Los relojes de sol analemáticos son un tipo de reloj de sol horizontal que tiene un gnomon vertical y marcadores de hora colocados en un patrón elíptico. El gnomon no es fijo y debe cambiar de posición diariamente para indicar con precisión la hora del día. Por lo tanto, no hay líneas de hora en el dial y la hora del día se lee solo en la elipse. [1] Como ocurre con la mayoría de los relojes de sol, los relojes de sol analemáticos marcan la hora solar en lugar de la hora del reloj.
Un reloj de sol analemático está completamente definido por [2] [3]
Los relojes de sol analemáticos a veces se diseñan con un humano como gnomon. En este caso, el tamaño de la elipse del marcador de hora está limitado por la altura humana y la latitud de la ubicación del reloj de sol, ya que la sombra del gnomon humano debe caer sobre la elipse del marcador de hora para indicar con precisión la hora del día. Los relojes de sol analemáticos con gnomon humano no son prácticos en latitudes más bajas donde la sombra humana es bastante corta durante los meses de verano. Una persona de 66 pulgadas de alto proyecta una sombra de 4 pulgadas a 27 grados de latitud en el solsticio de verano . [1]
El uso del adjetivo "analemático" para describir esta clase de reloj de sol puede ser engañoso, porque no se utiliza la ecuación del tiempo ni el analema en el diseño de un reloj de sol analemático. Mayall se refiere al reloj de sol analemático como "el llamado dial analemático", lo que implica una falta de conexión con el analema. [4] El dial de Brou frente a la iglesia de Brou en Bourg-en-Bresse, Francia, es un ejemplo del uso erróneo del analema en la construcción de un reloj de sol analemático. Rohr afirma que "el gnomon está desplazado sobre el eje corto de la elipse y no sobre el meridiano, cuya presencia aquí en forma de 8 es un error". [5]
Un reloj de sol analemático utiliza un gnomon vertical y sus líneas horarias son la proyección vertical de las líneas horarias de un reloj de sol ecuatorial circular sobre un plano. [6] Por lo tanto, el reloj de sol analemático es una elipse , donde el eje corto está alineado de norte a sur y el eje largo está alineado de este a oeste. La línea horaria del mediodía apunta al norte verdadero, mientras que las líneas horarias de las 6 a. m. y las 6 p. m. apuntan al oeste y al este, respectivamente; la relación entre los ejes corto y largo es igual al seno sen(Φ) de la latitud geográfica local , denotada Φ. Todas las líneas horarias convergen en un solo centro; el ángulo θ de una línea horaria dada con la hora del mediodía se da mediante la fórmula
donde t es el tiempo (en horas) antes o después del mediodía. [7]
Sin embargo, el gnomon vertical no siempre se sitúa en el centro de las líneas horarias; más bien, para mostrar la hora correcta, el gnomon debe moverse diariamente hacia el norte desde el centro la distancia
donde W es la mitad del ancho de la elipse y δ es la declinación del Sol en esa época del año. [8] La declinación mide qué tan lejos está el Sol por encima del ecuador celeste ; en los equinoccios , δ=0, mientras que equivale aproximadamente a ±23,5° en los solsticios de verano e invierno .
