Innanzitutto
chiarezza nei termini: il piano dell’orizzonte della Terra non esiste:
ogni punto della superficie terrestre ha un orizzonte costituito dal piano
tangente alla Terra nel punto stesso. Dunque un osservatore al Polo Nord
avra’ un orizzonte diverso da un osservatore all’equatore, per cui anche
l’altezza di un astro sull’orizzonte varia con la posizione dell’osservatore.
Per quanto
riguarda l’arco che il Sole traccia sulla volta celeste, la sua inclinazione
sull’orizzonte locale e’ costante durante l’anno e pari a
90° – phi
dove con
phi indichiamo la latitudine del punto di osservazione. La quantita’ 90°
– phi e’ chiamata anche colatitudine.
Durante
l’anno varia invece l’altezza massima raggiunta dal Sole a mezzogiorno:
questa e’ influenzata dalla declinazione del Sole, ovvero dalla sua altezza
rispetto all’equatore celeste. L’altezza sull’orizzonte di un oggetto
di declinazione nota e’ data dalla semplice formula
h = 90 –
phi + delta
dove phi
e’ latitudine del punto in cui si trova l’osservatore (positiva per l’emisfero
boreale, negativa per l’emisfero australe), e delta e’ la declinazione
dell’astro, anche questa positiva o negativa.
Sappiamo
che al solstizio d’inverno il Sole raggiunge la sua declinazione minima
che e’ pari -23°27′. Se ci poniamo alla latitudine di 45° allora l’altezza
del Sole al solstizio invernale è data da:
90° – 45° – 23°27′ = 22°33′
Se ci poniamo
al circolo polare artico (latitudine 66°33′) allora il Sole sara’ alto
90° – 66°33′ – 23°27′ = 0°
e dunque non sorge affatto.
