Вот так Солнце по небу бродит

[ivanatastronomy]

Вот такая занятная картинка получилась, когда я сделал расчёт положения Солнца на московском небе. Мне подобные графики прежде не попадались, поэтому решил выложить картинку для общественности, глядишь, кому-то тоже покажется любопытным.

На графике (см. большую картинку по ссылке, 16 КБ) представлены 24 аналеммы-"восьмёрки" - по одной на каждый час в сутках. В каждой аналемме 24 точки: по две даты (7 и 21) на каждый месяц в году. Экстремальные точки аналемм - нижняя голубая 21 декабря, а верхняя красная - 21 июня. Т.к. летом часы переводим, то сверху на час больше: например, одна из аналемм, как видно из подписей, соответствует 12 часам зимнего времени и 13 часам летнего. По графику можно легко прикинуть (или на пальцах объяснить/показать), когда и по какому азимуту встает и садится солнце (Высота > 0), на какую высоту забирается в разное время года, почему в течение года в одно и то же время Солнце оказывается левее/правее (выше/ниже) на небе, и т.д. В качестве учебного пособия картинка, на мой взгляд, получилась вполне наглядной.

При желании на картинку дополнительно можно навесить реальный панорамный рельеф местности из конкретной точки (скажем, вид из конкретного окна с загораживающими небо зданиями и прочими "выпуклостями"), чтобы увидеть, в какое время года и во сколько Солнце может светить в этой точке (а-ля инсоляция).

[taurus]

Интересный график! М.б. вместо уровней 10 и 20 над горизонтом сделать уровни гражданских и астрономических сумерек?

[ivanatastronomy]

М.б. вместо уровней 10 и 20 над горизонтом сделать уровни гражданских и астрономических сумерек?

Да, это действительно можно сделать, вместо 10 и 20 разрисовать 6, 12 и 18 (гражданские, навигац и астрономич сумерки). Но поскольку особо точных данных из графика всё равно не получишь, то можно оставить как есть. График скорее для "прочувствовать", как оно есть с ходом нашего светила. Остаётся графику добавить интерактивности: скажем, при смещении на север указанный ряд аналемм всё больше выстраивается в одну линию, а при смещении к экватору наоборот выгибается всё больше, в районе экватора его выгибает и переколбашивает , и по мере дальнейшего смещения к югу аналеммы переворачиваются большой петлёй вверх и выстраиваются в одну линию на Южном полюсе. А при смещении по долготе часовые аналеммы просто поплывут влево/вправо, замещая друг друга при смене часовых поясов.

[Pluto]

При желании на картинку дополнительно можно навесить реальный панорамный рельеф местности из конкретной точки (скажем, вид из конкретного окна с загораживающими небо зданиями и прочими "выпуклостями"), чтобы увидеть, в какое время года и во сколько Солнце может светить в этой точке (а-ля инсоляция).

При желании можно даже сделать фотографию аналеммы.  Такие фото существуют.

[Garmisch]

При желании можно даже сделать фотографию аналеммы.  Такие фото существуют.

Например вот такое:

[Sergiusz]

Или такое:

[ivanatastronomy]

Да, ребята, я все эти фоты видел. Их сделано - по пальцам можно пересчитать. Потому что не всякий сможет и захочет возиться со снимком длиной в год. И не во всякой местности можно снять аналемму. Например, в Москве, думается мне, можно будет смело попрощаться с зимней частью аналеммы, поскольку зимой Солнца почти не бывает. А снимков, где бы были зафиксированы несколько аналемм, и вовсе нет. Разве что панорамно составить. Поэтому иметь расчёт в виде графика, подобного представленному на ваш суд, всё же полезно имхо. Вот только каким образом с достаточной точностью снять рельеф местности из конкретной точки без теодолита, я пока не придумал.

[shandrik]

При желании можно даже сделать фотографию аналеммы.  Такие фото существуют.

Например вот такое:

Здорово! На фоне Дельфийского Оракула 

[Alext106ox37]

 А объясните пожалуйста как делается фотография аналеммы? я понимаю так: нужно каждую неделю фотографировать в одно и тоже время положение Солнца.
  А еще почему петли имеют такой вид (одна больше другая меньше)? как она будет выглядеть на экваторе а то "выгибает и переколбашивает" я не совсем уловил ?

