cadran solaire ?
Le cadran solaire ne donne en général pas une lecture directe de l'heure (à l'inverse des horloges). Il est nécessaire d'y apporter des corrections. Bien souvent les cadrans donnent l'heure solaire locale vraie. Certains cadrans, notamment parmi les modernes, incluent tout ou partie de ces corrections. Il convient de vérifier la nature et le mode de fabrication du cadran pour savoir quelles corrections apporter à l'heure affichée par le style.
Lorsque le Soleil passe à la verticale du sud pour un lieu donné, on dit qu’il est midi local. Le temps défini sur cette référence est appelé le temps solaire local. Or, tous les pays ont adopté depuis plus d’un siècle une heure uniforme pour une région donnée. En France les brestois sont à la même heure que les strasbourgeois car ils font partie du fuseau horaire auquel est rattaché la France : le fuseau TU+1 soit une heure de plus par rapport à Greenwich.
Les explications suivantes permettent de passer de l'heure solaire indiquée par un cadran solaire à l'heure légale donnée par la montre.
Correction de l'équation du temps
L'ombre du style indiquant sur le cadran solaire le Temps Solaire est de durée variable au cours de l'année, contrairement au Temps Moyen utilisé dans les horloges. L'écart entre le temps moyen et le temps solaire est exprimé par l’équation du temps (cette différence est due à la variation de vitesse de la Terre sur son orbite elliptique autour du Soleil et à l'excentricité de cette orbite). La correction d'équation du temps peut aller jusqu’à 16 minutes d’avance ou de retard selon la période de l’année. Par exemple, le 15 mai l’équation du temps vaut -3 min 47 s. Si le cadran indique 12 h de temps solaire, il est en réalité 11 h 56 m 13 s de temps moyen.
L’équation du temps est parfois donnée sous forme de courbe à part du cadran, parfois directement incluse dans le cadran, mais elle est bien souvent absente limitant ainsi sa précision. La valeur de l'équation du temps telle que donnée par le logiciel Shadows est à ajouter à l'heure solaire pour obtenir l'heure moyenne.
Correction de la longitude
Le temps moyen obtenu à l'étape précédente reste une heure locale valable uniquement pour les lieux de même longitude. Le temps légal, celui donné par la montre est en fait le temps moyen du méridien standard régional. On passe donc du temps moyen local au temps légal en ajoutant la correction de longitude qui consiste en l'expression de la différence de longitude entre le méridien standard et le méridien local, exprimé en temps (à raison de 4 minutes par degré).
En fait, en Europe, on peut procéder de deux façons pour corriger la longitude :
- on corrige par rapport au méridien de Greenwich
- on corrige par rapport au fuseau horaire de référence
1. Par exemple, pour Besançon (longitude : 6° 02’ Est) la correction de longitude par rapport à Greenwich est de 6,033° x 4 min = 24,13 min = 24 min 08 s. Comme Besançon est à l’Est de Greenwich, on soustrait 24 min 08 s à l’heure locale pour obtenir celle de Greenwich. Il suffit ensuite d’ajouter le décalage horaire avec Greenwich. En France, celui-ci est d’une heure en hiver et deux heures en été (jusqu’à nouvel ordre).
Pour 12 h de temps solaire on aura le 15 Mai :
Temps Solaire : 12 h
Equation du Temps : - 3 m 47 s
Correction de longitude : - 24 m 08 s
Décalage horaire avec Greenwich : 1 h
Heure d'été : 1 h
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Temps légal correspondant : 13 h 32 m 05 s
2. Si on corrige par rapport au méridien de référence qui est le méridien d'Europe Centrale (15° Est) dans le cas de Besançon, la longitude étant de 6°02' on calcule 15° - 6,033°) = 8,966° par rapport au méridien UT+1. La correction en longitude est cette fois 8,966 x 4 = 35,866 min soit 35 min 52 s. Comme Besançon est à l'ouest du méridien +1, on ajoute la correction.
Pour 12 h de temps solaire on aura le 15 Mai :
Temps Solaire : 12 h
Equation du Temps : - 3 min 47 s
Correction de longitude : + 35 min 52 s
Heure d'été : 1 h
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Temps légal correspondant : 13 h 32 min 05 s