Det er sommer. Hvad betyder middagstid for dig? | Jorden

Hvornår er det middag for dig? Det er ikke så let et spørgsmål at besvare, som du måske tror! Hvad mener du med middagstid? Definerer du det ved hjælp af dit ur eller armbåndsur? Eller det gnaven i din mave, der siger, at det er tid til frokost? Du bør måske tænke dig om igen!

Vi på den nordlige halvkugle siger typisk, at den første sommerdag kommer ved juni solhverv, som i 2020 faldt den 20. juni. Men – uanset hvilken dag det er – hvornår det er middag, afhænger dels af din placering og dels af din definition af middagstid. På dagen for juni-solhverv er skyggerne ved middagstid kun en lille smule kortere end dagen før. Det skyldes, at Jordens nordlige halvkugle ved juni-solhverv er mest solvendt for året, og solen står højest på himlen på vores nordlige halvkugle, hvilket giver årets korteste middagsskygger.

Bemærk, at jeg sagde middagstid, snarere end blot middagstid. Normalt, når de fleste af os siger middag, mener vi kl. 12 på uret. Men det er måske ikke det, som astronomer mener med middagstid.

Omkring tidspunktet for solhverv i juni er skyggerne kortest, når solen står syd på himlen. Vi siger, at solen krydser meridianen. Men solens meridianpassage sker sjældent præcis lige op ad middagstid, ifølge uret. Det tidspunkt, hvor solen krydser meridianen, blev tidligere kaldt høj middagstid, fordi det er det tidspunkt, hvor solen står højest på himlen. I dag kalder vi astronomer det nogle gange for transittid eller lokal solmiddag.

Jeg har givet mine elever et projekt, hvor de skal sammenligne solens højde ved lokal solmiddag med solens højde på et andet sted i New Mexico. Dette simulerer en observation foretaget af Eratosthenes for mere end 2.000 år siden, hvorved han fik den første nøjagtige måling af Jordens størrelse.

Du kan konstruere en simpel anordning kaldet en gnomon (udtales NO-mun) eller en skyggestok til at beregne, hvor højt solen står, ved hjælp af simpel trigonometri. Du skal blot måle gnomonens højde (H) og længden af skyggen (L) ved lokal solmiddag. Derefter er solens vinkelhøjde arktangenten af H/L. For at opnå nøjagtighed skal gnomonet være meget lige, jorden skal være vandret, og målingerne skal være præcise. Her i Denver vil den være ca. 73,75 grader høj. Hvor højt står den, hvor du bor?

Men før du kan foretage målingen, skal du vide, hvornår den lokale solmiddag indtræffer, hvor du befinder dig. Før opfindelsen af telegrafen i det 19. århundrede definerede alle lokaliteter middagstid ved det tidspunkt, hvor solen krydsede meridianen. På grund af den geografiske placering har solen, når den krydser meridianen som set i Denver, i Grand Junction (ca. 180 miles mod vest) ikke nået meridianen endnu, og det vil den ikke gøre før om 14 minutter eller deromkring. Det tager ca. 14 minutter for Jorden at dreje sig langt nok til at bringe solen til meridianen i Grand Junction, efter at den har passeret meridianen i Denver.

På et tidspunkt, hvor den hurtigste form for kommunikation var en diligence eller Pony Express, var denne tidsforskel ligegyldig. Men da næsten øjeblikkelig kommunikation blev tilgængelig med telegrafen, indså folk efterhånden, at en standardisering af tiden var nødvendig. Begrebet tidszoner blev således udviklet i 1884, men blev først officielt vedtaget i USA i 1918.

Men selv med tanke på tidszoner varierer det faktiske transittidspunkt i løbet af året på grund af Jordens varierende hastighed i dens kredsløb om solen. Til tider skal planeten dreje lidt mere fra den ene transit til den næste, og til tider skal den dreje lidt mindre. Det skyldes, at ændringen i Jordens hastighed (som følge af den varierende afstand til solen i løbet af året) medfører, at solens tilsyneladende bevægelse på himlen ændres. Der er også en variation som følge af jordens hældning, der påvirker solens tilsyneladende bevægelse på himlen. Det betyder, at den virkelige sol (som krydser meridianen ved lokal solmiddag) er op til 16 minutter hurtigere eller langsommere end den faste, men fiktive midtersol, som definerer klokkeslættet ved middagstid i de forskellige tidszoner.

Og så er der selvfølgelig komplikationen med “sommertid”, som i virkeligheden ikke sparer noget, men blot forskyder urene med en time.

Nu kan du selv foretage alle beregningerne for at finde ud af transittiden eller den lokale solmidte, men du behøver ikke at gøre dig den ulejlighed. Du skal bare gå ind på det amerikanske Naval Observatory’s hjemmeside og få den til at beregne det for dig.

Her er nogle eksempler på typiske transittider eller lokale solmiddage for den 21. juni, som beregnet af Naval Observatory’s hjemmeside:

* Bemærk, at Phoenix er på standardtid, ikke sommertid. Bemærk også, at det nøjagtige tidspunkt for sommersolhverv ikke er relateret til tidspunktet for lokal solmiddag.

Oh, og forresten, hvis du er ude i solen – og overvejer solens passage og tidspunktet for middagstid for dig – så glem ikke din solcreme.

Bottom line: Hvad er definitionen af middagstid? En undersøgelse af, hvordan astronomer tænker om middagstid.