From Solstice to Solstice: Amplitude and Analemma at Sunset

Il Sole, nel suo movimento apparente, non sorge sempre esattamente ad Est come non tramonta sempre esattamente ad Ovest, ma si sposta sulla linea dell’orizzonte di qualche grado verso sud o verso nord.

Ho così voluto sperimentare fotograficamente questo spostamento scegliendo una postazione dove il Sole, per tutto il periodo di ripresa da Solstizio invernale a Solstizio estivo, sarebbe tramontato sulla linea dell’orizzonte marino.

Questo video, che troverete anche a conclusione di questo post, spiega nella pratica : L’Amplitudine Occasa e l’Analemma Solare al tramonto che ho realizzato tra il 2016 e 2019.

AMPLITUDINE OCCASA

Ho girato intorno la zona dell’entroterra di Marina di Ragusa, da dove, nella mia provincia, potesse essere possibile seguire tutti i tramonti durante l’anno e, l’unico punto che ho individuato da raggiungere comodamente con attrezzatura si trovava a Gatto Corvino.

Se mi fossi portata sulla costa esposta ad ovest avrei di certo potuto inseguire il Sole al tramonto da Solstizio a Solstizio ma avrei ottenuto la fila dei Soli su un orizzonte marino senza alcun riferimento terrestre che ne potesse lasciare immaginare l’ampiezza dello spostamento.

Il luogo di ripresa si trovava a 178m slm pertanto il mio orizzonte marino

si trova a circa 50 Km di distanza,

La distanza dell’orizzonte infatti varia in base all’altezza in cui si trova l’osservatore.

Posizione: Gatto Corvino (Rg), Sicilia 36°48’47,5″N 14°33’55,9”E

Ho iniziato il lavoro di ripresa per il solstizio di inverno del 2016 e l’ho terminato dopo 6 mesi di ripresa e non 12 perché, dopo il solstizio d’estate (raggiunto il punto più estremo a a Nord-Ovest) il Sole, avrebbe “rilasciato i tramonti sull’orizzonte” creando il tragitto inverso fino al solstizio d’inverno Sud-Ovest).

L’immagine finale è la somma di 20 scatti, scelti tra circa 120 tramonti osservati e  fotografati sempre dalla stessa posizione e nel momento in cui il Sole sta per toccare l’orizzonte.

I dati di ora e azimut si riferiscono al momento esatto in cui l’ultimo lembo di Sole svanisce sotto l’orizzonte così come il termine Tramonto è definito. Per questione di chiarezza visiva ho invece fotografato l’ultimo istante in cui il Sole si trovava sopra l’orizzonte marino.

L’arco che definisce i gradi di spostamento dal punto Ovest, del Sole al tramonto si definisce Amplitudine Occasa.

L’arco che definisce i gradi di spostamento dal punto Est, del Sole all’alba si definisce, Amplitudine Ortiva.

Intorno agli equinozi, il Sole raggiunge la minima amplitudine poiché si avvicina all’Est o Ovest e durante i Solstizi raggiunge un’amplitudine massima, ortiva o occasa se si tratta rispettivamente di Alba o tramonto.

L’intenzione non era solo quella di realizzare una foto che mostrasse l’amplitudine al tramonto ma era anche quella di documentare ogni singolo tramonto.

Ho utilizzato 3 tipi di strumenti per documentare i tramonti in 3 diverse modalità:

– Nikon D 7100 Reflex a 18mm con la quale ho effettuato tutti gli scatti per comporre la foto e dentro i 18mm rientra tutta l’ampitudine.

– l’intera sequenza del Sole l’ho ripresa con lo zoom a 215mm di una Canon SX 50 HS

– 1 video ripresa con una Sony Handicam

Grazie alla disponibilità dei ragazzi della protezione civile del porto turistico di Marina di Ragusa che mi hanno fornito lo storico dei dati meteo della loro stazione meteorologica, son riuscita a calcolare anche gli azimut e l’ora del tramonto tenendo quindi conto della rifrazione, che alla mia latitudine, tarda il tramonto di circa 2 minuti di tempo alla nostra latitudine e di circa 20′, 24′ di azimut.

Tramite questo link si accede all’immagine interattiva: cliccando su una striscia di tramonto, è possibile accedere a tutte le informazioni riguardanti il tramonto scelto (dati meteo, video, sequenze di immagini con teleobiettivo per osservare anche la presenza di miraggi.

