Astronomia fusi orari

Fusi Orari , Tempo di Zona

Ovviamente, come é stato detto prima, un sistema di misura del tempo così variabile per località anche poco distanti tra loro, indurrebbe tutte le persone che viaggiano a spostare continuamente le lancette dei loro orologi a seconda dei luoghi di volta in volta attraversati.
Fortunatamente per gli usi civili è stato adottato il  Tempo Civile di Zona  che è un tempo solare uguale in ogni località compresa tra due meridiani geografici, separati in longitudine di 15° o, il che è equivalente, a un’ora. Questa fetta di superficie viene denominata Fuso Orario e l’ora che gli corrisponde è quella solare media locale aumentata di 12 ore del meridiano centrale che biseca il fuso in due fette uguali di 7°,5 di ampiezza o il che è equivalente a 30 minuti di tempo.
E’ utile ricordare che tutta la superficie terrestre è divisa in 24 fusi orari sfalsati sequenzialmente di un’ora esatta (vedi Figura 26).
Se la linea che divide un Fuso Orario da un altro fosse rettilinea, ben difficilmente passerebbe sul confine di due nazioni contigue. In questi casi allora è valsa la convenzione che tale linea potesse seguire i confini orografici delle nazioni al fine di ridurre al minimo i Tempi Civili di Zona delle nazioni stesse.

Il primo Fuso Orario di riferimento è quello il cui meridiano centrale passa per Greenwich e che si estende per 7°,5 o mezz’ora a Est e a Ovest di questo.
Il tempo di questa zona viene denominato  Tempo Medio Civile di Greenwich.
Il secondo fuso orario che si estende a oriente di quello di Greenwich, è quello che interessa l’Italia e i paesi centrali dell’Europa.
Questo fuso adotta dal 1.893 un tempo che viene denominato  Tempo Medio Civile dell’Europa Centrale  (TMEC), che è avanti di un’ora esatta su quello di Greenwich. Tale Tempo è quello che comunemente viene registrato dai nostri orologi.
Vi sono però degli stati che comprendono più fusi orari, ad esempio gli Stati Uniti ne contano 7, il Canada 5, il Brasile e la Russia  3, ecc.
Vi sono inoltre degli stati che hanno dei tempi con designazioni speciali, indipendenti cioè dall’ora del Fuso Orario che gli spetterebbe, le cui variazioni ammontano anche a frazioni dell’ora come è possibile vedere dalla Figura 26, dove per alcuni stati sono riportate delle cifre indicanti appunto queste ore particolari.(es. ora dell’India, di Terranova, delle Canarie, ecc.)
Ritorniamo per un momento al Fuso Orario che interessa l’Italia , ricordando che il meridiano centrale di questo passa, tra le tante località italiane, per l’Osservatorio Astronomico di Catania situato sull’Etna.
Orbene, in conseguenza dell’Ora di Zona , tutti gli orologi in Italia segnano la stessa ora, per cui si avranno ad esempio le ore 12 di Tempo Medio Civile (mezzogiorno) sia a Torino, che a Milano e a Catania.
Però, questa ora non rispecchia realmente la posizione del Sole Medio, in quanto solo per l’Osservatorio di Catania e altre località sullo stesso meridiano, culmina esattamente a mezzogiorno, mentre a Milano e Torino dovremo ancora attendere un tempo che dipende dalla differenza di longitudine di queste città dall’Osservatorio di Catania.
Infatti poiché Milano dista longitudinalmente dall’Osservatorio di Catania di 23m 12s  e Torino di 29m 16s, il Sole Medio culminerà in queste due località rispettivamente alle 12h 23m 12s  e   12h 29m 16s di Tempo Civile Medio ogni giorno.
Si ricorda che le culminazioni del Sole a Torino e a Milano descritte poc’anzi , sono relative al Sole Medio e non a quello Vero che realmente osserviamo, per cui se volessimo l’istante di culminazione a Torino e a Milano di quest’ultimo dovremmo sottrarre algebricamente dagli istanti sopra riportati il valore della  Equazione del Tempo .
Così, se ad esempio ci interessa sapere a che ora culmina il Sole Vero a Torino il 17 di  Gennaio occorre sottrarre alle  12h 29m 16s del transito del Sole Medio il valore della  Equazione del Tempo  che per quel giorno ammonta a circa -10 minuti (vedi Figura 24 con i segni invertiti), per cui il transito del Sole Vero a Torino avverrà alle ore 12h 39m 16s     di   Tempo Civile Medio  .
Abbiamo detto che per ogni Fuso Orario corrisponde un’ora diversa. Infatti se in Italia sono le ore 12, nel medesimo istante in Inghilterra sono le 11, mentre a New York sono le 6 del mattino e a Mosca le ore 14, ecc.).
Diametralmente opposto al Meridiano di Greenwich, troviamo l’antimeridiano detto comunemente  Linea Internazionale del Cambiamento di Data .
Questa linea, per ragioni contingenti ha le caratteristica di non essere rettilinea e di tagliare dal Polo Nord al Polo Sud tutto l’oceano Pacifico.
L’attraversamento di questa linea in un senso o nell’altro comporta una modificazione della data ma non dell’ora segnata dall’orologio del viaggiatore che la sta attraversando.
Più precisamente, se l’orologio di un viaggiatore proveniente dal Giappone e diretto a Est verso le Hawaii trovandosi in prossimità di tale linea, segna le ore 12 di lunedì, appena l’avrà attraversata il suo orologio segnerà sempre le ore 12, ma non più di lunedì, bensì di domenica. In altre parole attraversando questa ipotetica linea da Ovest verso Est si è tornati indietro di un giorno esatto.
Viceversa se si attraversa la linea in senso opposto, cioè dalle Hawaii verso il Giappone, la data viene modificata di un giorno avanti, ad esempio dalle ore 12 di domenica alle ore 12 di lunedì.

