Percorsi solari diurni e stagionali

Questo notebook permette di simulare i percorsi diurni e stagionali del Sole proiettati sulla sfera celeste e visti da un punto esterno ad essa.
Gli assi in colore rosso, blu e verde sono fissi e definiscono il sistema cartesiano e altazimutale di un osservatore posto nel cento O della sfera: in particolare il vettore di color verde indica la verticale locale mentre il vettore rosso la direzione Nord-Sud. L’asse di rotazione terrestre è quello passante per O e per il polo Nord celeste e forma un angolo pari alla latitudine con il piano dell’orizzontale locale, angolo sempre indicato in color grigio.
La situazione iniziale (se modificata, riavviare il calcolo, Maiusc+Invio oppure icona +) mostra il percorso (o traiettoria apparente) del Sole nel giorno dell’equinozio di primavera, alla latitudine di 45° Nord, giorno nel quale il Sole sorge esattamente ad Est e tramonta esattamente a Ovest. Il Sole è inizialmente sul meridiano locale e quindi è in culminazione superiore e nullo è il suo angolo orario e azimut (convenzione da Sud).
A partire da questa situazione si possono variare, con i rispettivi slider, la latitudine nell’intervallo
[0°,90°]
, la declinazione
[-23.44°,+23.44°]
o, in alternativa, il giorno dell’anno, e l’angolo orario
[0°,360°]
.
Attivando il tasto dei “percorsi agli equinozi e solstizi” vengono visualizzate le corrispondenti traiettorie apparenti mentre i tasti associati agli angoli rendono visibili queste coordinate in modo da poter meglio apprezzare le posizioni più importanti leggendone al contempo i valori di altezza e azimut.
Volendo determinare la declinazione dei solstizi e degli equinozi, selezionare il tasto corrispondente sulla riga “declinazione” tenendo presente che in tal modo si potranno variare solo la latitudine e l’angolo orario. Solo se è selezionato il tasto declinazione “qualsiasi” si potrà tornare a variare la declinazione oppure, se è selezionata l’opzione alternativa, i giorni dell’anno.
A questi aspetti interattivi si aggiungono le seguenti combinazioni di tasti:
◼
  • muovendo il mouse con il suo tasto sinistro premuto (mouse+sinistro), si può ruotare tutta l’immagine,
  • ◼
  • trascinando il mouse con Ctrl+mouse sinistro si ottiene un zoom sull’immagine mentre
  • ◼
  • se Maiusc+mouse sinistro si trasla l’immagine.
  • Sfera celeste e moti apparenti solari

    Out[]=
    ​
    Percorsi solari diurni, stagionali e angoli
    ​
    ​
    latitudine ϕ°
    45
    ​
    ​
    declinazione δ°
    0
    ​
    ​
    angolo orario H°
    0
    ​
    ​
    giorno dell'anno
    80
    data: 21 marzo
    declinazione
    solstizio d'inverno
    equinozio prim.
    solstizio d'estate
    equinozio aut.
    qualsiasi
    percorsi agli equinozi e solstizi:
    ​
    ​
    ​
    ​
    visualizza gli angoli:
    altezza
    azimut
    angolo orario
    alternativa: declinazione oppure giorno dell'anno
    ​
    ​
    ​
    ​