Ecuación del tiempo
El Sol, a causa del hecho que la órbita de la Tierra es elíptica, tiene un movimiento aparente sobre el fondo de estrellas con velocidad variable según los períodos del año.
Para simplificar sus cálculos, la astronomía recurre a un artificio llamado Sol medio, que es un Sol ficticio dotado de velocidad constante correspondiente a la velocidad media que se mide en el movimiento aparente del Sol.
Esta diferencia de tiempo entre la Culminación del Sol verdadero y la del Sol medio se llama ecuación del tiempo.
Puede ser positiva, negativa o nula, según si el Sol medio está adelantado, con retraso o en sincronía con el Sol verdadero.
La ecuación del tiempo es nula los días 16 de abril, 14 de junio, 2 de septiembre y 26 de diciembre.
Alcanza los máximos positivos el 12 de febrero (+ 14′ 23″) y el 27 de julio (+ 6′ 22″); y los máximos negativos el 4 de noviembre (-16′ 22″) y el 15 de mayo(-3′ 47″).
La ecuación del tiempo se representa gráficamente mediante un diagrama denominado «analema», que tiene forma de ocho, si es cerrado, o de una curva como la que muestra la imagen, si es abierto.
En el curso de los años estas fechas pueden también caer en diferentes días de los indicados, ya que al comienzo del año civil no coincide con el del año astronómico.
Por otra parte, estas diferencias hacen que los relojes de sol tengan una curva de error a lo largo del año parecida a este analema. Sólo se libran del error cuando la ecuación es nula.
La ecuación de tiempo es la diferencia entre el tiempo solar medio (medido generalmente por un reloj) y el tiempo solar aparente (tiempo medido por un reloj de sol).
Esta diferencia varía a lo largo del año y alcanza una mayor diferencia a principios de noviembre, cuando el tiempo solar medio está a más de 16 minutos por detrás del tiempo solar aparente (en concreto a 16 minutos 33 segundos cerca del 3 de noviembre), y a mediados de febrero, cuando el tiempo solar medio va más de 14 minutos por delante del aparente.
Son iguales el tiempo solar medio y el tiempo solar aparente en cuatro instantes del año: el 15 de abril, 14 de junio, 1 de septiembre y el 25 de diciembre (coinciden aproximadamente con los equinocios y solsticios).
La ecuación del tiempo se representa gráficamente con un diagrama denominado analema, que suele indicarse a veces a manera de leyenda en los globos o esferas terrestres y que tiene forma de un 8 algo asimétrico.
El analema indica la misma información que la expresada a través del gráfico adjunto, por lo que también a este gráfico se le podría considerar como un analema abierto.