Tempo del Sole e tempo dell'orologio      

Quando il Sole transita sul meridiano locale (è indicativamente alla massima altezza sull'orizzonte per la giornata o culminazione), a metà strada tra il suo sorgere e il suo tramontare, l'ombra di uno gnomone verticale indica la direzione Nord-Sud o linea meridiana e segnala il mezzodì del tempo solare vero (TSV). Questo mezzodì non coincide quasi mai con le 12 del nostro orologio, detto tempo medio civile (TMC) per due motivi: longitudine, equazione del tempo.

Longitudine. Per evidenti ragioni di opportunità, in tutta l'Italia come in tutto il fuso dell' Europa Centrale, l'orologio segna le 12 nello stesso istante e questo avviene quando il Sole transita sul meridiano che passa per Catania,  indicato nel disegno come meridiano 0 ( 15° meridiano a est di Greenwich). Ma l’astro transita  ad istanti diversi sui diversi meridiani perchè la Terra ruota di 15° ogni ora (1 grado ogni 4 minuti). Così, quando il nostro orologio segna le 12 il Sole è già transitato su Bari, ma deve ancora transitare su Roma. A Castelfranco  (3° circa a Ovest del meridiano 0) il Sole passa sul meridiano locale alle 12h 12m, mentre a Torino (7,5° a Ovest del meridiano 0) alle 12h 30m del TMC.. Questa differenza, che dipende dalla longitudine del luogo, viene detta costante locale. 

 

 

Equazione del tempo

 

Poichè la Terra si muove attorno al Sole con velocità variabile e asse di rotazione inclinato rispetto al piano della sua orbita, il moto apparente del Sole attorno alla Terra non è costante. Ciò si traduce in un anticipo o in un ritardo del Sole sul tempo costante dell’orologio. Tale differenza, che arriva ad un massimo di ±15 minuti, è espressa dal grafico dell' Equazione del Tempo, che riporta sull'asse orizzontale i mesi, su quello verticale i minuti da aggiungere o da togliere all'ora indicata da un orologio solare (Sole vero) per avere l'orario dell'orologio da polso (Sole medio).
Un grafico relativo a Castelfranco  (I.T.I.S "Barsanti"), che tiene conto di entrambe le differenze, mostra che un orologio solare può essere in ritardo fino ad un massimo di quasi 27 minuti o in anticipo fino ad un massimo di circa 3 sull’orologio da polso .