Il Sole non si trova quasi mai in questo punto alle ore 12 del Tempo Civile, quello degli orologi, per 2 motivi fondamentali: il primo e' che il Tempo Civile e' regolato con il fuso del Tempo Medio dell'Europa Centrale, esteso a tutti i territori di uno stato ed ignora la Longitudine del luogo.

Il secondo motivo e' dovuto all'eccentricita' dell'orbita terrestre che provoca variazioni della velocita' orbitale della terra e quindi anticipa e ritarda il passaggio del sole sul meridiano durante l'anno. Si introduce cosi il Tempo Solare Medio (T.S.M.); cioe' il tempo segnato da un Sole "immaginario" che si muove sul piano dell'equatore celeste con moto uniforme tutto l' anno per poter effettuare una misurazione del tempo con strumenti meccanici di precisione.

Essa indica il numero di minuti da aggiungere o togliere all' ora indicata dal quadrante perche' questa combaci con quella dei nostri orologi meccanici.

Tutti i quadranti forniscono il T.S.V. ed in molti di essi e' disegnata la lemniscata per poi risalire al T.S.M.

La correzione dovuta alla longitudine del luogo rispetto a quella del meridiano centrale viene fatta invece aggiungendo lo scarto tra le due longitudini, in questo modo l'unica variazione presente nel quadrante e' quella corretta successivamente con l'equazione del tempo.

Bisogna ricordare inoltre che, per il periodo estivo, in Italia ed in tutta la Comunita' Europea e' in vigore l'ora legale, per cui i quadranti oltre alle correzioni sopra viste, ritardano rispetto ad il nostro orologio di un' ora.

COME SI LEGGE UNA MERIDIANA?

Visto che spesso quando si vede una meridiana, anche se incuriositi, ci si scoraggia nella sua lettura e con pigrizia si legge il quadrante del proprio orologio, cercheremo ora di spiegarne il principio di funzionanento, evidenziando gli accorgimenti da seguire, ma soprattutto dimostrando che non abbiamo a che fare con alcun infernale marchingegno.

Cominciamo col descrivere le meridiane ad ora Moderna.

Le ore sono segnate sul quadro mediante delle rette numerate, quindi per conoscere l'ora e' sufficiente guardare quale e' il numero posto all'estremita' della retta colpita dal raggio luminoso, oppure se nessuna retta e' direttamente colpita, si calcola mediando fra quella prima e quella dopo il raggio luminoso.

Altre linee accompagnano le rette orarie sul quadro; si tratta delle curve degli Equinozi e dei Solstizi.

I Solstizi sono i giorni dell'anno nei quali il Sole raggiunge il punto più alto (Estate) e quello più basso (Inverno) sopra le nostre teste, ovviamente questo nell'emisfero boreale.

Se quindi ad esempio stiamo osservando un quadrante posto sulla parete di un edificio, le curve che delimitano le rette orarie, sono appunto i due solstizi, e si ottengono tracciando sul muro minuto per minuto il percorso del sole nei giorni del 21 Giugno (Solstizio Estivo) curva più in basso, ed il 21 Dicembre (Solstizio Invernale) rappresentato dalla curva vicino all' asta.

La linea degli equinozi e' infine quella su cui cade il raggio luminoso nel giorno degli equinozi (21 Marzo e 23 Settembre) in cui il giorno e la notte hanno la stessa durata, e si tratta di una retta variamente inclinata sull' orizzontale (a seconda dell'orientazione del quadrante solare rispetto ai punti cardinali) che taglia tutte le rette orarie

Unitamente alle curve solstiziali e equinoziali, molto spesso si possono trovare altre curve simili e comprese fra le precedenti (solstiziali).

Queste non rappresentano niente altro che il passaggio del sole nelle 12 costellazioni dello zodiaco (ogni curva corrispondente a due passaggi in periodi dell'anno diversi) ed in particolare passando dalle ombre piu' corte a quelle piu' lunghe

rispettivamente si hanno le corrispondenti curve:

21-22/12 Solstizio Invernale il Sole entra nel Capricorno

21/1 il Sole entra nell'Acquario = 23/11 il Sole entra nel Sagittario

20/2 il Sole entra nei Pesci = 23/10 il Sole entra nello Scorpione

20-21/3 Equinozio di Primavera il Sole entra in Ariete =22-23/9Equinozio d'Autunno il Sole entra nella Bilancia

21/4 il Sole entra nel Toro = 24/8 il Sole entra nella Vergine

21/5 il Sole entra nei Gemelli = 23/7 il Sole entra nel Leone

20-21/6 Solstizio Estivo il Sole entra nel Cancro

Molte meridiane contengono anche delle linee a forma di 8 (otto) a cavallo delle rette orarie chiamate Lemniscate o Analemmi.

