יממה שמשית

יממה שמשית (באנגלית: Solar Day) היא פרק הזמן שחולף בין שני מעברים עוקבים של השמש במצהר. פרק זמן זה שווה בקירוב ל-24 שעות (86400 שניות). כדור הארץ משלים הקפה סביב צירו אחת ל-23 שעות 56 דקות ו 4 שניות, ובאותו זמן הוא גם ממשיך בתנועתו להקפת השמש. בעוד שהכוכבים חוזרים למצהר כל 23 שעות ו 56 דקות, השמש זקוקה לעוד כ-4 דקות בממוצע על מנת לחזור בשנית למצהר. מכאן נובע ההבדל בין היממה השמשית ל.

אורך היממה השמשית איננו קבוע והוא משתנה הן בפרקי זמן קצרים והן ארוכים.

הגדרות
יממה שמשית נראית או יממה שמשית (באנגלית: Solar Day) היא פרק הזמן שחולף בין שני מעברים עוקבים של השמש במצהר.
יממה שמשית ממוצעת (באנגלית: Mean Solar Day) היא פרק הזמן הממוצע שחולף בין שני מעברים עוקבים של השמש במצהר. כאשר בממוצע הכוונה למיצוע על פני תקופה של שנה. היממה השמשית הממוצעת היא שילוב של סיבוב כדור הארץ סביב צירו וסיבובו סביב השמש. 
שמש נראית או שמש אמיתית (באנגלית: Apparent Sun) היא מיקומה האמיתי של השמש על פני כיפת השמיים כפי שנראה לצופה מכדור הארץ. מיקומה האמיתי של השמש בשמיים הוא הבסיס לכל חישובי הזמנים ביהדות (ראו מאמר מורחב בנושא:זמני היום בהלכה) ולחישוב שעוני השמש.
שמש ממוצעת (באנגלית: Mean Sun) היא שמש שמהירות התנועה הזוויתית שלה על פני כיפת השמיים קבועה כל השנה. כפי שיוסבר להלן, כתוצאה ממגוון סיבות, שמש זו סוטה באופן ניכר מהשמש האמיתית.

השעון האזרחי (UTC) מסונכרן בקרוב עם מיקום השמש הממוצעת וזאת על מנת להימנע ככל האפשר משימוש באורך היממה השמשית המשתנה כל הזמן.
על כן, מאחר שהיממה השמשית אינה יכולה לשמש כאומדן זמן מדויק, השעון האזרחי (UTC) מבוסס על שעון אטומי, אך מוסיפים לו או גורעים ממנו שניות שלמות על מנת שיתאים בקירוב טוב לשעון השמשי הממוצע.

ההבדלים בין היממה השמשית הממוצעת לנראית

אורכה של היממה השמשית הנראית משתנה במקצת מיום ליום; בין היממה הקצרה ביותר לארוכה ביותר ההבדל כ-51 שניות. הסיבות לשינויים הללו הן: 
 כדור הארץ מקיף את השמש במסלול אליפטי ועל כן על פי חוק השטחים השווים מהירות סיבובו סביב השמש משתנה. כאשר כדור הארץ קרוב לשמש  הוא נע מהר יותר ואילו כאשר הוא רחוק מהשמש הוא נע לאט יותר. מאחר שמהירות סיבובו של כדור הארץ סביב צירו אינה משתנה באופן ניכר (ראו להלן) אזי הדבר גורם לכך שמהירות התנועה הזוויתית של השמש על פני כיפת השמיים משתנה כל העת.
 מפאת נטיית צירו של כדור הארץ (מישור המילקה) ביחס למישור ההקפה שלו את השמש (מישור המשווה), השמש משנה את קו הרוחב השמיימי שלה במהלך השנה, והיטל מהירותה על קו המשווה השמיימי משתנה.
 סיבות נוספות, חשובות הרבה פחות, היא כי אורך היממה הכוכבית איננו קבוע כתוצאה ממגוון סיבות פיזיקליות. למשל: כוחות הגאות במערכת ארץ-ירח גורמים להתרחקות הירח מכדור הארץ בשיעור של 3.8 ס"מ בשנה ולהתארכות היממה הכוכבית (ראו מאמרים מורחבים בנושא: הירח, וגאות ושפל), ושינויים קטנים נוספים נובעים מתנועות של קרום כדור הארץ ביחס לציר הסיבוב; גורמים מטאורולוגיים גורמים לשינויים עונתיים; וכן ישנם שינויים הנובעים מהקשר בין מעטפת כדור הארץ לגרעין שלו. השינויים שהוזכרו קטנים, אך בעלי השפעה מצטברת של עד כדי שנייה בשנה.

כתוצאה מהשינויים הללו (בעיקר שני הראשונים), הפער בין היממה הקצרה ביותר לארוכה ביותר הוא 51 שניות לערך.
הפרשים אלה מצטברים לשיאים של 14 דקות בפברואר ו-16 דקות בנובמבר.

משוואת הזמן
משוואת הזמן (באנגלית: Equation of Time) - ההפרש בין זמן השמש הנראה (למשל שעון שמש) לזמן השמש הממוצע (שמש שנעה במהירות זוויתית קבועה על פני כיפת השמיים).
בגרף משמאל ניתן לראות את משוואת הזמן כתלות בזמן במשך השנה.

אנלמה

אנאלמה (באנגלית: Analemma) – עקומה דמוית הספרה שמונה המתקבלת ממסלול השמש בשמיים כפי שנראית בזמנים קבועים (לפי שעון שמשי ממוצע) מיום ליום. הצורה מתקבלת משילוב של קו הרוחב השמיימי המשתנה של השמש ומשוואת הזמן.

התמונה משמאל הופקה על ידי הרכבה של תמונות רבות של השמש, התמונות צולמו כל כמה ימים במשך שנה שלמה באותה השעה. מאחר שאורכה של היממה השמשית משתנה, השמש אינה חוזרת לאותה זווית שעה בשמיים ונוצרת תמונת השמונה הנקראת אנאלמה.

ספרות מקצועית

  הסברים ותוספות לאלמנך האסטרונומי - (1992) Seidelmann

ראו גם
 שנה
 חודש
 אורך היממה

קישורים חיצוניים

הערות שוליים

זמן
יחידות זמן
אסטרונומיה תצפיתית
מידות אסטרונומיות