A posição do dom na esfera celeste tem muitas aplicações consideráveis, incluindo as astronomia, navegação, topografia, meteorologia, climatologia e a energia solar. Um cálculo de posição completa para qualquer lugar na Terra, a qualquer momento, é constituído por três algoritmos: Cálculo das coordenadas do dom no sistema de coordenadas da eclíptica, conversão para o sistema de coordenadas equatorial e conversão para o sistema de coordenadas horizontal por circunstâncias locais do observador.
Posição e Movimentação do Sol
O sol parece mover-se em direção ao norte durante a primavera. A declinação atinge ao máximo igual o ângulo de inclinação do eixo da Terra (23,44 graus) no solstício de junho, em seguida, diminui até ao solstício de dezembro, quando o valor é o oposto da (-1vezes) inclinação axial que produz as estações do ano. Gráfico de declinação solar durante o ano se parece com onda sinusoidal e amplitude de 23,44 graus, mas um lobo da “onda sinusoidal” possui vários dias a mais do que o outro, entre outras diferenças.
Imagine que a Terra é esférica e possui órbita circular em torno do Sol. O eixo está inclinado de 90 graus, de modo a que o eixo está em plano da órbita. Em uma data do ano que o sol está no Polo Norte, a declinação é 90 graus. Para os próximos meses, os movimentos solares apontam ao Polo Sul com velocidades constantes cruzando as linhas de latitudes em taxas de modo a ocorrer declinação solar, diminuindo tempo de maneira linear.
Eventualmente, o Sol está sobre o Polo Sul, com declinação de -90 graus. Em seguida, ele começa a se mover para o norte, em velocidade constante. O gráfico da declinação do Sol visto da Terra não se assemelharia à onda senoidal – que seria um dente de serra, ziguezague entre mais ou menos 90 graus com segmentos lineares entre máximas e mínimas.
Agora, suponha que a inclinação axial diminua. O máximo absoluto e valores mínimos de redução de declinação FHE igualam a inclinação axial. Além disso, as formas dos máximos e mínimos tornar-se menos acentuadas (“pontudos”) de modo que são curvadas para se assemelhar aos máximos e mínimos da onda sinusoidal. No entanto, quando a inclinação axial é igual à da Terra, os máximos e mínimos são ainda mais agudos do que as ondas sinusoidais.
Sol
A órbita da Terra real é elíptica. Ela se move mais rapidamente em torno do Sol próximo no início de janeiro, nas aproximações de afélio, no início de julho. Além disso, desde periélio e no afélio não acontecem as mesmas datas nos solstícios, os máximos e mínimos são ligeiramente assimétrico. As taxas de variação antes e depois não são iguais de maneira completa.
Cálculos
A declinação do dom está no ângulo entre os raios do Sol e o plano do equador da Terra. A inclinação axial (chamada de obliquidade da eclíptica por astrônomos) é ângulo entre o eixo da Terra e linha perpendicular à órbita do globo terrestre, causando mudanças de inclinação lentas ao longo de milhares de anos. O valor atual tem cerca de ε = 23 ° 26, quase constante, por isso a mudança na declinação solar durante um ano é quase a mesma que durante o próximo ano. Nos solstícios, o ângulo entre os raios do Sol e o plano do equador da Terra atinge o valor máximo de 23° 26′. Portanto, ☉ = 23 ° 26, no solstício de verão do hemisfério norte, ☉ = -23 ° 26 no solstício de verão do sul. No momento de cada equinócio o centro do Sol parece passar através do equador celeste em ô ☉ é de 0°.
Cálculos da Declinação do Sol
Posição do Sol
EL é a longitude eclíptica. Uma vez que a excentricidade orbital da Terra é pequena, a órbita pode ser aproximada como círculo que faz com quê até aconteça um grau de erro. A aproximação do círculo significa o EL em 90 graus à frente dos solstícios em órbita da Terra (nos equinócios). EL pode ser escrito como 90 + NDS, onde NDS é o número de dias após o solstício de dezembro. N é o dia do início ano, com N = 0 à meia-noite. O tempo universal coordenado começa em 1° de janeiro (ou seja, a parte do dia data ordinal = -1). O número 10, em (N 10), é valor aproximado de dias após o solstício de dezembro a 1° de janeiro.
Não se pode ignorar o fato de que a equação superestima a declinação perto do equinócio de Setembro em até 1,5 graus. A aproximação de função de seno por si só leva a um erro de até 0,26 graus e tem sido recomendada para uso em aplicações de energia solar.
A fórmula Spencer 1971 também é desencorajada pela comunidade científica por ter erro de até 0,28 graus, adicional de até 0,5 graus nas equações em torno dos equinócios quando não utilizada casa decimal ao selecionar N para ajustar o tempo de meia-noite ao início do dia. Assim, a equação acima pode ter até 2,0 graus de erro, cerca de quatro vezes a largura do Sol angular, dependendo de como é usado. A declinação pode trazer calculo preciso por não fazer duas aproximações utilizando os parâmetros da órbita da Terra com maior precisão em EL.
Sol: Centro do Sistema Solar
Todos os asteroides e objetos compostos no sistema solar, tirando os meteoros, orbitam conforme a existência do sol. Quando se diz que o astro-rei está no centro do universo, isso não quer dizer que o mesmo está na parte central, mas sim que as unidades rodeiam a grande bola de fogo. Teorias apontam que o sol está se movendo para algum lugar do universo que está sugando junto com ele os planetas, estrelas e objetos em órbita.
Para além da oscilação Norte-Sul anual da posição aparente do Sol, há também oscilação menor e mais complexa em direção ao Leste-Oeste. Isto é provocado pela inclinação do eixo da Terra, e também por mudanças na velocidade do movimento orbital em torno do Sol produzida pela forma elíptica da órbita. Os principais efeitos desta oscilação são as variações dos eventos no calendário, como o nascer e o pôr do sol.
Artigo escrito por Renato Duarte Plantier
