Azimutale Sonnenuhr

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Historische analemmatische Sonnenuhr in Brou,
Schattenstab angekettet

Bei einer Azimutalen Sonnenuhr wird das Azimut der Sonne gemessen. Bei zusätzlichem Gebrauch des Deklinationswinkels der Sonne, der bekannt sein (oder anderweitig gemessen werden) muss, lässt sich vom Zifferblatt dieser Sonnenuhr die Tageszeit ablesen.

Azimutale Sonnenuhren sind Orts-fest, ihr Schattenwerfer ist ein vertikaler Stab. Das Zifferblatt ist meistens horizontal.

Die verbreitetsten Azimutalen Sonnenuhren sind die Sonnenuhrenspinne und die Analemmatische Sonnenuhr.

Messprinzip[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bei einer Sonnenuhr wird normalerweise der Stundenwinkel τ der Sonne, der ein direktes Mass der Tageszeit ist, auch direkt gemessen. Zusätzlich und ebenfalls direkt wird mit derselben Sonnenuhr oft auch die zweite äquatoriale Koordinate (ortsfestes System): der Deklinationswinkel δ als ungefähres Jahresdatum (Zwei-Zweck-Sonnenuhr).

Der Höhenwinkel h und das Azimut a sind die beiden Sonnen-Koordinaten im horizontalen Koordinatensystem. Sonnenuhren, die diese Koordinaten messen und damit auf die Tageszeit schließen lassen, sind die Höhensonnenuhrenbzw. die Azimutalen Sonnenuhren.

Ein Satz von Umrechnungsgleichungen zwischen äquatorialem und horizontalem Koordinatensystem lautet[1]

  • tan a = y / x
  • x = sinφ·cosδ·cosτ - cosφ·sinδ
  • y = cosδ·sinτ

Daraus entsteht

  • tan a = sinτ / (sinφ·cosτ - cosφ· tanδ),

was zeigt, dass der Stundenwinkel τ eine Funktion des Azimuts a und des Deklinationswinkels δ ist. Die Deklination δ wird demnach als Eingabegröße gebraucht, um den Stundenwinkel τ - das heißt die Tageszeit - über das Azimut a zu bestimmen. Der Parameter δ erscheint auf den Zifferblättern der Azimutale Sonnenuhren als eine Schar von Datumslinien (Sonnenuhrenspinne) oder wird zur Positionierung des Schattenwerfers verwendet (Analemmatische Sonnenuhr).

Azimutale Sonnenuhren sind außerdem von der geographischen Breite φ abhängig. Sie sind für eine bestimmte Breite eingerichtet.

Einzelnachweis[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Sonnenuhren-Handbuch, Arbeitskreis Sonnenuhren in der Deutschen Gesellschaft für Chronometrie, 2006, Seite 20