Hversu mikið breytist sólargangur milli ára?

Sú spurning hefur stöku sinnum vaknað hjá lesendum almanaksins, hve mikið sólargangurinn breytist frá ári til árs og hvort hægt sé að notast við gamlar töflur eitthvað fram í tímann. Svarið fer auðvitað eftir því hve mikillar nákvæmni er krafist. Fyrir hinn almenna notanda skipta örfáar mínútur sjaldnast máli, og með þeim fyrirvara geta menn notað sömu töfluna býsna lengi.

Lítum nánar á þetta mál. Breytingin sem verður á sólargangi frá ári til árs miðað við sömu dagsetningar stafar aðallega af hlaupársdögunum sem skotið er inn, venjulega á fjögurra ára fresti, til að laga almanaksárið að árstíðaárinu. Í hlaupári kallast sá dagur 29. febrúar sem ella hefði heitið 1. mars, og þar verður stærsta stökkið í töflunum milli ára. Ef við athugum sólarganginn í Reykjavík kemur í ljós að þetta stökk nemur rúmum þremur mínútum (3,3 mín.). Er þá átt við tíma sólarupprásar og sólarlags, en birting og myrkur gefa svipaðan mun. Hádegið breytist hins vegar óverulega. Munurinn í Grímsey er aðeins meiri vegna hnattstöðunnar (3,7 mín.). Nærri sólstöðum má finna stærri stökk í mínútum talið, en þá er hreyfing sólar miðað við sjóndeildarhring svo hægfara að mínúturnar skipta minna máli. Meðalstökkið milli ára er talsvert minna en þetta. Ef við berum saman töflurnar fyrir allt árið, þ.e töflu fyrir hlaupár og næsta ár á undan, kemur í ljós að meðalbreytingin er 2,5 mínútur í Reykjavík og 2,8 mínútur í Grímsey.

Sá sem vildi nýta sömu sólargangstöflur ár eftir ár og ætti aðeins kost á einu almanaki, ætti að velja almanak fyrir ár sem er mitt á milli hlaupára, t.d. 2002 eða 2006. Með því móti yrði skekkjan minnst, innan við tvær mínútur að öllum jafnaði.

Þegar til lengri tíma er litið gætir áhrifa 400-ára reglunnar um hlaupár, sem segir að fella skuli niður hlaupár á aldamótum í þrjú skipti af hverjum fjórum. Þetta merkir að leiðrétt er í gagnstæða átt um þrjá daga á hverjum 400 árum eða að meðaltali um einn dag á 133 árum. Þessi breyting er því um þrjátíu sinnum hæggengari en sú breyting sem verður á fjögurra ára fresti. Ef við sættum okkur við að skekkjan, sem áður var innan við tvær mínútur, verði tvöfalt meiri, ætti okkur að vera óhætt að nota sömu töfluna í meira en hálfa öld.

Til að fá staðfestingu á ofangreindri niðurstöðu var reiknaður sólargangur fyrir marsmánuð áranna 1952, 2000 og 2048 sem öll eru hlaupár. Meðalbreytingin í mars á hálfri öld reyndist vera  1,2 mínútur í Reykjavík og 1,4 mínútur í Grímsey.

Hér hefur ekki verið minnst á skekkjuvald sem gerir vart við sig á mjög löngum tíma. Það er hægfara breyting á halla jarðmöndulsins sem veldur því meðal annars að heimskautsbaugurinn nyrðri færist norður á bóginn um 1,5 km á öld að meðaltali (sjá Heimskautsbaugurinn). Þetta hefur áhrif á sólarganginn, aðallega um sólstöður, en breytingin er svo hægfara að hún skiptir litlu máli þegar rætt er um styttri tímaskeið en öldina. Í Reykjavík breytast tímar sólarupprásar og sólarlags  á sólstöðum um hálfa mínútu á öld vegna þessarar hreyfingar jarðmöndulsins.

Maí  2007. Þ.S.

Almanak Háskólans