Какими бывают солнечные часы?

По ориентации гномона и циферблата различают следующие виды солнечных часов: экваториальные, горизонтальные, вертикальные и полярные. Вместе с аналемматическими (частный случай горизонтальных) эти четыре конструкции являются самыми распространенными. Однако есть еще армиллярные, бифилярные, зеркальные, сферические, конические и многие другие реже встречающиеся виды солнечных часов, в том числе цифровые солнечные часы.

Самые простые их них экваториальные. Их гномон имеет вид стержня и направлен параллельно оси мира, тогда как циферблат параллелен плоскости небесного экватора. Для разметки циферблата этих часов не нужны расчеты. Достаточно поделить круг на равные дуги и поставить каждой из них в соответствие определенный час дня. Однако экваториальные часы показывают время только в период между весенним и осенним равноденствием. Зимой же, когда солнце уходит в южное полушарие, освещена только нижняя сторона циферблата.

Более распространены солнечные горизонтальные часы. Ими пользоваться удобнее, чем экваториальными и именно они, как правило, стоят в садах и парках. Они могут быть размещены прямо на земле или на специальном постаменте. Такие часы всегда освещены солнцем. Гномон этих часов имеет вид треугольника, большая сторона которого направлена параллельно оси мира, а прилегающий к ней угол равен географической широте.
Вертикальные часы размещаются на стенах построек. Их расчет сложнее, поскольку стены зданий относительно сторон света могут быть ориентированы под любым углом. Стены зданий не обязательно вертикальны. Поэтому различают два понятия: азимут стены и ее наклон к плоскости горизонта. От этих величин зависит форма и размер гномона, а также расположение деклинационных кривых (то есть кривых склонения) на циферблате.

Солнце не освещает вертикальные часы от восхода до заката, как горизонтальные. В зависимости от того, как относительно сторон света ориентирована стена, на которой размещен или нарисован циферблат, существуют определенные ограничения. Например, часы ориентированные строго на запад освещены только утром и вечером. (Речь, разумеется, идет о средних широтах северного полушария) . Циферблат же, ориентированный строго на восток, будет освещен только от восхода до локального полудня.

Иногда вертикальные часы, имеющие разную ориентацию, комбинируют друг с другом в одном изделии. Этим, кроме декоративных целей, достигается возможность определять время без ограничений, обусловленных освещением часов.

Если горизонтальные часы выполняются обычно в виде каменной или бронзовой плиты, уложенной на постамент или небольшую колонну, то вертикальные часы более разнообразны. Это может быть и роспись по сухой штукатурке, и мозаичное панно и, разумеется, каменное или бронзовое исполнение.

И, наконец, солнечные полярные часы. Эта конструкция комплиментарна экваториальной. Циферблат полярных часов ориентирован вдоль оси мира и обращен в сторону точки пересечения локального меридиана с небесным экватором. Это означает, что наклон циферблата к горизонтальной плоскости равен географической широте. Все часовые линии на циферблате параллельны оси мира, а гномон представляет собой либо просто стержень, как на экваториальных часах, либо является таким же, как на вертикальных часах, ориентированных строго на запад или восток, то есть прямоугольным.