Salidas, Puestas, Duración y ​Paso Meridiano
del Sol de Marzo 2020 en Managua

La diferencia en tiempo horario es tanto mayor, cuanto más separadas se encuentren longitudinalmente los observadores. A manera de ejemplo, en Managua el sol sale unos 16 minutos después que en Corn Island, el sitio más oriental del territorio nacional y se oculta unos 3 minutos antes que en Punta Cosiguina, el sitio más occidental del país.

EQUINOCCIOS Y SOLSTICIOS 2020
El eje de rotación de la Tierra está inclinado 23º 27’ en relación al plano de su órbita alrededor del sol, efecto que produce el cambio de las estaciones cada tres meses en forma consecutiva. Los nombres de la estaciones en esta imagen corresponden al Hemisferio Norte y se invierten seis meses más tarde tratándose del Hemisferio Sur. Diferencia de un día en las fechas ilustradas es producto del año bisiesto que intercala el 29 de Febrero cada cuatro años.
En el Solsticio de Verano el polo y el hemisferio norte están inclinados en dirección al sol, siendo los días más largos que las noches en cualquier sitio de dicho hemisferio. Esta condición se mantiene por tres meses, antes y después del 21 de Junio. En el Solsticio de Invierno, el polo y el hemisferio sur están inclinados en dirección al sol. Los días son más cortos que las noches en el hemisferio norte, condición que prevalece tres meses antes y después del 22 de diciembre.

Durante los Equinoccios de Primavera (21 de marzo) y Otoño (23 de septiembre), la duración del día es igual a la noche en ambos hemisferio del globo terrestre. Estas cuatro fechas pueden variar en uno o dos días, según el año bisiesto.

Nicaragua se encuentra ubicada en el hemisferio norte, donde las fechas de los equinoccios y solsticios en 2020 y el momento exacto del inicio de cada estación se muestran en la tabla siguiente en relación con la Hora Oficial del país, la cual va retrasada seis horas con respecto al Tiempo Universal de Greenwich:
A causa de la inclinación del ecuador de la Tierra, con respecto a su órbita alrededor del sol, equivalente a 23º 27’, la posición del sol en el cielo, visto desde nuestro planeta, se desplaza entre Diciembre y Junio hasta alcanzar el  trópico de Cáncer; y de Junio a Diciembre hasta el Trópico de Capricornio.

​Este movimiento origina el cambio de las estaciones y una desigualdad entre la duración del día y la noche en todas las latitudes de la Tierra, salvo en el ecuador, donde ambos tiempos son iguales a lo largo de todo el año. 

En el Solsticio de Verano, en la latitud de Managua, experimentamos el día más largo y la noche más corta del año, con duración de 12h:45m y 11h:15m respectivamente.  En el Solsticio de Invierno la duración del día es la más corta y la noche la más larga del año y la relación horaria se invierte para Managua, a manera de ejemplos.

Salidas y Puestas del Sol en Marzo 2020

Las salidas (ortos) y puestas (ocasos) del Sol son bastantes constantes, con poca variación en el transcurso de una determinada semana del año, muy diferente a los horarios de la Luna que cambian de un día al otro, a lo largo de la semana, del mes y del año en curso.

Los horarios presentados a continuación se refieren a los ortos y ocasos del sol referidos a la longitud de la ciudad de Managua (86º 16’ Oeste). 

​Dicho sea al respecto que la diferencia en tiempo es tanto mayor, cuanto más separadas se encuentren longitudinalmente los observadores. A manera de ejemplo, en Corn Island, (en el extremo este de Nicaragua), el sol sale y se pone 19 minutos antes que en Punta Cosiguina, el sitio más occidental del territorio nacional, tal como se anotó anteriormente.
​Salida del sol en Corn Island. (Maraki Photos).
​Puesta de sol en Punta Cosigüina (Jorge Mejía Peralta). 
Las salidas (ortos) y puestas (ocasos) del Sol son bastantes constantes, con poca variación en el transcurso de una determinada semana del año, muy diferente a los horarios de la Luna que cambian de un día al otro, a lo largo de la semana, del mes y del año en curso.

Es notoria la diferencia de otros y ocasos del Sol, con respecto a los de la Luna. Esta cambia su horario, saliendo y poniéndose unos 50 minutos cada día más tarde en el transcurso de una lunación. Por el contrario, el horario del sol es más constante.
Aquí en la zona tropical suele salir o ponerse alrededor de las 6 am ó 6 pm con ligeros cambios a lo largo del año. Los horarios presentados a continuación se refieren a los ortos y ocasos del sol referidos a la longitud de la ciudad de Managua (86º 16’ Oeste). 

Con relación a las salidas y puestas del sol en otros lugares del país, hay que  ajustar los horarios para cada semana de Abril, con diferencias de pocos minutos sumados o restados al horario de Managua, presentados a la par de la Tabla de salidas y puestas de la Luna, según el meridiano principal de la localidad del observador.
Cambio anual de la posición del sol al mediodía en Managua, causados por su desplazamiento mensual entre los solsticios, en relación al cenit. (J.Incer).
Managua se encuentra en la Zona Tropical a 12º de la línea ecuatorial, por tanto la proyección del sol meridiano a lo largo del año forma un ángulo de 45º entre ambos Trópicos, razón por la cual la posición del sol en relación al cenit de la ciudad se distribuye desigualmente entre el norte y el sur de ese punto culminante.

