Визначення висоти (кульмінації) Сонця за допомогою гномона

Гномон - давній астрономічний інструмент, за допомогою якого можливо вимірювати час за довжиною тіні, яку відкидає вертикальний стрижень. Такий сонячний годинник показує місцевий дійсний час, водночас ми звикли користуватися середнім поясним часом.

Побудувати гномон дуже просто. Для цього на вулиці необхідно знайти рівну горизонтальну поверхню, на якій зручно робити позначки. В цю поверхню потрібно вертикально встромити рівний стрижень, наприклад, довжиною 1 м. Переконатись у тому, що стрижень стоїть вертикально, можна за допомогою виска (вантаж на мотузці, який кріплять до верхівки стрижня).

Сонце проходить свою кульмінацію в момент місцевого полудня - це найвище положення Сонця на небосхилі. При цьому тінь від гномону має мінімальну довжину та чітко вказує на північ. Ця тінь лежить на так званій полуденній лінії, яка проходить через дійсний меридіан. Щоб знайти полуденну лінію, необхідно у близький до місцевого полудня час (наприклад, за півгодини) відмітити кінець тіні від гномона. Після цього треба накреслити коло з радіусом, рівним довжині тіні та з центром у стрижні. Коли тінь вдруге перетне коло, треба відмітити цю точку. Бісектриса кута між двома точками перетину тіні кола й буде полуденною лінією.

Висоту Сонця над горизонтом β у момент кульмінації можна визначити за довжиною тіні, що проходить через полуденну лінію, за простою формулою. Це варто робити у сонячний день.