[ivanatastronomy]

А объясните пожалуйста как делается фотография аналеммы? я понимаю так: нужно каждую неделю фотографировать в одно и тоже время положение Солнца.

Все верно, в одно и то же время. Необязательно каждую неделю, но лучше через одинаковый интервал, чтобы фигура была чётче и соотв красивее. Не всегда это возможно, прежде всего из-за погодных условий. Поэтому греческие аналеммы и удались - там с погодой дела обстоят неплохо. Кстати, Румянцев довольно подробно рассказал о том, как он делал этот свой снимок. На мой взгляд, его снимок наиболее удачный из представленных в интернете.

  А еще почему петли имеют такой вид (одна больше другая меньше)? как она будет выглядеть на экваторе а то "выгибает и переколбашивает" я не совсем уловил ?

Вид "восьмерки" определяется характером движения Земли вокруг Солнца: наклон земной оси к плоскости эклиптики и эллиптичность орбиты Земли. И так уж сложилось, что летняя петля узкая и мелкая в сравнении с зимней. Надо воспринять это как данность

На экваторе (да и где угодно) аналемма будет выглядеть совершенно так же. Просто в координатах азимут-высота график действительно переколбашивает, поскольку в районе зенита, когда высота стремится к 90 градусам, эти координаты очень чувствительны к любым угловым перемещениям. Это и понятно, так себя ведут любые сферические координаты, развёрнутые на плоскость.

[Sergiusz]

Есть сайт http://www.analemma.com на котором очень подробно, с формулами, картинками и анимацией разобрано отчего получается аналемма. Правда, на инглише он.

[AstroNick]

Вид "восьмерки" определяется характером движения Земли вокруг Солнца: наклон земной оси к плоскости эклиптики и эллиптичность орбиты Земли. И так уж сложилось, что летняя петля узкая и мелкая в сравнении с зимней. Надо воспринять это как данность

Поскольку английским владеют не все, а вопрос действительно интересный, то я всё-таки выражусь по-русски  . Правильнее было бы сказать, что "восьмёрка" отражает неравномерность годичного движения Солнца (из-за наклона земной оси к эклиптике и эллиптичности земной орбиты) по земному небосводу, поскольку и фотографии, и графики рисуются в равномерной шкале премени. Причину ущербности "летней петли" легко понять, если взглянуть на график уравнения времени. Так уж получилось, что этот график является суммой двух синусоид (по числу причин неравномерности движения Солнца) с разными периодами и началами отсчётов. Нужно только уяснить, что верхняя петля - это промежуток не между равноденствиями, а между двумя нулевыми значениями уравнения времени, которые наступают в середине апреля и самом начале сентября - это почти на два месяца меньше полугодового интервала! А узость верхней петли - из-за небольших предельных значений уравнения времени в этот период (всего 7 минут, против 14 в феврале и 12 в октябре-ноябре).

[Alext106ox37]

спасибо за объяснения и ссылки. будем разбираться

[ivanatastronomy]

Нужно только уяснить, что верхняя петля - это промежуток не между равноденствиями...

Да, и поэтому же в дни равноденствий (21 марта и 21 сентября) Солнце встаёт хоть и в одном и том же месте, но не в одно и то же время: разброс составляет почти 20 минут.

[Pilgrim]

Греческая не впечатляет.  Совсем.
Не исключено, что сами изображения солнца были честно сняты с солнечными фильтрами без малейшей передержки (из-за чего выглядят идеальными "фотошопными" кружками). Не исключено, что снимок без фильтра (дневной пейзаж) был снят в другой, отличное от времени съемки Солнца момент, но тени уж очень "неправильными" выглядят. Не исключаю даже того, что небо во все моменты съемок было настолько идеальным, что ни разу не отпечатался ореол от облаков (см кадр Румянцева).

Но есть две вещи.
1) Посмотрите на кружки солнц с увеличением. А потом на контрастные детали местности. По краевым артефактам (и их отсутствию вокруг солнц) четко видно, что уменьшение картинки проводилось лишь для фона, а "шарики" дорисованы после.
2) Если скопировать одно "солнце" из нижних и вставить рядом с верхним, четко видно, что цветовой оттенок у них идентичен на 100%. То есть атмосферы в Греции небыло как минимум год

А с греческим снимком либо путаница (и где-то в первоисточнике автором честно указано что фотошоп, наглядная иллюстрация и т.п.), либо грубая фальшивка, надеюсь что первое.

