ובקיץ הצפוני הן במגמות מנוגדות ולכן האפקט המצטבר של הקדמת שעת אמצע היום והתאחרותה מוחלש.
איור 6
מתוך האתר http://www.analemma.com

באיור ניתן לראות כי בראשית פברואר השמש מצויה במיקום הגבוה ביותר מעל האופק כשמביטים מערבה בכל יום באותה שעה – דהיינו זהו מועד השקיעה המאוחרת ביותר. מאחר שמשך היום בקו המשווה אינו משתנה על פני השנה, בכיוון מזרח בסמוך לשעת הזריחה קיימת תמונת הראי של האנלמה המופיעה באיור. כלומר, השמש מצויה במיקום הנמוך ביותר ביחס לאופק באותה עת ומתרחשת הזריחה המאוחרת ביותר. הזריחה והשקיעה המוקדמות ביותר מתרחשות בקו המשווה בתחילת חודש נובמבר.


בישראל, שנמצאת בקו רוחב נמוך יחסית, קצב התקצרות היום מצליח עד תחילת דצמבר לקזז את קצב התאחרות שעת אמצע היום (שמתרחשת החל מתחילת נובמבר) והשקיעה חלה בכל יום מוקדם יותר. לקראת יום ההיפוך החורפי, כשקצב התקצרות היום דועך, הופכת התאחרות שעת אמצע היום לתופעה הדומיננטית ולכן הן השקיעה והן הזריחה מתאחרות מידי יום החל מה-‏5 בדצמבר בקירוב והדבר נמשך גם אחרי יום ההיפוך. רק לקראת ה-‏10 בחודש קצב התארכות היום הופך להיות משמעותי והוא גובר על קצב התאחרות שעת אמצע היום ומשום כך הזריחה מתחילה להקדים. סביב יום ההיפוך הקיצי מתרחשת תופעה דומה אך במימדים קטנים יותר בשל קיזוז התנועות שצוין לעיל.

לקריאה נוספת





חזרה לפורום

הצגת המאמר בלבד
הדפסת המאמר קפל תגובות פרוש תגובות תגובה למאמר
 
 


  כל הכבוד  (מיקי)
  מה יהיה על המיתוסים?  (דוד סיון) (8 תגובות בפתיל)
  (ללא כותרת)  (סתם אחד)

חפש בתגובות שבדיון זה:     חיפוש מתקדם...

חזרה לפורוםהדפסה עם תגובותתגובה למאמר


מערכת פא"צ אינה אחראית לתוכן תגובות שנכתבו בידי קוראים.



© פורום ארץ הצבי