Zeitgleichung

Als Zeitgleichung (ZG oder ZGL) wird die Differenz zwischen der wahren Sonnenzeit (wahre Ortszeit, WOZ) und der mittleren Sonnenzeit (mittlere Ortszeit, MOZ) bezeichnet:

${\displaystyle ZG=WOZ-MOZ}$

Die WOZ verläuft über das Jahr nicht gleichmäßig, während die MOZ ein Maß der gleichmäßig verlaufenden Zeit ist. Die mit einer bestimmten MOZ identische Zonenzeit (z. B. die Mitteleuropäische Zeit MEZ) ist seit dem späten Mittelalter die Zeitskala des Alltages.

Die Ungleichmäßigkeit der WOZ hat zwei Ursachen.^[1] Sie ergibt sich aus der sich verändernden Bahngeschwindigkeit der Erde bei ihrem Lauf (Revolution) um die Sonne und aus der sich dabei relativ zur Sonne ändernden Richtung ihrer Achse:

1. Aus der elliptischen Form der Erdbahn (erste Ursache der Zeitgleichung) ergibt sich – mit jährlicher Periode – ein Unterschied von bis zu etwa ±7,5 Minuten.
2. Aus der Richtungsstabilität der auf der Erdbahn geneigten Erdachse im Weltraum (zweite Ursache der Zeitgleichung) ergibt sich – mit halbjährlicher Periode – ein Unterschied von bis zu etwa ±10 Minuten.

Infolge der gegenseitigen Perioden-Verschiebung sind die Werte über ein Jahr kleiner als die Summe der beiden Amplituden und wegen des Periodenunterschiedes absolut unterschiedlich. Derzeit sind die Extremwerte etwa +16 und etwa −14 Minuten (siehe nebenstehende Grafik). Die meisten Sonnenuhren zeigen die wahre Sonnenzeit an; gegenüber der mittleren Sonnenzeit gehen sie folglich bis etwa 16 Minuten vor beziehungsweise bis etwa 14 Minuten nach.^{[A 2]}

Die Zeitgleichung ändert sich über ein Jahr stetig um bis zu etwa 30 Sekunden pro Tag. Ihr Verlauf ist in jedem Jahr fast gleich. Unterschiede von weniger als 10 Sekunden für einen Kalendertag bestehen nur zwischen zwei aufeinanderfolgenden Jahren innerhalb des vierjährigen Schalt-Rhythmuses. Über Jahrzehnte stattfindende Änderungen im Sekunden-Bereich sind in Zeitgleichungstabellen enthalten, die in astronomischen Jahrbüchern veröffentlicht werden. Die Werte gelten üblicherweise für 12:00 UT; für dazwischenliegende Zeitpunkte kann man interpolieren.

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1. ↑ Joseph Drecker: Die Theorie der Sonnenuhren in: Die Geschichte der Zeitmessung und der Uhren, Band I, Lieferung E, Berlin und Leipzig 1925, Vereinigung Wissenschaftlicher Verleger, S. 106: « Nun sind aber die wahren Sonnentage von verschiedener Länge aus zweifachem Grunde. »