Vidi la mia sequenza con la fila dei soli pronti a tramontare sulla linea dell’orizzonte e pensai che quella sequenza potesse corrispondere a ciò che rimane di tutti i tramonti di analemmi durante l’anno.

Per realizzare l’amplitudine (6 mesi),  ho quindi di volta in volta modificato l’ora della mia ripresa facendola corrispondere sempre all’ora del tramonto.

Per realizzare l’Analemma (12 mesi), bisogna invece scegliere un’orario della giornata e effettuare gli scatti sempre a quella ora prescelta.

In genere si è abituati ad vedere lavori di analemmi realizzati intorno il mezzogiorno nell’ora in cui il Sole culmina e passa quindi al meridiano, ottenendo quindi un analemma sospeso e perpendicolare alla linea dell’orizzonte.

L’ANALEMMA AL TRAMONTO

Cercai in rete anche un analemma ripreso nell’ora del tramonto più anticipato dell’anno che toccasse quindi la linea dell’orizzonte.

Trovai tanti analemma ripresi in prossimità dell’ora del tramonto, compresa la prima immagine di analemma ripresa da Dennis di Cicco tra il 1978/79 ma nessuno di essi corrispondeva esattamente al tipo di immagine di analemma che avevo in mente poiché nessuna aveva come orizzonte, un orizzonte marino aperto.

Fu allora che decisi di immergermi in un altro lavoro fotografico e integrare il lavoro dell’amplitudine, con una “analemma al tramonto”.

L’orario scelto per la ripresa del Sole , fu quello del tramonto più anticipato dell’anno  ovvero quello che ricade in prossimità del giorno di Santa Lucia e che, alla latitudine di Marina di Ragusa, accade alle 16.45 p.m. (15:45 di TUC , 16:45 di TMEC,  17:45 di OE).

Il tramonto più tardivo dell’anno invece avviene dopo il solstizio d’estate ma il giorno esatto dipende dalla latitudine in cui ci si trova. Nel caso di Marina di Ragusa è avvenuto il 2 luglio 2019. 

Dal solstizio d’estate del 2018 ebbi modo di avviare le riprese scegliendo di cadenzare le riprese ogni 10 giorni.

10 giorni, più o meno, poteva essere un tempo adeguato a far si che il meteo, che soprattutto nei mesi invernali non si protrae a lungo la presenza di coperture nuvolose,  mi permettesse di non mancare una foto in prossimità della scadenza e quindi ottenere i dischi solari ben distanziati considerata la ripresa con un 18mm su APS.

Il lavoro dell’analemma, iniziato per il Solstizio d’Estate del 2018 si è concluso il 10 giugno 2019 e l’immagine finale è stata scelta dalla NASA come APOD (Astronomy Picture of the Day) proprio per il giorno del solstizio d’estate 2019.

E’ stata anche scelta come immagine del giorno dall’USRA e pubblicata nel blog di NASA SCIENCE

Nell’immagine, il Sole del Solstizio d’estate, è quello che raggiunge l’esposizone più a NORD-OVEST e si trova segnato in alto nell’analemma ma si noti anche che non è il Sole più alto. Il punto più alto invece è riservato a quello che può essere definito  il tramonto più tardivo dell’anno.

Sarebbe naturale pensare che le estremità corrispondano al Sole in corrispondenza dei 2 solstizi. In realtà, agli apici troviamo rispettivamente il Sole dei primi di dicembre in basso e il Sole di fine giugno o inizio luglio in alto: cioè il primo e l’ultimo tramonto dell’anno. Questa discrepanza (equazione del tempo)  si spiega sia con l’inclinazione del piano dell’orbita terrestre e sia con la leggi di Keplero: la Terra descrive un’orbita ellittica attorno al Sole e, in base alla distanza dal Sole durante la sua rivoluzione, si muove più o meno velocemente. Afelio (la Terra si trova più lontana dal Sole e si sposta più lentamente) e Perielio (la Terra si trova più vicina al Sole e si sposta più velocemente)  si trovano rispettivamente vicino ai solstizi ma non combaciano infatti,  la linea dei solstizi e quella degli apsidi (che congiunge afelio e perielio) sono sfalsate.

C’è stato un tempo in cui l’Afelio e il Perielio corrispondevano ai giorni del Solstizio. Dal 1246 infatti, ogni 58 anni, il perielio si è allontanato dal solstizio di un giorno.

