Аналема в астрономията е представяне на разликите между осредненото астрономическо време и показанията на слънчев часовник. По-ранното значение на думата е „ортографска проекция“ – метод, чрез който може да бъде изобразявано тримерно движение в двумерна плоскост.[1] Диаграмата, която представя наблюдаемото положение на слънцето или съответно сянката, хвърляна от подходящ предмет, построена за фиксиран час в течение на една година, има формата на „осмица“. Именно тази крива често бива наричана аналема.

Слънчева аналема при наблюдение в източна посока на северното полукълбо.

Използването на механичен или друг надежден уред за отчитане на времето разкрива, че наблюдаемото движение на слънцето показва нерегулярност: например, ако е избран часът 12:00:00, констатира се, че положението на слънцето, в зависимост от сезона, е малко пред или малко след максималното му издигане. Констатацията е валидна и за всеки друг избран час, но тогава положенията на слънцето се отклоняват от правата, върху която би следвало да се намират в течение на годината.

Аналема за Земята.

Явлението е обяснимо с три фактора: ексцентрицитета на земната орбита, разположението на равноденствените точки, и наклона на земната ос. Аналемата е проекция от пространствено движение твърдо свързано със земната ос, т.е. нейното собствено.

Същото явление се открива и на други планети, но в зависимост от комбинацията на факторите очертанието има специфична форма. Например за Марс слънчевата аналема има формата на капка.

Слънчевата аналема за Марс.

Разликите между астрономическото усреднено време и слънчевото задават т.нар. уравнение на времето. Максималната стойност, която то приема, е от около 16 мин. (1/4 час), което се наблюдава като отклонение от около 4 градуса (360/24х1/4). Тези величини се подават на регистриране и с несъвършени средства, за което има свидетелства още във Вавилон. Усъвършенстването на калибровката за слънчевите часовници е довело за разработването на теорията за проекциите и в съчиненията на Витрувий се описана аналематичната конструкция.[2] Клавдий Птолемей е автор на книга За Аналемата, от която са известни само откъси.[3]

  1. Sawyer F., Of Analemmas, Mean Time and the Analemmatic Sundial, Bull. of the British Sundial Society, Jun 1994, 94(2):2 – 6 Feb 1995, 95(1):39 – 44.
  2. Vitruvius, De Architectura, 9.8, "Ex quorum libris, si qui velit, subiectiones invenire poterit, dummodo sciat analemmatos descriptiones.
  3. Delambre J., Histoire de l'Astronomie Ancienne, Vol. 2, Paris, 1817.