Navigatie

Tijdrekenen

Zeevaartkundig vraagstuk: de variatie van de plaatselijke zonnetijd ten opzichte van de kloktijd

09:00

Stel, je maakt gedurende een heel jaar, vanaf een vaste plek om 12.00 uur precies, een foto. Als je die foto’s over elkaar legt, ontstaat een prachtige figuur. Zo’n analemma laat de variatie zien van de plaatselijke zonnetijd ten opzichte van de kloktijd.

Omwenteling

De dagen zijn kort. De klok tikt de laatste maand van het jaar langzaam weg. Dat doet hij heel regelmatig, alsof elke dag precies 23 uur, 59 minuten en 60 seconden duurt. Dat is ons ook altijd verteld, maar de duur van een dag hangt natuurlijk eigenlijk samen met de duur van de omwenteling van de aarde rond haar as ten opzichte van de zon. Dat bepaalt de ware tijd: als de zon haar hoogste stand bereikt, is het 12 uur ’s middags. En de volgende dag weer.

Zonnetijd versus kloktijd

Omdat de positie van de aarde ten opzichte van de zon door het jaar heen verandert, zijn deze zonnedagen niet altijd precies even lang. Sommige dagen duren tot wel 30 seconden korter of langer dan 24 uur. De wetten van Kepler (Johannes Kepler, 1571-1630) beschrijven dit fenomeen. In onze hyperpunctuele tijd vinden we dat onwerkbaar, dus middelen we de duur en komen zo tot dagen van exact 24 uur. Dit noemen we de middelbare tijd en daar werken wij als mensen mee. Per dag maakt zo’n klein verschil ook weinig uit, maar als dat een paar weken achter elkaar is, dan telt het toch aardig op. Hierdoor loopt de ‘zonnetijd’ soms voor en soms achter op onze kloktijd. Dit geeft een interessant verschijnsel rond deze tijd van het jaar.

Langer dan 24 uur

Zoals we allemaal weten, is 21 december de kortste dag van het jaar. Dat klopt, maar vanaf 13 december blijft het ’s avonds alweer iets langer licht. Dat komt omdat juist rond deze tijd van het jaar de dagen allemaal wat langer duren dan 24 uur. Daarmee schuift het ‘midden’ van de dag langzaam op, waardoor het ’s ochtends steeds later licht wordt, maar ’s middags alweer later donker: een bijzonder fenomeen dat meestal niet opvalt. Toch merk je misschien wel dat het begin januari ’s ochtends nog steeds zo lang donker blijft. Dat is dus ook echt zo; pas vanaf begin januari wordt het ’s ochtends langzaam weer iets eerder licht.

In de schets heb ik geprobeerd dit duidelijk te maken: het midden van de dag schuift op, waardoor de dag weliswaar korter wordt, maar de zon tóch later ondergaat.

Analemma

Na 21 december gaan de dagen lengen, maar het duurt nog tot begin januari voordat we er ’s ochtends een minuutje licht bij krijgen. In de middag hebben we er dan al bijna een kwartier aan daglicht bij! De tijdsvereffening is het verschil tussen de ware (zonne)tijd en de middelbare tijd. De zonnewijzer geeft de ware tijd aan: als de zon haar hoogste punt bereikt, is het 12.00 uur ware tijd. In middelbare tijd gaat de zon tussen 11.44 en 12.14 uur door de meridiaan (bereikt haar hoogste punt). De figuur waarin dit zichtbaar wordt gemaakt, heet de analemma. Er valt nog veel meer over tijdrekening te vertellen. Lees daarover meer in een volgend vraagstuk!

De verticale component van het analemma is de declinatie; in voorjaar en zomer noordelijk, in najaar en winter zuidelijk van de evenaar. De horizontale component is de tijdsvereffening, die vooral in december heel snel verandert.

Dit zeevaartkundig vraagstuk komt uit Zeilen 12/2019. Elke maand een zeevaartkundig vraagstuk lezen? Abonneer je dan hier op Zeilen!

Lees ook: wat is een blinde ton?

Tekst: Eef Willems

Omslagfoto: (c) Fickr / Giuseppe Donatiello

Tags: Last modified: 6 januari 2022
Sluiten