En forma ilustrada en el diagrama el sol de mediodía se encuentra al norte del cenit entre Abril y Agosto (4 meses), y al sur del mismo entre Agosto y Abril del siguiente año (8 meses). 

​Ésta desigual distribución de la luz y el calor solar es importante para tener en cuenta en la planificación arquitectónica de las edificaciones en construcción.

En resumen, considerando la posición latitudinal de Nicaragua, (entre 11º y 15º Norte), el sol meridiano pasa por el cenit con rumbo al norte en la tercera semana de Abril y en dirección al sur en la tercera semana de Agosto, épocas cuando los nicaragüenses pisamos nuestra propia sombra. ​

Perihelio y Afelio

Son puntos opuestos en la órbita anual de la Tierra, cuando nuestro planeta se encuentra a la mínima o la máxima distancia del sol, respectivamente.
​En 2020  las fechas, horas y distancias respectivas son el  5 de Enero, a 147 millones de kms del sol.  El Afelio será el 4 de Julio, a 152 millones de km del sol.  La distancia del perihelio es tan solo 3% menor que en afelio.
Dimensión aparente del disco solar entre el Perihelio (izquierda) y el afelio (derecha).
Órbita de la Tierra alrededor del sol exageradamente alargada para mejor ilustrar su posición entre perihelio y afelio.
Los astrónomos mayas desde sus templos y observatorios registraron la cambiante posición del sol a lo largo del año, anotando los puntos de salida o puesta en el horizonte, para mejor precisar sus fechas calendáricas.  La proyección diaria de la posición del sol en una determinada hora, durante todo el año, forma una figura en forma de 8, llamada Analema.
(Virgilio Tovar).  

El Analema

Analema, palabra griega que significa “poste solar”, es una curva cerrada y entrecruzada que describe la posición del Sol en el cielo al registrarlo todos los días del año a la misma hora y desde el mismo lugar de observación. Su trazo es importante para construir relojes solares en plazas, patios y jardines. En los viejos globos terrestres se solía ubicar el Analema en el espacio abierto del Océano Pacífico.
La primera ilustración presenta el Analema, que muestra fotográficamente las posiciones cambiante del sol, combinando 32 fotos de su paso meridiano a lo largo del año entre los solsticios de Junio y Diciembre y viceversa.

En el dibujo de la derecha están marcadas las fechas correspondientes, con horas y minutos,  antes o después, entre el momento de la culminación del sol en el meridiano al mediodía oficial que marca el reloj a lo largo de año. El eje vertical separa la posición del sol meridiano antes y después del mediodía, y el eje horizontal la diferencia en minutos. Únicamente durante cuatro días al año: 24 de Diciembre, 16 de Abril, 16 de Junio y 31 de Agosto, el paso meridiano del sol coincide con la hora oficial del medio día.

Estas discrepancias, llamada Ecuación de Tiempo,  es causada por el movimiento de la Tierra en su órbita alrededor del sol, que es más rápido en Enero y más lento en Julio y a la proyección de su órbita en el cielo, llamada eclíptica, inclinada como  23º 27’ con relación al plano del Ecuador definido por la rotación del planeta.


El Perihelio y el Afelio: son puntos opuestos en la órbita anual de la Tierra, cuando nuestro planeta se encuentra a la mínima o la máxima distancia del sol. En 2019 tales momentos corresponden respectivamente al 4 de Enero, cuando la distancia al sol es de 147,097,233 km del sol;  y el 4 de Julio, a 152,095,566 km del mismo. En el primer caso la velocidad de la Tierra en su órbita es de 30.75 km/segundo y en afelio de 28.76 km/s.

Inclinación de los rayos solares

Debido a que el eje de rotación de la Tierra está inclinado 27º la posición aparente del Sol en el cielo se desplaza de norte a sur, entre Junio y Diciembre, y viceversa, de Diciembre a Junio.

La dirección de los rayos solares incide sobre la superficie curva del globo terrestre según varios ángulos y época del año, moviendode, entre ambos Trópicos área que conforma la Zona Tropical.
En el Hemisferio Norte, durante el solsticio de verano (figura superior izquierda), los días son mas largos que las noches. En el solsticio de invierno (figura superior derecha) la noche son más largas que los días. Durante los equinoccios (figura inferior) los días y las noches son iguales en todas las latitudes del mundo. Éstas diferencias se acentúan a medida que el observador se encuentra más cerca de los polos.

​Ejemplo: durante el solsticio de verano, en el Trópico de Cancer el día dura 13.5 horas versus la noche de 10.5 horas. Contrariamente, durante el solsticio de invierno, las proporciones se invierten para el Trópico antes mencionado.
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(Ilustración: Manual de Astronomía para Centroamericanos, J. Incer).