miércoles, 8 de abril de 2020

Sol cenital. *Esta actividad sí es para SU CASA*

El día del Equinoccio de Marzo (19/03/2024), el Sol -visto desde la Tierra-, brilló encima del paralelo mayor de este planeta, el Ecuador, enviando rayos solares perpendiculares (en dirección de la plomada) a la superficie terrestre, de cada uno de sus puntos, a la hora del medio día solar local de su localidad.
Esto sucedió en algunos sitios, por ejemplo en Quito (Ecuador), Macapá (Brasil), desembocadura del Amazonas (Brasil),  Pontianak (Indonesia), Jamane (Somalia), Mokoua (Congo) y otros. Además, en todos los puntos de la Tierra, excepto los polos; el orto del Sol ocurrió exactamente al Este y el ocaso exactamente al Oeste.
A partir del equinoccio de marzo, cada día, el Sol se mueve a lo largo de un paralelo, cada vez más norteño, hasta alcanzar el Trópico de Cáncer, en la fecha que ocurre el Solsticio del Norte (20/06/2024), para comenzar a devolverse hacia el ecuador.
El cuadro siguiente muestra las fechas en las cuales el Sol viajará encima de paralelos geográficos en nuestro país, enviándonos rayos perpendiculares a la superficie, en una fecha particular a la hora del mediodía solar local.
También puede usar el mapa adjunto, para encontrar la fecha más próxima a su ciudad, cercana al paralelo de la fecha.



¿Qué pasa cuando el Sol está cenital sobre el patio o jardín de su casa?
Bueno, entre otras cosas; la energía solar por unidad de área es máxima y podemos sufrir una insolación, por lo que debemos protegernos de los rayos del Sol, más que en otros momentos. Lea Indice Ultravioleta: https://cienteccrastro.blogspot.com/2008/06/indice-ultravioleta-uvi.html. Pero primero comentaremos muy brevemente la base del funcionamiento de un reloj de Sol horizontal: 

Zapote, S.J. C.R. 10/04/2020; 
09:37, hora oficial de Costa Rica.
Saque su mesa donde le den los rayos del sol directamente y nivélela. Coloque un papel, trace una recta y con la ayuda de una brújula oriéntela Norte-Sur.
Coloque su mejor versión del gnomon.
Espere que el Sol haga su trabajo, observe la sombra del gnomon, analice, deduzca, aplique.

10/04/2020
10:41(C.R. = U.T.C - 6 horas).

 Hay que aprovechar cuando la nubosidad nos da un respiro.

¡El celular al sol, solo para la foto!
  1. Coloque una varilla delgada  (gnomon) dirigida hacia el norte (use brújula), inclinada un ángulo igual a la latitud geográfica de su ciudad, para que apunte hacia el polo norte celeste (¡ hacia la estrella Polaris!).
    Quedará entonces paralela al meridiano local.
    Para Costa Rica el ángulo de elevación promedio podría ser unos 10    ° (igual a su latitud, si quiere más exactitud).
  2. Todos los días del año, a la hora del mediodía solar local, cuando el Sol está cruzando su meridiano, la sombra de la varilla apuntará exactamente Norte-Sur.  Ese es el principio de construcción de un reloj solar.
    Si le parece marque esa dirección con 12:00 y distribuya proporcionalmente hacia el Este y el Oeste las otras horas.
Pero. Este comportamiento de la sombra no ocurre a las 12:00 que le marca su reloj. 
El Sol estaría cruzando su meridiano a las 12, si su casa estuviese en el meridiano 90° Oeste. Pero Costa Rica está entre los meridianos 83° y 86°.
Como el Sol se mueve hacia el Oeste (la Tierra rota hacia el Este) 4 grados por minuto (360°/24 horas), su mediodía solar local ocurre antes de las 12:00.
Por ejemplo: si su longitud geográfica en 84,5° Oeste, el mediodia solar local ocurre a las 11:38 (12 - 5,5° x 4 minutos/ °).

Si usted es un poco mayorcito, como yo, quizás escuchó el lema de mediodía del Radio Periódico Reloj; “… a la hora meridiana cuando el sol está en el cenit…”. Bueno la poesía está bonita, pero la astronomía está incorrecta. 
El Sol puede estar cruzando su meridiano particular (culminando), pero no cenital (nótelo muy bien durante los dos solsticios, por ejemplo).
De hecho, fuera de los trópicos, el Sol nunca llega a estar cenital.
Entonces. ¿Cómo podemos saber que el Sol está cenital?

Hora meridiana "en mi casa" -mediodía solar local- (según mi reloj de Sol).

11:40 , hora oficial de Costa Rica.

El gnomon de un pincel grueso y pegado de lado de la escuadra, significó una incertidumbre que estimo en 5 minutos). El gnomon estaba ligeramente corrido (no apuntaba hacia Polaris).
12:00 = CST = UTC - 6 horas.

Hora oficial de Costa Rica, la hora exacta en el meridiano de 90° .

Observe que la sombra del gnomon ya no está sobre la recta N-S.
Han pasado unos 20 minutos después del mediodía solar local.

Construiré un mejor gnomon para el 15 de abril.
  1. Por el análisis astronómico (la ciencia y la matemática son muy útiles, para todo); consulte el cuadro 👆.
  2. Cada día, cercano a la pasada cenital por su localidad y al mediodía solar local, use su reloj solar básico, compruebe que la sombra del gnomon esté apuntando Norte-Sur.
    Póngale atención a la longitud de la sombra del gnomon; cuando esta longitud es mínima, el sol está cenital.
    Puede diseñar un conjunto de arcos concéntricos para determinar esa distancia, o mejor, cualquier otra metodología de su propio ingenio.
    Buena suerte.

La pasada cenital del Sol en abril, determina un poco las condiciones de esta temporada seca. 
¡Estamos en la estación llamada primavera, comenzó el 19 de marzo. La estación  del verano comenzará el 21 de junio.
Sin embargo, las condiciones del tiempo y el clima, son mucho más complejas. Siempre acuda a su profesional científico para información correcta. En este caso a su amigo meteorólogo, o al IMN.
Tendremos la otra pasada cenital del Sol (de regreso), a finales de agosto, pero con unas condiciones del tiempo bastante diferentes.
Lo dejo para que se divierta con su diseño del gnomon, cálculos, observaciones y mediciones.
¿Nunca lo ha hecho?
Este es un buen momento para disfrutarlo con su familia. Inténtelo. A lo mejor le agrada para construirse en reloj solar bien hecho, para su casa. En la internet encuentra muchos diseños.
¡NUNCA OBSERVE EL SOL SIN PROTECCIÓN ADECUADA!

 Referencias adicionales:
Publicadas por a la/s

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