4.6 Años y Estaciones

 

Se llama año al intervalo de tiempo transcurrido entre dos pasos consecutivos del Sol por un determinado punto de su órbita. Según sea dicho punto el año recibe distintas denominaciones, variando su duración debido al movimiento relativo de tales puntos.

 

Año sidéreo es el intervalo de tiempo transcurrido entre dos pasos consecutivos del Sol por un punto fijo de la eclíptica, o tiempo necesario para que la longitud media del Sol, referida a un equinoccio fijo, aumente en 360º.

 

Año trópico es el intervalo de tiempo transcurrido entre dos pasos consecutivos del Sol por el punto Aries medio, o tiempo necesario para que la longitud media del Sol, referida al equinoccio medio, aumente en 360º. Debido al movimiento de precesión de los equinoccios, el equinoccio medio retrograda 50’’,29 por año respecto a un equinoccio fijo y, por ello, el año trópico es más corto que el año sidéreo.

 

Año anomalístico es el intervalo de tiempo transcurrido entre dos pasos consecutivos del Sol por el perigeo, o tiempo necesario para que la longitud media del Sol, referida al perigeo, aumente en 360º.

 

Debido al giro de la línea de los ápsides de la órbita solar, el perigeo avanza 11’’,64 por año con respecto a un equinoccio fijo y, por ello, el año anomalístico es más largo que el año sidéreo.

 

Sean T, S y A, las duraciones de los años trópico, sidéreo y anomalístico, respectivamente. Según las consideraciones anteriores se verificará:

 

                                                                        (31.4)

 

Determinando el número de días medios que separan dos equinoccios muy alejados, Newcomb obtuvo la siguiente duración del año trópico, dada para el 1º de enero de 1900:

 

T = 365,242199 días medios

 

Sustituyendo este valor en la fórmula (31.4) se obtiene:

 

A = 365,259641 días medios

S = 365,256360 días medios

 

Debido a la variación secular de la constante de la precesión en ascensión recta, la duración del año trópico disminuye a razón de 0,s53 por siglo. Los años sidéreo y anomalístico aumentan su duración a razón de 0,s01 y 0,s26 por siglo, respectivamente.

 

4.6.1 Calendarios juliano y gregoriano

 

El año trópico, al regular la sucesión de las estaciones, es la base de nuestro calendario. Desde un punto de vista histórico, el actual calendario gregoriano proviene del calendario romano de 365 días, al cual se añadía, cuando convenía, un mes adicional para compensar la diferencia entre el año civil y el año trópico. En el año 46 a. de J.C. ("año de la confusión"), Julio César, con la llamada reforma juliana, reajustó el calendario (existía un retraso de tres meses) e instauró el año de 365 días, al cual se añadía, cada cuatro años, un día adicional (año bisiesto).

 

En dicho calendario juliano el año se componía de:

 

 

siendo, por tanto, 0,0078 días medios más largo que el año trópico. Su múltiplo, el siglo juliano, de 36525 días medios, es el que se utiliza en los cómputos astronómicos.

 

En el Concilio de Nicea (325 d. J.C.) se convino que el equinoccio de primavera debería coincidir con el 21 de marzo, como acontecía en aquel año. En 1582 habían transcurrido 1257 años desde el Concilio de Nicea; existía, por tanto, un desajuste del calendario de

1257 · 0,0078 = 9,8 10 días medios

 

En dicho año, el Papa Gregorio XIII efectuó la llamada reforma gregoriana, reajustando el calendario con la supresión de 10 días, de manera que al jueves 4 de octubre de 1582 le siguió el viernes 15 de octubre de 1582, y computando, cada 400 años, tres años bisiestos como comunes. Por tanto, en 400 años civiles hay 303 años comunes y 97 bisiestos (aquéllos cuyas dos últimas cifras dan un número divisible por cuatro, excepto los años que empiezan siglo, terminados en dos ceros, y cuyas dos primeras cifras den un número no divisible por cuatro) .La duración del año gregoriano, nuestro año civil , es pues de:

 

 

lo cual representa un exceso de 0,0003 días medios sobre la duración real del año trópico. Dado que la reforma del calendario tuvo lugar hace unos 400 años, dentro de unos 3000 años la acumulación de dicho exceso arrojará un desajuste de un día.

