Det går inte (riktigt) att ställa klockan efter solen

Vad är höstdagjämningen?
— Jorden rör sig runt solen på ett år. Jordaxeln lutar i en vinkel mot solen, vilket gör att norra halvklotet är mer upplyst under sommarhalvåret och södra halvklotet får mer sol under vinterhalvåret. Höstdagjämningen inträffar då jorden står så att norra och södra halvklotet får lika mycket sol. Om jordatmosfären inte hade funnits skulle dag och natt vara lika långa denna dag. Men på grund av solljusets brytning i atmosfären sker detta ett par dagar senare.

Skiljer sig den tid våra klockor visar jämfört med den tid solen visar under året?
— Man skulle kunna tro att solen rör sig med konstant hastighet runt jorden, men soldygnen (definierade som tiden från att solen står rakt i söder tills att den gör så nästa gång) är inte alls lika långa. Detta beror bland annat på att jordens bana runt solen inte är helt cirkulär utan något ellipsformad. På grund av denna oregelbundna gång har vi definierat en så kallad medelsol, som visserligen inte lyser på himlen, men som rör sig i precis samma takt runt jorden året om och som definierar en "medelsoltid". Om man går över till medelsoltid behöver man inte ställa om klockorna varje dygn. Skillnaden mellan sann soltid och medelsoltid kallas för "tidsekvationen" och utgör som mest drygt 16 minuter (se diagram).
 
Dagen förkortas inte på ett symmetriskt sätt. Solens upp- och nedgång ändras inte jämnt fördelat på morgonen och kvällen. Varför är det så?
— Våra klockor visar alltså medelsoltid, efter den fiktiva solen som rör sig med konstant hastighet. Det betyder att solens verkliga upp- och nedgång inte överenstämmer med den fiktiva solens upp- och nedgång. På grund av att de verkliga soldygnen inte riktigt är lika långa, jorden rör sig ibland snabbare, ibland långsammare i sin bana runt solen (se figur), tar det lite olika lång tid för solen att gå från meridianen (när den står rakt i söder), ena dagen, till meridianen nästa dag. De största skillnaderna sker runt 11 februari och 3 november (se diagram).

Märks det lika mycket i hela Sverige? 
— Det är stora skillnader i solens upp- och nedgång beroende på ortens geografiska placering. Solen går upp tidigare ju längre österut man kommer och senare ju längre västerut man befinner sig. Samma gäller för solnedgången. Men detta betyder inte att solen alltid går upp i Happaranda före den går upp i Strömstad. Man måste också ta hänsyn till ortens breddgrad, hur långt norr den är. Tiderna för olika orters soluppgång och solnedgång skiljer sig väldigt mycket mellan olika årstider.
 
— Under vinterhalvåret blir dagarna längre ju längre söderut vi färdas och kortare ju längre norrut vi befinner oss, i Kiruna går solen till exempel inte upp alls på ca 4 veckor. Under sommarhalvåret gäller det motsatta. Ju längre söderut vi befinner oss, desto kortare blir dagarna och ju längre norrut vi färdas desto längre blir dagarna, i Kiruna går solen inte ned överhuvudtaget på cirka 7 veckor på sommaren.

När slutade vi förlita oss på solen för att bestämma tid? 
— Man övergav  den sanna soltiden till förmån för medelsoltid under 1800-talet; i London redan 1792, i Berlin 1810, i Paris 1816 och i Stockholm 1841. I samband med järnvägarna kom krav på en gemensam tid för hela landet. På 1850-talet valdes Göteborgstid att gälla för alla statsbanor. I och med att järnvägsnäten byggdes ut utomlands och den trådlösa telegrafen, där meddelanden kunde skickas över jorden, infördes sedan gemensamma globala tidszoner som utgick från en nollongitud vid Greenwich, utanför London. Jorden delades upp i 24 zoner med femton longitudgrader emellan. 1 januari 1879 infördes Svensk Normaltid och alla orter i Sverige fick samma tid. Svensk Normaltid definieras av medelsoltiden för Örebromeridianen. Den ligger 15 grader öster om meridianen genom Greenwich, det vill säga 1 timme före den som gäller i England.

Text: Anna Sandström, forskning.se
 

Tidsekvation. Ill: David Kennedal