Qu'est-ce qu'un analemme ?

L'analemme est une figure en forme de 8, obtenue en photographiant le Soleil dans la même portion de ciel, à la même heure et au même endroit au cours d’une année calendaire. Sur d'autres planètes, sa forme diffère.

Sources

Commentaires préférés

Lflfelf

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Et ça s'applique bien sûr à l'ombre projetée par le soleil et c'était bien connu des gnomonistes et des cadraniers (ceux qui étudiaient le parcours du soleil dans le ciel et de son ombre en vue de réaliser des cadrans solaires et ceux qui réalisaient ces cadrans solaires) pour faire des cadrans très précis tenant compte de la date. On retrouve d'ailleurs cette forme tracée sur certains cadrans solaires.
BuzzLéclair#114708306

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Ça donne une certaine idée de l'infini... :o)
Lflfelf

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C'est cette forme du parcours qui explique que le jour le plus long de l'année n'est pas celui où le soleil se couche le plus tard (et inversement ce n'est pas non plus celui où il se lève le plus tôt, ni le jour le plus court de l'année n'est pas celui où le soleil se lève le plus tard ni ne se couche le plus tôt). Le jour le plus court et le plus long sont les solstices mais si vous avez la curiosité de regarder les heures de lever et de coucher, vous verrez qu'elles évoluent de manière un peu décalée, sur une dizaine de jours et ça se joue a quelques minutes près, et d'ailleurs il y a plus de décalage à un solstice qu'à l'autre, comme on le voit très bien sur la photo (le solstice d'été est en haut, quand le soleil est le plus haut dans le ciel et le solstice d'hiver est en bas).

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Sleeperstyle

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J'ai beaucoup vulagrisé pour faire aussi simple que possible. En me relisant il m'apparaît nécessaire de préciser que dans les faits ça n'est pas l'axe de rotation terrestre qui s'incline au cours de sa rotation autour du soleil mais l'angle entre l'équateur et le plan écliptique qui varie. Voir notamment "ascension droite" ci-dessous si ça vous intéresse. https://fr.m.wikipedia.org/wiki/Syst%C3%A8me_de_coordonn%C3%A9es_%C3%A9quatoriales https://fr.m.wikipedia.org/wiki/Angle_horaire https://fr.m.wikipedia.org/wiki/Ascension_droite
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Pour appréhender correctement la formation du 8 de l'analemme induit par l'obliquité de l'axe de rotation terrestre (en mettant de côté l'excentricité) il faut se représenter correctement la position de l'axe terrestre au cours d'une révolution complète autour du soleil. Commençons par définir un repère simplifié: 1. La terre tourne dans le plan écliptique. Plan formé par la rotation de la terre autour de l'axe de rotation du soleil. 2. Perpendiculaire à ce plan "horizontal" on va en trouver 2 autres "verticaux". Tout d'abord le plan des solstices. Celui qui vérifie la condition plan "axe de rotation soleil + terre" confondu avec le plan "axe rotation terre + soleil". 3. Le plan perpendiculaire à celui des solstices qui est le plan des équinoxes. Lorsque la terre croise un de ces 2 plans "verticaux" il n'y a pas de modification de la durée du jour. Les journées font exactement 24h. On est sur l'axe vertical de l'analemme. Aucun décalage temporel/horizontal. Par contre entre ces 4 points caractéristiques ça n'est pas la même histoire. En quittant le plan des solstices l'axe de rotation terrestre va progressivement s'incliner "latéralement" par rapport au référentiel solaire (de par l'obliquité de l'axe de rotation terrestre) générant ainsi la modification de longueur du jour et donc la composante horizontale de l'analemme. Voilà, en version simplifiée, comment le 8 se crée. Par dessus ce phénomène s'ajoutera l'excentricité (surtout) et l'élipticité (aussi) qui déformeront le tracé de l'analemme et modifieront un peu plus les longueur du jour et distances de points à points.
Sleeperstyle

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Voilà une illustration fort utile pour comprendre comment l'obliquité de l'axe de rotation terrestre influe sur la longueur du jour et ainsi créé le 8 de l'analemme. https://planet-terre.ens-lyon.fr/objets/Images/determination-latitude-Soleil-etoiles/trajectoire-Soleil-voute-celeste.png/image_view_fullscreen
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Erratum : Il y a un "qui représente" malheureux sur la fin. Il faut lire: "Le soleil paraît donc se déplacer plus rapidement en périphérie des solstices et équinoxes et paraît ralentir entre ces 4 points. Les lobes de l'analemme représentent globalement "les pleines saisons", les 4 périodes de l'année où les situations sont les plus stables".
Sleeperstyle