 

 

4.6.2 Las fechas en Astronomía

 

En determinados usos astronómicos, para facilitar el cálculo de largos intervalos de tiempo, se utiliza el llamado periodo juliano (de Julio Scaliger) que empezó el 1º de enero del 4713 a. de J.C. y en el cual se vienen contando los días por orden correlativo, comenzando en el uno y siguiendo sin interrupción como los números naturales. De esta manera, sabiendo las fechas julianas en que ocurren dos fenómenos cualesquiera, el intervalo entre los mismos se halla con una simple sustracción. El día juliano comienza a las doce horas del día civil correspondiente. El origen de la escala del periodo juliano se designa por -4712 enero 1 a 12h de T.U. según el cómputo astronómico. En aquellas aplicaciones en que resulte incómodo el uso de la fecha juliana, se puede sustituir ésta por la denominada fecha juliana modificada (MJD: Modified Julian Date) que se obtiene restando 2400000,5 a la fecha juliana. Con ello no sólo se reduce el número de cifras a escribir, sinó que, en la nueva-cuenta se traslada el origen de la escala a 0h de T.U.

 

Aunque el periodo juliano se introdujo originariamente para medir el tiempo solar medio, se puede aplicar, en general, a cualquier otra clase de tiempo. Así, aplicado al tiempo de efemérides, se obtiene el día juliano de efemérides. Forman el periodo juliano 7980 años, terminando el 31 de diciembre del año 3257.

 

Así como el año civil, sea común o bisiesto, empieza siempre a 0h de T.U. del 1 de enero, el año astronómico comienza cuando la longitud media del Sol(L) corregida de la aberración de la fecha es igual a 280º:

 

L - 20”,50 = 280º

 

(k(1 + e)  20’’, 50) .Dicho instante se indica colocando un cero a la derecha del año, separado por una coma (p. ej. 1950,0 ; 2000,0) .

 

En los Anuarios se indica el instante del año civil en que empieza el año astronómico. Un año astronómico puede empezar dentro del 31 de diciembre del año civil anterior, el cual, a estos efectos, se considera día cero de enero del año en cuestión. Esta diferencia debe tenerse en cuenta a la hora de calcular la fracción de año trópico transcurrida desde el principio del año astronómico, cuya duración es de un año trópico, en la reducción de posiciones medias a verdaderas y en la de éstas a aparentes.

 

Todavía se puede definir el año ficticio de Bessel como el intervalo de tiempo empleado por el Sol medio en aumentar su ascensión recta en 24h a partir de un punto del ecuador que alcanza cuando su ascensión recta corregida de aberración y contada desde el equinoccio medio de la época es igual a 18h 40m ( 280º). Este instante origen es muy próximo al origen del año astronómico. La duración del año ficticio es 0s,0014 menor que la del año trópico.

 

Es curioso observar que Bessel no definió en realidad el comienzo del año ficticio que lleva su nombre sinó el del año astronómico al que ya nos hemos referido.

 

4.6.3 Estaciones

 

Por definición, las estaciones comienzan exactamente en los instantes en los cuales el Sol aparente entra en los signos de Aries, Cáncer, Libra o Capricornio, o, dicho de otro modo, cuando la longitud aparente del Sol vale 0º, 90º, 180º, 270º, respectivamente. Tales instantes, debido a la sucesión de los años comunes y bisiestos, pueden tener lugar en dos fechas distintas para cada estación y son, para el hemisferio boreal:

 

Primavera:  20 o 21 de marzo

Verano:       21 o 22 de junio

Otoño:         22 o 23 de septiembre

Invierno:     21 o 22 de diciembre

 

134

FIG. 13.4

 

 

Si despreciamos la influencia de pequeñas variaciones periódicas y seculares (aberración ánua, desigualdad mensual, avance del perigeo solar, etc.), podemos calcular, hasta la centésima de día, la duración de cada estación limitándonos a la consideración del movimiento elíptico del Sol. Para ello se determina la porción del área de la elipse correspondiente a los valores de la anomalía verdadera al principio y al final de cada estación. Bastará entonces, según la ley de las áreas, dividir el año en partes proporcionales a las áreas que obtengamos. Teniendo en cuenta la forma polar de la ley de las áreas:

se obtiene:

 

Designando por A el área de la elipse y por D la duración de una estación que se inicie con una anomalía verdadera V1 tendremos:

 

 

y desarrollando en potencias de e:

 

     años trópicos

 

Por ejemplo, al iniciarse la primavera en 1985, la anomalía verdadera era V1=77°17'55" y e = 0,01672. Sustituyendo en la fórmula encontrada este ángulo para la primavera y V1 + 90º, V1 + 180º y V1 + 270º para el verano, otoño e invierno, respectivamente, resultan las siguientes duraciones en días medios:

 

 

                          

 

Dichas duraciones varían lentamente con el transcurso de los años debido al avance que experimenta el perigeo solar con respecto al equinoccio móvil (apartado 4.1.1.). Y así, partiendo, por ejemplo, del valor de la longitud media del perigeo para el año 2.000 (dada en el mismo apartado 4.1.1), se deduce fácilmente que hacia el año 1.250 el Sol pasaba por el perigeo en el solsticio de invierno y por tanto duraban igual la primavera y el verano y, asimismo, el otoño y el invierno.

 

 

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