Пункты 1 и 2 посвящены нахождению точного направления на Север. Да, для этого можно использовать и компас, но надо помнить, что магнитное склонение (то есть отклонение показаний компаса от реального направления на географический Север) в нашей стране может достигать 10, 20 и более градусов. Кроме того, вы можете словить локальную магнитную аномалию. Поэтому метод определения Севера по солнцу - точнее и надёжнее.

1. К моменту истинного полудня (солнечной кульминации, еще ее ошибочно называют "зенитом") готовим отвес (например подвешиваем на веревке камешек/железяку и следим, чтобы все это не болталось на ветру) и горизонтальную площадку, на которой видна тень от веревки. Методы вычисления времени истинного полудня для вашей местности я опишу ниже.

2. В момент истинного полудня (предварительно время неплохо бы синхронизировать с интернетом, например по сервису time.is, ну или по андроид-приложению ClockSync) отмечаем направление солнечной тени отвеса, например, с помощью нескольких камешков, которые выкладываем вдоль тени. Это точное направление север-юг (направление меридиана).

3. Вычисляем тангенс угла к горизонтали, под которым должен стоять гномон (то есть наша палка). Для этого выясняем широту места, вбиваем ее в калькулятор и жмем tan. Например, если широта 56 градусов, то tan(56) = 1.483.

Умножаем это число например на полметра (50 см), получаем 74 см. Втыкаем палку в землю, в направлении строго на север (мы его выяснили в прошлом пункте по отвесу) от этого места кладем камешек в 50 см от места, где воткнута палка, и наклоняем палку таким образом, чтобы она проходила над камешком на высоте 74 см. На рисунке 3 (и 3а для пущей наглядности) я показал отвес, который спускается от гномона и попадает на линию меридиана (длина этого отвеса в нашем примере = 74 см). Вместо отвеса можно "стрелять" глазом, но получится не так точно. И в таком положении начинаем вбивать палку, время от времени проверяя/корректируя, чтобы она проходила над нашим "полуметровым" камешком на заданной высоте. Как только палка будет крепко держаться, можем себя поздравить - самая ответственная часть работы сделана: мы сориентировали наш гномон параллельно земной оси. И, кстати, он заодно с хорошей точностью указывает на Полярную звезду (можете проверить ночью, "стрельнуть" глазом вдоль палки).

4 и 5. Следующие положения часовых меток, сделанные по таймеру. Надо отметить, что хоть на рисунке и отмечено 12 часов для полуденной метки, на самом деле гражданское время для неё будет иным. Чтобы об этом не думать, проще всего разметить циферблат, подходя к гномону в 13:00, 14:00 и так далее, и просто отмечать направление тени. А на следующий день с утра до полудня отметить остальные часовые метки.

Сами часовые метки могут быть какими угодно: можно вбить таблички с цифрами, можно выложить камнями.

Вычисление времени истинного полудня

Перечислю, какие именно вещи случаются в момент истинного полудня:

* солнце находится точно на Юге (для наших северных широт);

* горизонтальные тени от вертикальных предметов падают точно на Север;

* солнце находится в наивысшей точке своего дневного хода;

* это момент - с хорошей точностью середина между восходом и заходом солнца в этот день.

Для каждого меридиана - свой момент истинного полудня. Так, скажем, в сравнении с центром Москвы истинный полдень на востоке города случается примерно на 1 минуту раньше, а на западе - на минуту позже. Ниже приведён годовой график времени полудня для центра Москвы (для часового пояса UTC+3, в котором Москва постоянно находится с октября 2014 года):

То есть на меридиане Москвы вы просто можете использовать этот график. Точно такой же формы график получится и в вашем месте, только его нужно сместить по вертикальной оси на величину (Д-37.6)/15 часов, где Д - ваша географическая долгота. Например возьмём Пермь, её долгота составляет 56.2 градуса, подставляем в формулу: (56.2-37.6)/15 = 1.24 часа = 1 час 14.5 минут. То есть в Перми истинный полдень случается на 01ч14.5м раньше, чем в Москве, и по московскому времени от вышеприведённого графика надо отнять 01ч14.5м. Например для сегодняшнего 2 мая мы получим 12ч26.5м минус 01ч14.5м = 11:12мск, прибавляем 2 часа (разница часовых поясов Перми и Москвы), получаем 13:12. Запомним это время, чтобы сравнить со следующим методом.