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Si ça intéresse toujours quelqu'un.. La durée réelle d'un jour varie pour 2 raisons. L'excentricité de l'orbite elliptique et l'obliquité de la terre par rapport au plan écliptique. Ces 2 composantes sont indissociables, influent simultanément sur la longueur réelle du jour et donc la distance entre 2 points de l'analemme. Si la terre tournait sur un cercle parfait centré sur le soleil (sans excentricité) le 8 de l'analemme serait parfaitement symétrique. Si la terre n'était pas inclinée par rapport au plan écliptique l'analemme serait une éclipse. L'axe "vertical" du 8 (globalement entre les solstices hiver/été) représente l'heure juste, des journées de 24h. Quand on est à gauche de cet axe les jours sont plus longs. A droite de l'axe les jours sont plus courts. La durée du jour (levé/couché soleil) s'allongent sans cesse depuis le point le plus bas de l'analemme (le solstice d'hiver) jusqu'au point le plus haut (le solstice d'été). On part de la configuration la plus défavorables avec l'angle maximum entre notre position sur terre, le centre de la terre et le soleil, pour aller vers la plus favorable avec un angle minimum au solstice d'été (la terre avant parcouru 180° autour du soleil entre les 2). Indépendamment de cette augmentation de durée d'ensoleillement journalier la durée réelle du jour (jour+nuit) va varier. Elle fera tantôt plus, tantôt moins de 24h. Si on suit le tracé de l'analemme depuis son point bas (solstice d'hiver) à mesure que la déclinaison solaire augmente (composante verticale de l'analemme, ascension du soleil dans le ciel) le décalage entre le temps solaire vrai et le temps moyen (composante horizontale) varie. La longueur de la journée réelle va augmenter du 21 décembre jusqu'au 15 Février environ, puis progressivement diminuer jusqu'au environ du 15 mai, pour ensuite s'allonger à nouveau jusqu'au 21 juin, et rebelote dans l'autre sens. Augmentation de durée réelle du jour jusqu'au 20 juillet, diminution jusqu'au 1er novembre, augmentation jusqu'au 21 décembre. En prenant des images du soleil à heure (moyenne) fixe la distance entre 2 points est proportionnelle au gradient d'accélération du décalage de la durée réelle du jour. Plus la durée réelle du jour varie rapidement plus la distance parait grande et inversement. Le soleil paraît donc se déplacer plus rapidement en périphérie des solstices et équinoxes, et paraît ralentir entre ces 4 points de références qui représentent les lobes de l'analemme et globalement "les pleines saisons", les 4 périodes où les situations sont les plus stables.
ShaeGal

ShaeGal

A supprimer.
Lflfelf

Lflfelf

Alors comme tu insistes, je suis remonté dans le fil de discussion pour voir qui disait quoi. Et je constate qu'en effet dès le 28 février tu cites Wikipedia et les effets qui jouent sur la forme de l'analemme et l'écartement des points. Mais quand je réponds à un de tes commentaires qui montre que tu n'as pas compris pourquoi cet espacement est plus important au centre et plus resserré en haut et en bas et que tu n'as même pas l'air de savoir, à un mois près, à quelle date ça se produit, je réponds benoîtement avec une explication simple comme je répondrais à quelqu'un qui aimerait comprendre. Mais j'étais loin de me douter que c'est toi qui prétendait avoir tout compris 3 jours plus tôt (et pas 2 jours comme tu le dis : eh oui le 28 février à 23h c'est 3 jours avant le 3 mars à 23h, ne pas voir la différence entre un intervalle de 2 jours et de 3 jours c'est marrant venant de quelqu'un qui se fait fort d'avoir compris l'équation du temps, tu m'auras au moins fait rire une dernière fois) ! Et tes réponses montrent que tu n'as toujours pas compris que c'est en projetant une sinusoïde sur l'axe vertical qu'on obtient ces points plus écartés vers le milieu de la figure. Alors je ne sais pas si tu n'avais déjà pas compris cette notion de base, 3 jours plus tôt, parce que tu t'es noyé dans les détails d'un domaine que tu découvrais ou si c'est parce que tu avais déjà oublié, mais en tout cas tu as gagné une chose : tu vas faire partie des rares pseudos dont je me souviens, et pour toi ça sera pour me souvenir que c'est inutile de répondre quand je verrai un de tes commentaires car tu crois avoir tout compris et tu es hermétique aux explications même les plus simples.
gedeon38

gedeon38

Sur une autre planète c’est très différent : surtout les conditions pour seulement réaliser une seule photo ! :
cosmocat

cosmocat

Mot et notion vue dans le film "Seul au monde" pour savoir combien de jours il lui reste avant que les vents changent et qu'il puisse partir de son île...
gandoul

gandoul

J’aimerais bien savoir comment les platistes expliqueraient ce phénomène
Jean.Talu

Jean.Talu

Ce qui m'étonne c'est l'écart irrégulier entre certaines prises. Erreur de timing du photographe ou la terre n'a pas une vitesse constante ?
Lflfelf

Lflfelf

C'est cette forme du parcours qui explique que le jour le plus long de l'année n'est pas celui où le soleil se couche le plus tard (et inversement ce n'est pas non plus celui où il se lève le plus tôt, ni le jour le plus court de l'année n'est pas celui où le soleil se lève le plus tard ni ne se couche le plus tôt). Le jour le plus court et le plus long sont les solstices mais si vous avez la curiosité de regarder les heures de lever et de coucher, vous verrez qu'elles évoluent de manière un peu décalée, sur une dizaine de jours et ça se joue a quelques minutes près, et d'ailleurs il y a plus de décalage à un solstice qu'à l'autre, comme on le voit très bien sur la photo (le solstice d'été est en haut, quand le soleil est le plus haut dans le ciel et le solstice d'hiver est en bas).
BuzzLéclair#114708306

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Ça donne une certaine idée de l'infini... :o)
Lflfelf

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Et ça s'applique bien sûr à l'ombre projetée par le soleil et c'était bien connu des gnomonistes et des cadraniers (ceux qui étudiaient le parcours du soleil dans le ciel et de son ombre en vue de réaliser des cadrans solaires et ceux qui réalisaient ces cadrans solaires) pour faire des cadrans très précis tenant compte de la date. On retrouve d'ailleurs cette forme tracée sur certains cadrans solaires.