Si è fatto anche il calcolo che tra circa 4000 anni, il perielio avverrà nel mese di Marzo e arriverà a coincidere con l’equinozio di primavera.

Spiega Giuseppe De Donà in una delle sue pubblicazioni sulla rivista UAI circa : “Giorno più corto, tramonto anticipato, levata ritardata”

Giuseppe De Donà

Il giorno del solstizio d’inverno è il più corto dell’anno per tutti i luoghi dell’emisfero boreale e il più lungo per quelli dell’emisfero australe. Esso coincide con il giorno in cui la declinazione del Sole raggiunge il valore minimo. La declinazione del Sole è legata al valore dell’obliquità dell’eclittica, ossia all’inclinazione dell’asse terrestre rispetto all’ortogonale al piano in cui la Terra orbita intorno al Sole. L’angolo è uguale a quello compreso tra il piano dell’equatore celeste e quello dell’eclittica. Secondo J.Laskar, il valore dell’obliquità dell’eclittica oscilla tra un massimo di 24° 14’ 07” (nell’anno –7 530) e un minimo di 22° 36’ 41” (nell’anno +12 030) [1]. In questi anni il valore dell’obliquità è quindi in leggera ma costante diminuzione. Ad inizio 2018 il dato è di 23° 26’ 05” [2], per cui i valori della declinazione del Sole nel 2018 sono compresi tra un massimo di +23° 26’ 05” al solstizio estivo, e un minimo di –23° 26’ 05” al solstizio invernale.

La lunghezza del giorno è determinata dall’ampiezza del semiarco diurno H che il Sole compie dal suo sorgere al transito e dal transito al tramonto, ed è dato dalla nota espressione:

cosH−tgtg(1)

con che indica la declinazione del Sole e la latitudine della località dell’osservazione. La formula è riferita al centro del Sole e non tiene conto del fenomeno della rifrazione. Applicando la (1) alle latitudini 38°, 42° e 46° Nord nel giorno del solstizio d’inverno, si ottengono queste lunghezze dell’arco diurno (2H).

Alla latitudine 38° = 140.410° : 15°/h = 9 Alla latitudine 42° = 134.055° : 15°/h = 8 Alla latitudine 46° = 126.659° : 15°/h = 8

hms 21 38.5

hms 56 13.2

hms 26 38.2

Le tre latitudini considerate sono comprese nel territorio italiano e, pressappoco, corrispondono a quelle delle città di Palermo, Roma e Belluno. Pertanto, al solstizio d’inverno, il giorno a Palermo dura circa 25 minuti più di Roma e 55 minuti più di Belluno.

La giustificazione didattica relativa al “giorno piu corto” è quindi piuttosto semplice. Malgrado ciò, d’inverno capita spesso di sentirsi chiedere se il giorno del solstizio sia davvero il più corto dell’anno e non sia, invece, quello di “S. Lucia, il giorno più corto che ci sia”. Il 13 dicembre coincise col solstizio d’inverno per alcuni secoli prima della riforma del calendario attuata nel 1582 da Papa Gregorio XIII. In quel periodo il giorno di Santa Lucia fu davvero il più corto dell’anno e, a parere mio, fu certamente là che il proverbio ebbe origine. Spesso anche di fronte a questa delucidazione, l’interlocutore rimane perplesso, ingannato dal fatto che, già dal 10 dicembre, le giornate “sembrano allungarsi” in quanto, dopo quella data, l’orologio civile segna, sera dopo sera, un tempo del tramonto in aumento. Perché? Per spiegare questo comportamento, apparentemente anomalo, è necessario considerare l’ora civile del mezzogiorno locale, cioè l’istante in cui in Sole transita sul meridiano del luogo, osservando che esso non coincide mai con le ore 12 di una meridiana a ora vera locale.

http:/https://www.washingtonpost.com/wp-srv/special/metro/urban-jungle/pages/110118.html

Il Video esplicativo del lavoro sull’Amplitudine e sull’anatema al tramonto

Link suggeriti:

Calendario orari Alba, Tramonto, Crepuscolo da ogni latitudine

L’Analemma di Marco Meniero

La curva lunare di Giorgia Hofer

Tatoo Solar at Winter Solstice

The Longer Days di Gianluca Belgrado