Laiko lygtis

Šiam straipsniui ar jo daliai . Jūs galite padėti Vikipedijai pridėdami su šaltiniais.

Laiko lygtis – tikrojo ir vidutinio Saulės laiko skirtumas: η = t (tikr.) – t (vid.). Vidutinis Saulės laikas slenka tolygiai. Tačiau iš tiesų Saulė (kuria remiantis matuojamas tikrasis saulinis laikas) ekliptika juda netolygiai ir ji (ekliptika) yra pasvirusi į dangaus pusiaują tam tikru kampu.

Laiko lygtis (raudona linija) – kreivė virš abscisių (arba x) ašies rodo, kad tikroji Saulė aplenkia vidutinę, po x ašimi – tikroji Saulė atsilieka nuo vidutinės. Kitomis spalvomis parodyti laiko lygties įnašai dėl ekliptikos posvyrio į dangaus pusiaują (purpurinė brūkšninė sinusoidė) ir dėl Žemės orbitos nenulinio ekscentriciteto (tamsiai mėlyna brūkšnelių ir taškų sinusoidė).

Jei laiko lygtis yra teigiama, tuomet tikrasis vidurdienis įvyksta prieš vidutinį vidurdienį, jei neigiama – po jo. Reikia atkreipti dėmesį, kad kai kuriuose senesniuose vadovėliuose galima rasti kitokį – „apverstą“ – laiko lygties apibrėžimą (ten laiko lygtis lygi vidutinio ir tikrojo Saulės laikų skirtumui).

Per 1 metus laiko lygtis tik du kartus įgyja ekstremalias (didžiausias) neigiamas vertes – vasario 12 d. (-14,3 min) ir liepos 27 d. (-6,4 min). Ir taip pat du kartus didžiausias teigiamas vertes – gegužės 15 d. (+3,8 min) ir lapkričio 3 d. (+16,4 min). Keturis kartus – balandžio 16 d., birželio 14 d., rugsėjo 2 d. ir gruodžio 25 d. – yra lygi nuliui.

Laiko lygties komponentės

Žemės orbitos ekscentricitetas

Jei Žemė skrietų aplink Saulę tuo pat greičiu (apskritimine orbita, statmena Žemės sukimosi ašiai), Saulė kulminuotų kasdieną tuo pat metu (jei neatsižvelgsime į menką Žemės sukimosi apie savo ašį lėtėjimą). Tačiau dėl nenulinio Žemės orbitos ekscentriciteto Saulė slenka žvaigždžių atžvilgiu greičiau perihelyje (apie sausio 3 dieną) ir lėčiau afelyje po pusmečio. Dienos ilgio skirtumas nuo vidutinės dienos ilgio šiuose taškuose siekia apie 7,9 sekundės. Dėl kumuliatyvinio (besisumuojančio) poveikio laiko lygtyje turime sinusinę komponentę, kurios amplitudė 7,66 minutės ir periodas vieneri metai. Nulinius taškus ji kerta perihelyje (sausio pradžioje) ir afelyje (liepos pradžioje).

Ekliptikos polinkis į dangaus pusiaują

Net jei Žemė skrietų apskritimine orbita aplink Saulę, dėl orbitos (ekliptikos) polinkio į dangaus pusiaują, gaunama dar viena sinusinė laiko lygties komponentė (vidutinis saulinis laikas matuojamas ne tikrosios Saulės padėtimi, o jos projekcija į dangaus pusiaują). Šio judėjimo projekcija yra maksimali saulėgrįžų taškuose ir minimali lygiadienių taškuose. Tokį efektą iliustruoja Saulės šešėlio slinkimo greitis. Net ties Žemės pusiauju jis yra mažesnis lygiadienių metu ir didesnis saulėgrįžų metu. Vien tik dėl šio reiškinio saulėgrįžų metu paros trukmė būtų 24 valandos ir 20,3 sekundžių, o lygiadienių metu 20,3 sekundžių mažiau nei 24 valandos. Dėl šios komponentės įtakos turėsime pusės metų periodo sinusoidę su 9,87 minutės amplitude. Nulinius taškus ši komponentė kerta saulėgrįžų ir lygiadienių momentais.