El Analema Solar 🌞
1️⃣ Qué es el analema solar
El analema solar es la figura en forma de “8” que describe el Sol en el cielo cuando se lo observa a la misma hora solar aparente todos los días desde un mismo punto de la superficie terrestre, a lo largo de un año.
Esta forma tan característica surge por la combinación de dos movimientos aparentes del Sol:
- La variación anual de su declinación (Norte–Sur) debido a la inclinación del plano de la eclíptica del Sol de 23.4º o 66.6º sobre la normal.
- La ecuación del tiempo, un adelanto o atraso del Sol respecto al reloj, provocado por la excentricidad de la órbita del Sol y su velocidad variable sobre la superficie terrestre.
El resultado es una curva con forma de “8” inclinada o desbalanceada según el lugar de observación.
📷 Ejemplos de analemas solares:
2️⃣ Cómo se forma el analema
El Sol no cruza el cielo exactamente igual cada día. Su altura máxima (mediodía solar) cambia gradualmente por la inclinación del eje terrestre, y su posición horizontal cambia por la irregularidad de su movimiento aparente.
Al registrar la posición del Sol cada día a la misma hora solar aparente, estos desplazamientos se combinan formando la curva del analema.
- Eje vertical → variación de declinación solar (N–S).
- Eje horizontal → ecuación del tiempo (E–O).
El cruce central del 8 corresponde a los equinoccios (Sol sobre el ecuador celeste).
Los extremos superior e inferior corresponden a los solsticios (máxima y mínima declinación solar, ±23.44°).
3️⃣ A qué hora se observa el analema
El analema no depende de que sea exactamente mediodía.
Lo fundamental es observar el Sol a la misma hora solar aparente todos los días.
- Si se observa al mediodía solar, el analema aparece vertical y completo, sobre el meridiano local.
- Si se observa a otras horas (mañana o tarde), el analema se inclina o recorta:
- A las 9:00, el Sol está hacia el este → el 8 se “tumba” hacia el este.
- A las 15:00, hacia el oeste → el 8 se inclina al lado opuesto.
- En horas muy tempranas o tardías, parte del analema queda bajo el horizonte, y se observa un 8 incompleto.
En latitudes polares, donde el Sol puede no salir o no ponerse durante meses, el analema se reduce a un arco o círculo parcial, dependiendo de la estación.
4️⃣ El analema según la latitud
El analema es visible en cualquier latitud excepto en los polos exactos.
Su forma depende de la latitud del observador, que cambia la altura del cruce del 8 y el tamaño relativo de sus lóbulos.
| Latitud | Forma | Lóbulos | Centro | Observaciones |
|---|---|---|---|---|
| Ecuador (0°) | Vertical y simétrico | Iguales | Cerca del cenit | Ambos lóbulos equilibrados |
| Latitudes medias N (~45°N) | Inclinado hacia el sur | Lóbulo sur (cercano al ecuador) más grande | Más bajo | Desbalance perceptible |
| Latitudes medias S (~45°S) | Inclinado hacia el norte | Lóbulo norte más grande | Más bajo | Espejo del hemisferio norte |
| Altas N (~70°N) | Muy inclinado | Lóbulo sur grande, lóbulo norte pequeño | Muy bajo | Lóbulo lejano casi invisible |
| Polos (±90°) | Circular o arco | Solo parcial | — | Día o noche polar impiden el 8 completo |
5️⃣ Perspectiva y simetría
El analema solar es espejado entre hemisferios:
- En el hemisferio norte, el lóbulo superior se proyecta hacia el sur (más cercano al ecuador terrestre).
- En el hemisferio sur, el lóbulo superior se proyecta hacia el norte.
En ambos casos, el lóbulo más cercano al ecuador terrestre es siempre el mayor, ya que corresponde al Sol más alto en el cielo local (mayor radiación y menor inclinación de los rayos).
El lóbulo más lejano aparece más pequeño porque el Sol está más bajo y los rayos llegan más inclinados.
Esta diferencia aumenta con la latitud.
6️⃣ En los extremos del mundo
A medida que uno se acerca a los polos:
- El analema se aplana y se inclina hacia el horizonte.
- La parte “inferior” del 8 puede desaparecer durante el invierno polar.
- En el límite, el analema se convierte en un arco cerrado o un círculo, resultado de que el Sol circunda el horizonte sin llegar a ocultarse ni elevarse demasiado.
7️⃣ Significado físico
El analema solar es, en esencia, una proyección visible de la dinámica Tierra–Sol:
- La oblicuidad del eje terrestre (23.44°) produce el desplazamiento vertical.
- La excentricidad orbital genera el desplazamiento horizontal.
- Su forma y orientación revelan directamente las estaciones, la inclinación de los rayos solares y la ecuación del tiempo.
En términos energéticos, los lóbulos grandes (más cercanos al ecuador) representan los períodos de mayor insolación, mientras que los lóbulos pequeños coinciden con mayor inclinación solar y, por tanto, menor radiación recibida.
8️⃣ Resumen visual
| Elemento | Significado físico | Observación local |
|---|---|---|
| Eje vertical | Declinación solar | Norte–Sur, altura del Sol |
| Eje horizontal | Ecuación del tiempo | Este–Oeste, adelanto/atraso solar |
| Cruce del 8 | Equinoccios | Altura media |
| Extremos | Solsticios | ±23.44° declinación |
| Lóbulo mayor | Cercano al ecuador | Sol más alto, más radiación |
| Lóbulo menor | Lejano al ecuador | Sol más bajo, menos radiación |
9️⃣ En resumen
El analema solar es la huella visible de la órbita del Sol.
Su forma, inclinación y simetría revelan la inclinación del eje solar, la excentricidad orbital y la posición del observador sobre la superficie.
Cada analema es único para una latitud, pero todos comparten una ley universal:
los lóbulos más cercanos al ecuador son siempre los mayores, y la figura se invierte entre hemisferios o latitudes opuestas.