Le mouvement méridien de l'image solaire

L'animation montre le déplacement annuel de l'image lumineuse du Soleil lors de son passage sur la ligne méridienne. Ainsi est mise en évidence la déformation de cette image d'un solstice à l'autre.

Courbe donnant pour une position donnée sur la ligne, la quantité dont va se déplacer l'image en 24 heures. Ce déplacement est maximal (environ 30 cm en un jour) vers le 25 janvier. Il est minimal dans les solstices.

L'éclat de la tâche reste constant mais son éclairement reçu au sol varie avec la variation de ses dimensions. C'est pourquoi, au solstice d'été, là où la tâche est la plus ramassée elle semble également être plus éclatante qu'au solstice d'hiver, à l'autre extrémité de la méridienne, où son pâle éclat la rend à peine perceptible. Pourtant, la lumière totale reçue est identique mais l'image est 27 fois plus grande en surface au solstice d'hiver qu'au solstice d'été.

Par ailleurs, il peut sembler que l'animation accélère puis ralentit ; ce n'est pas le cas. Cette impression visuelle résulte de deux facteurs : le premier provient de la projection horizontale qui a pour effet de donner au degré de hauteur une échelle beaucoup plus grande à mesure que l'on s'approche du solstice d'hiver (3,12 cm/minute ou 1,87 m/degré) qu'au solstice d'été (21,24 cm/degré) ; ainsi, une variation d'un degré de hauteur se traduit par un déplacement près de neuf fois plus important de l'image du Soleil au solstice d'hiver qu'au solstice d'été. En outre, le mouvement du Soleil, son élévation ou son abaissement dans le ciel, n'est pas constant d'un jour à l'autre. Il est pratiquement nul aux solstices et maximum aux équinoxes. Ceci a pour effet vers le solstice d'été de pratiquement immobiliser la tâche solaire, car les deux facteurs vont se conjuguer pour réduire à son maximum le déplacement méridien de la tâche solaire.