Tempo Legale

Ricordiamo ancora l’adozione in alcuni stati europei, compresa l’Italia, di un tipo di tempo definito  Ora Legale Estiva. Questo tipo di tempo è stato adottato in Italia durante la prima guerra mondiale  dal 1.916 al 1.920, quindi abolita per una ventina d’anni, per essere poi ripristinata durante la seconda guerra mondiale dal 1.940 fino  al 1.948, con un’altra interruzione fino al 1.966 (vedi Tabella 1).
Dal 1.966 ai giorni nostri l’ora legale è stata utilizzata ininterrottamente nel periodo estivo per questioni di risparmio energetico. Per realizzare tale risparmio si è pensato di spostare in avanti le lancette dell’orologio di un’ora esatta durante il periodo estivo rispetto all’ora segnata nel periodo invernale (TMEC), come è possibile constatare dalla Tabella 1,
Infatti, prendendo come esempio l’anno 2002 in corso, l’Ora Legale Estiva è entrata in vigore il 31 marzo alle ore 2 di TMEC nel senso che a quell’ora si sono portate le lancette dell’orologio in avanti di un’ora,  cioè alle ore 3 di Tempo Legale, per essere poi ripristinata l’Ora Invernale (TMEC) , il 27 di ottobre dalle ore 3 estive alle ore 2 invernali di TMEC.
Si ricorda ulteriormente che l’ora invernale in Italia (TMEC) è avanti di un’ora esatta rispetto all’ora fondamentale di Greenwich (vedi più avanti Tempo Universale (UT)) mentre in estate l’Ora Legale risulta avanti di 2 ore esatte sul tempo di Greenwich .
Nell’ambito europeo, ad esempio la Francia, che si trova un fuso orario prima dell’Italia, adottò dal 1.946 fino al 1981 per tutta la durata dell’anno l’ora legale, seguendo così il Tempo Medio dell’Europa Centrale nei periodi in cui l’Italia non adottava questo tipo di tempo estivo.
A partire dal 1.982 invece, l’Italia la Francia ed altri stati europei hanno deciso di adottare tutti la medesima ora legale al fine di rendere i rapporti commerciali e di altro tipo, fra stati di diverso Fuso Orario, più agevoli.
Avendo ora completato il quadro dei moti dell’asse di rotazione della Terra e dei vari tipi di giorno che ne derivano analizziamo adesso le varie definizioni di Anno.