Analemma: miért rajzol nyolcast a Nap az égre?

Hogyan keletkezik a nyolcas?

Egy éves fényképsorozatban mindig ugyanazt a földrajzi helyet, kamerairányt és egyenletes időskálán rögzített időpontot kell használni. Tökéletesen kör alakú földpálya és a pályasíkra merőleges forgástengely mellett a Nap ugyanott jelenne meg. A valóságban kétféle eltérést látsz:

• Felfelé és lefelé mozgás: a Nap deklinációja júniusban körülbelül +23,4°, decemberben −23,4°. A két szélső deklináció közel 47°-os különbséget ad.
• Oldalirányú mozgás: az időegyenlet miatt a Nap a közepes helyi időhöz képest hol korábban, hol később éri el a meridiánt. Ez jóval kisebb szögeltolódást ad, ezért az analemma keskeny marad.

A két változás együtt hozza létre a nyolcas alakot. A deklináció és az időegyenlet összefüggése jelenik meg az égboltra vetítve. A helyi magasság és a képben látható dőlés a földrajzi helytől és a választott időponttól is függ: a deklinációs tartományt nem minden vetületben helyes egyszerű függőleges képmagasságnak tekinteni.

Mit árul el az alakja?

Az analemma nem szimmetrikus. Éppen ettől mutat meg annyit a Föld mozgásából.

Eltérő méretű hurkok. A december–január körüli rész nagyobb hurkot rajzol, mint a június körüli. Ez az elliptikus földpályával függ össze: a Föld január elején jár napközelben és halad gyorsabban. A pálya és a tengelyferdeség hatása ekkor másképp adódik össze, mint az év másik felében. Magyarországról ezt téli és nyári hurokként is leírhatjuk; a félgömbtől független megnevezéshez a hónapok pontosabbak.

Nem egyforma napi távolságok. A napfordulók közelében a deklináció lassan változik, ezért a napi pontok sűrűbben sorakoznak. A nap-éj egyenlőségek táján gyorsabban változik, így nagyobb az egymást követő helyzetek közötti távolság.

A kereszteződés. A nyolcas találkozási pontja nem egyszerűen a két nap-éj egyenlőséget jelöli. Két olyan éves időponthoz tartozik, amikor a deklináció és az időegyenlet egyaránt azonos értéket vesz fel; ezek hozzávetőleg április közepére és augusztus végére esnek.

Más bolygóról a Nap analemmája más alakú lenne. A tengelyferdeség, a pálya elnyúltsága és a napközel helye együtt határozza meg: az alakzat a bolygó mozgásának jellegzetes lenyomata.

A földrajzi hely a látható elhelyezkedést is módosítja. A déli félgömbön más tájolásban, dél körül az északi égbolton látszik. A trópusokon a Nap az év bizonyos napjain a zenit közelébe kerülhet, az Egyenlítőn pedig az analemma a helyi északi és déli égbolt felé is kiterjed. Régi földgömbökön gyakran a Csendes-óceán területére nyomtatták az analemmát, mint a dátum, a deklináció és az időegyenlet összefüggését bemutató ábrát.

Analemma a napórákon és a történelemben

Az analemma jóval azelőtt ismert volt, hogy lefényképezhették volna. Egyes napórák délvonala mellett keskeny nyolcas segíti a középidő leolvasását. Az évszak alapján kell kiválasztani a megfelelő ágat. Templomi délvonalaknál egy kis nyíláson bejutó fényfolt is végigvonulhat a padlón.

Az első teljes, fényképezett analemmát Dennis di Cicco készítette 1978–1979-ben az Egyesült Államokban, egyetlen filmre rögzített többszörös expozíciókkal.

Hogyan fényképezz saját analemmát?

1. Állandó hely és irány. A kamera nézőpontjának egész évben azonosnak kell maradnia. Egy ablak vagy erkély rögzített pontjai segíthetnek a beállítás megismétlésében.
2. Állandó középidő, az óraállítás figyelembevételével. Magyarországi téli és nyári sorozatnál a nyári időszámítás egyórás eltérését is követni kell. Ha télen közép-európai idő szerint 12 órakor exponálsz, ugyanahhoz az időskálához nyáron az óra 13 órás állása tartozik. Az óraállítás figyelmen kívül hagyása két eltolódott görberészt eredményez.
3. Megfelelő napszűrő. A napkorong fényképezéséhez az objektív elé való, megfelelő napszűrő szükséges. Optikai keresőn át soha ne nézz a Napba védelem nélkül.
4. Rendszeres ritmus. Nem feltétlenül kell mindennap felvétel: a hét–tíz naponta készített felvételek is kirajzolhatják az alakot. Felhős nap helyett közeli másik dátumon lehet pótolni a képet, az azonos időpont megtartásával.
5. Külön előtérkép. A táj szűrő nélkül készített felvétele utólag kombinálható a megfelelően szűrt napképekkel.

A választott időpont határozza meg az analemma dőlését. A helyi dél környezetében inkább álló, délelőtt és délután ferdébb alakzat jelenik meg. Magyarországon a téli és nyári napmagasság közötti nagy különbség miatt elegendő helyet kell hagyni a teljes sorozatnak. A napforduló környéki kezdés hasznos lehet: ekkor lassabban változik a Nap napi helyzete, így nyugodtabban ellenőrizheted a képkivágást és a beállítást.