А вот у Румянцева действительно шедевр! Насколько я понимаю, снято на пленку в один и тот же кадр? Тогда это просто героизм! Целый год в одно и то же время быть в одном и том же месте не смотря на отпуска, командировки, болезни, события и прочие жизненные обстоятельства... Зная что один день просрочки может обернуться последующими пасмурными днями и большим сбоем периодичности. Зная, что любая ошибка в выборе экспозиции и рассчете их сумм или выбора ракурса съемки может пустить коту под хвост целый год стараний. Отказаться от фотоаппарата (пусть даже одного из..) на год... Плюс огромная доля везения с погодой! Вобщем памятник таким людям ставить надо. Мега Респект!

p.s. У нас в области Буняк Борис Николаевич тоже аналемму снимал, увы немного менее удачно, позже возможно выложу (надо будет у него переснять или отсканить, он без инета).

[echech]

Греческая не впечатляет.  Совсем

Аналогично

Не исключено, что снимок без фильтра (дневной пейзаж) был снят в другой, отличное от времени съемки Солнца момент

Понятное дело в другой! Направление теней ни как не контражурное.

"шарики" дорисованы после

Мне тоже так показалось.

А вот у Румянцева действительно шедевр!

Думаю и там не без шотошопа! Больно однороден тип и рисунок облаков на протяжении всего года. 
Да и не прорабатываются облака и цвет неба при съемках солнечного диска. Но сделано аккуратнее и выглядит натуральнее.

[Pilgrim]

Думаю и там не без шотошопа! Больно однороден тип и рисунок облаков на протяжении всего года. 
Да и не прорабатываются облака и цвет неба при съемках солнечного диска. Но сделано аккуратнее и выглядит натуральнее.

Это эффект наложения ореола облаков за соседние дни. Дымка выглядит действительно странно, но точьно такой же эффект есть на аналемме Буняка, а он фотошопом точно не увлекается  (я разглядывал негатив и компутера у него нет, ЛА старой закалки).

[echech]

Это эффект наложения ореола облаков за соседние дни

Дымка и ореолы не прорабатываются просто не хватает динамического диапазона, чтобы и диск солнца без сильного пересвета (иначе диск тонет в густом ореоле) и облака проработать - попробуйте пофотографировать Солнце сами.
Ну и при наложении рисунок облаков в разные дни не совпадал бы в переналожениях.
Тут и обсуждать нечего - в лучшем случае удачный рисунок облаков подсунули под реальную аналемму.

[Pilgrim]

   Во-первых диски Солнца все-таки сильно пересвечены, и даже лучи от диафрагмы замечательно видно. Во-вторых дымка бывает разная, и если кучевых облаков рядом с солнцем действительно не будет видно, то слоистая дымка в ореоле может быть очень яркой, в то же время заметно ослабляя само Солнце (что ясно видно на снимке - там где Солнце в дымке - не проработались лучи от диафрагмы!). А рисунок не совпадал, а накладывался. Конечно при количестве наложений стремящемся к бесконечности он бы полностью смазался, но попробуйте тем же фотошопом по сумме сложить три - пять кадров облаков, контраст уменьшится, но рисунок будет вполне явным. Здесь так и было, одновременно пересекались ореолы только от соседних дат.
Это что касается участков ближе к "восьмерке", а чем дальше от нее, тем темнее и равномернее фон.
   Я не знаю проработан ли пейзаж в результате дополнительной экспозиции без фильтра и Солнца в поле зрения с нормальной выдержкой или "вылез" за счет сложения множества кадров, но скорее первое - в таком случае наложились еще облака того дня, когда снимался пейзаж.

p.s. прочитал в описании к снимку Румянцева с АНКи дня "Фотография ландшафта на переднем плане получена в том же месте в июльских сумерках".

[ivanatastronomy]

В тему про аналеммы: красивая анимация аналеммы представлена здесь - Analemma Over New Jersey
 http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap071204.html