Esse servono a correggere il fatto che la terra ruota attorno al sole con velocita' che varia durante l'anno (ma sempre la stessa da anno a anno), e per questo motivo l'ombra del mezzogiorno non cade durante l'anno sempre sulla retta verticale delle 12, ma un po' prima ed un po' dopo con un errore massimo di 15 minuti nei mesi di Febbraio e Novembre, e quindi quando sono le 12 per la meridiana a seconda del giorno dell' anno il nostro orologio segnerà un valore fra le 11.45 e le 12.15.

La lemniscata rappresenta questo sfasamento rispetto alla ora segnata dall'orologio chiamato appunto Equazione del Tempo, ed anche se dovrebbe essere disegnata su ogni retta oraria, normalmente accompagna solo la retta oraria delle 12 o Mezzogiorno.

Per leggere l'ora con precisione, bisogna pero' tener conto di un altro errore.

Tutti sappiamo che andando all'estero in viaggio dobbiamo spesso cambiare l'ora dell'orologio. Se quindi andiamo a Londra, siamo indietro di un'ora mentre a Mosca in avanti di una (ora legale permettendo). Cosi mentre a Londra sono le 11 ed a Mosca sono le 13 in Italia e' Mezzogiorno; sappiamo inoltre che tutti i paesi dell'Europa centrale (quelli prossimi a noi come Francia e Germania) hanno la stessa ora dell'Italia, ma questa non e' precisa, ma soltanto la media di tutte le ore "vere" degli stati Europei Centrali.

Cosi in realta' se a Bergamo e' mezzogiorno a Parigi sono le 11.50 mentre a Berlino sono gia' le 12.10. Per tener conto del fatto che l'orologio misura l'ora "Media" e' necessario quindi aggiungere a cio' che leggiamo sul quadrante la differenza in minuti tra la longitudine di Bergamo (9 Gradi 40 Primi circa) e quella del Meridiano Centrale Europeo (15 Gradi Est); questo valore e' noto e vale 21 minuti.(a Modena vale circa 22 minuti)

A questo punto il gioco e' fatto, l'ora segnata sara' precisamente:

ORA = Ora letta sulla Meridiana + Equazione del tempo + 21 minuti

Attenzione pero', tutto questo non tiene conto del fatto che durante il periodo estivo su decisione unanime degli stati della Comunita' Europea, e' stata introdotta la cosiddetta ora legale che complica ulteriormente i nostri calcoli, obbligandoci infatti ad aggiungere a quanto letto sul quadrante anche la relativa ora legale.

Quanta fatica per conoscere l'ora! bisogna però tener presente che per conoscere lo scorrere del tempo con una certa precisione i nostri antenati avrebbero fatto anche questo. Non ci si deve quindi preoccupare se a prima vista il quadrante sembra non segni il tempo in modo corretto, in quanto la meridiana in realta' segna l'ora PRECISISSIMA del luogo di costruzione e solo di quello.

Segue infatti il piu' preciso ed efficiente sistema di misura: la rotazione della terra attorno al sole.

L'analemma e l'Equazione del tempo sono il risultato della somma dell'orbita elittica della Terra attorno al sole e della inclinazione dell'asse terrestre in relazione al piano dell sua orbita attorno al sole. Questa carta mostra gli effetti di questa somma.

L'effetto opposto si ha in inverno.

Mentre il giorno più corto dell'anno è circa il 21 Dicembre, l'alba più tardi (come orario) non avviene se non qualche giorno dopo. Andiamo indietro dentro alla sfera celeste e guardiamo il percorso del sole vero seguendo la curva. La velocità del vero sole sulla ellittica ora riflette la sua orbita ellittica intorno al sole, muovendo più velocemente in gennaio e più lentamente in luglio.

Qui di seguito il grafico (Analemma) della equazione del tempo :

Per chi volesse approfondire l'argomento consiglio di visitare il sito in inglese Analemma