Второй метод заключается в том, чтобы найти свой населённый пункт на погодном сайте, где указано время восхода и захода солнца. Например для случая Перми откроем погодный сайт яндекса, и видим там Восход: 04:37 Закат: 21:47, находим среднее арифметическое этих двух времён (04:37 + 21:47) / 2 = 13:12. То же самое время, что получили выше.

Третий метод - использование расчетных программ. Я пользуюсь своей программой Day-night, и она сегодня для Перми выдаёт время полудня = 13:11:45.

Примечания

1. Вышеприведённый график - это следствие так называемого Уравнения времени - разницы среднего солнечного и истинного солнечного времени. Надо отметить, что именно с такой же амплитудой, как в этом графике, будут меняться показания ваших солнечных часов. То есть до плюс-минус четверти часа в течение года. Однако если присмотреться, видно, что в наиболее интересное для нас летнее время колебания не столь велики, и укладываются в плюс-минус 5-6 минут. Иногда, когда хотят получить минутную точность, для солнечных часов специально составляют график поправок в течение года.

Из этого графика, например, видно, что если вы разметили свои солнечные часы в середине июня, то к середине сентября они будут спешить на 5 минут.

2. Почему не стоит использовать просто вертикальную палку? Зачем морочиться с ее наклоном и её параллельностью оси вращения Земли? Дело в том, что часы, сделанные с помощью вертикальной палки, рано или поздно начнут показывать заметно неверное время. Так, часы, сделанные для вертикальной палки в июне, будут в сентябре врать на 1 час по утрам и вечерам (тут подробнее).

3. Если хотите, можете сразу рассчитать циферблат для вашей местности с помощью, скажем, программы Shadows, взять из этого расчета углы и сразу отмерить их на земле, вместо того, чтобы бегать целый день и ставить отметки по солнечной тени.

В заключение в качестве иллюстрации могу привести одни из своих часов, сделанные "из топора".

Спасибо за внимание. Надеюсь, текст получился не слишком закрученным. Будут вопросы - задавайте.

Если тема окажется востребованной и поступят запросы, могу в следующий раз рассказать, как рассчитать еще один тип подходящих для дачи солнечных часов - аналемматические  - в которых гномоном служит человек, который становится в разные места в зависимости от текущего месяца:

Жмакнул не ту кнопку, не успел тиснуть текст. ) Теперь не дают отредактировать больше 51% сообщения. Ладно, тогда я коротко: сегодня попалась очередная фотка этих часов http://i.imgur.com/GxOnVUw.jpg - и как видно, гномон этих часов "смотрит" на юг (а не на север, на полярную звезду), и соответственно эти часы в принципе не могут показывать время. То есть по странности они превзошли и севастопольские, и ростовские (парк Горького) солнечные часы.

Возникают риторические вопросы:

* о чем думают архитекторы и строители в тот момент, когда проектируют и устанавливают слегка наукоёмкие конструкции?

* почему всем пофигу? )

Плиту нашли в 2011 году во время раскопки пяти курганов на границе Добропольского и Константиновского районов Донецкой области.Плиту, которой не менее трех с половиной тысяч лет, ученые считают уникальной находкой. Ее размеры 1 метр на 70 сантиметров, вес 130 килограммов. С обеих сторон есть изображения: выбитые луночки и проточенные, как борозды, черточки. До сих пор считалось, что самые древние солнечные часы – изобретение Древнего Египта и Вавилона, а тут нечто подобное но более Совершенное нашли в кургане под Донецком. При том можно утверждать что найденные часы намного совершеннее Египетских и Вавилонских так как позволяют использовать для определения времени не только солнце но и Луну, плюс делать это намного точнее при помощи перемещения гномонов в зависимости от времени дня и года, что позволяет вести дальнейшие исследования не просто как с часа а и с календарем (астрономическим инструментом настроенным на данную местность).

Зная что искать, еще одну подобную плиту в одном из музеев Ростовской области обнаружила Лариса Водолазская. Там нанесено подобие луночек, но уже без черточек. Может быть, попадались еще, но, честно говоря, на них могли не обратить внимание. Бывает, что пропускаешь такую мелкую деталь, там плугом поцарапало, там еще что-то.

Плита чей возраст превышает 3000 лет из могильника Таврия-1 в Неклиновском районе Ростовской области тоже имеет лунки, расположенные в виде эллипса. Плита была обнаружена в 1991 году и в данный момент хранится в Археологическом музее–заповеднике «Танаис» в Ростовской области.