TIPI DI QUADRANTI SOLARI
I QUADRANTI SU SUPERFICI VERTICALI
Sono
i quadranti solari di gran lunga più diffusi almeno in Italia dove si
stima
rappresentino, con una grande varietà di schemi progettuali e modalità
di
realizzazione, oltre il 90% di quelli complessivamente presenti sul
territorio nazionale.
Ritornando
alla figura 2.5a e operando in maniera analoga a quanto fatto per i
quadranti
orizzontali, quando il fascio dei piani orari incontra un piano
verticale come
quello in figura, posto esattamente lungo la direzione est-ovest,
avremo
costruito un quadrante su una superficie verticale “non declinante”.
Chiariamo
ora il significato di questo importante ultimo termine, definendo come
“declinazione gnomonica” di una parete verticale, da non confondersi
con la
coordinata celeste di un astro e in particolare del Sole, la misura in
gradi
dell’angolo fra il piano est-ovest e quello della parete stessa.  Avremo così,
oltre alle pareti non declinanti (o a declinazione di 0°), pareti
declinanti
verso est od ovest, anche fino a 90° e oltre (vedi la fig. 2.6a). Per
esempio
con riferimento alla figura 2.5a il piano laterale in essa presente ha
declinazione di 90° ovest e il quadrante relativo è detto “polare” in
quanto tracciato su di un piano parallelo allo stilo polare.
Anche
nel caso del quadrante verticale le linee orarie hanno origine nel
punto, detto
centro del quadrante, nel quale l’immaginario prolungamento dello stilo
polare
del quadrante equatoriale incontra il piano verticale. Esse hanno
distanze
angolari reciproche sempre diverse fra di loro, ma simmetriche, nel
caso di
quadranti non declinanti, rispetto alla linea oraria del mezzogiorno, e
con
successione delle ore dal mattino alla sera in senso antiorario
.
Invece,
nel caso di quadranti declinanti la simmetria delle linee orarie si
presenta
rispetto a una linea oraria, in generale non intera, diversa da quella
del
mezzogiorno e tanto più lontana da questa quanto maggiore è la
declinazione
della parete.
In
ogni caso anche in questi quadranti declinanti, la linea oraria del
mezzogiorno,
intersezione di due piani verticali, quello meridiano e quello della
parete, è
sempre verticale.
Anche
per il punto gnomonico del quadrante verticale, da individuare in una
posizione
scelta in modo opportuno sullo stilo polare prolungato del quadrante
equatoriale
da cui è derivato, sono possibili due soluzioni principali illustrate
in figura
2.6b, che riporta una vista frontale e una sezione lungo il piano
meridiano di
un tipico quadrante solare verticale non declinante:
-
 punto gnomonico
costituito dalla punta di una bacchetta (il segmento T-G2), infissa
questa volta orizzontalmente sul piano del quadrante, in posizione
diversa dal suo centro, e detta ortostilo. L’ora è segnata sul quadro
solo dall’estremità dell’ombra della bacchetta/stilo.
-
punto gnomonico costituito sempre
dalla sommità della bacchetta dello stilo polare prolungato, bacchetta
(il segmento O-G2) che ha anche in questo caso origine nel centro O del
quadrante. Le ore sono indicate sul quadrante da tutta l’ombra della
bacchetta, che viene pertanto a operare come vera e propria lancetta
dell’orologio solare.
Anche
per le linee diurne valgono le stesse considerazioni fatte per il
quadrante
orizzontale, ma con una importante avvertenza. In caso di quadranti non
declinanti, la linea equinoziale è perfettamente orizzontale e quindi
perpendicolare alla meridiana, e lo stesso orientamento in senso
est-ovest hanno
anche le linee coniche diurne, fra cui le solstiziali.
Nel
caso, invece, di quadranti declinanti verso est, l’equinoziale e le
linee
coniche diurne, osservando il quadrante da sinistra verso destra,
decrescono,
sono cioè inclinate verso il basso;  e detta inclinazione
è tanto maggiore
quanto più alta è la declinazione gnomonica della parete (vedi la fig.
2.6c).
Allo stesso modo nel caso di declinazioni gnomoniche della parete verso
ovest,
l’inclinazione dell’equinoziale e delle coniche va verso l’alto.
Contrariamente
a quanto avviene nel caso dei quadranti orizzontali i quali, se non ci
sono
rilievi montuosi o ostacoli locali, sono in grado di segnare sul quadro
tutte le
ore del giorno in tutte le stagioni dell’anno, i quadranti verticali
presentano alcune limitazioni. Ad esempio, nel caso di un quadrante
esposto
esattamente a sud e cioè non declinante, le prime ore del mattino e le
ultime
della sera nei giorni, molto lunghi, vicini al solstizio d’estate, non
possono
essere segnate sul quadrante, in quanto il Sole si trova dietro al
quadro
stesso, che risulta pertanto in ombra.
Anche
nei quadranti declinanti verso est o verso ovest vengono “tagliate”
alcune
ore rispettivamente della sera e del mattino. Per esempio, in un
quadrante
declinate di 90° verso est, sono leggibili solo le ore del mattino fino
al
mezzogiorno vero solare locale, momento nel quale i raggi del Sole
divengono
radenti al quadro per abbandonarlo subito dopo.
Esaminiamo
ora quali forme può assumere lo stilo polare in un quadrante verticale,
anche
se un discorso simile può essere fatto per analogia per altri tipi di
quadranti.
Dobbiamo
considerare che lo stilo polare del quadrante può essere stato
previsto, in
fase di progettazione dello stesso, per segnare, con tutta la lunghezza
della
sua ombra, unicamente le linee orarie. L’esistenza del così detto punto
gnomonico, detto in qualche caso anche “nodo” del quadrante o dello
stilo, e
la volontà da parte del progettista di utilizzarlo, è manifestata dalla
presenza, su quadranti sempre più elaborati, prima della sola retta
equinoziale, poi delle due solstiziali e infine anche di altre linee
diurne.
 Lo
stilo polare e relativo punto gnomonico possono assumere ad esempio una
delle
forme indicate in fig. 2.6d. Così:
-
Nel caso A, il più comune, il punto
gnomonico è semplicemente il punto terminale di uno stilo rettilineo.
-
Nel caso B, il punto gnomonico è una
piastrina, in genere circolare, con al centro un piccolo foro. Come nel
caso delle meridiane a camera oscura, anche qui l’ombra è sostituita
sul quadro da una macchia circolare di luce.
-
Nei casi C ed E lo stilo è prolungato
nella stessa direzione polare oltre il nodo, costituito rispettivamente
da una piastrina forata e da una sferetta. Il vantaggio di questa
soluzione consiste nell’avere a disposizione per indicare le linee
orarie, un’ombra più lunga di quella disponibile se lo stilo terminasse
sul punto gnomonico.
-
Nel caso D, lo stilo è sostituito da
una piastra o vela, metallica o di altro materiale, opportunamente
sagomata il cui lo spigolo inclinato costituisce lo stilo polare. Nel
caso della figura la piastra è munita di un nodo intermedio, costituito
da un bastoncino orizzontale saldato su detto spigolo. 
Nel
caso di quadranti verticali costruiti per sistemi orari diversi da
quello
civile, ma discorso analogo potrebbe essere fatto anche per altri tipi
di
quadranti, vi è innanzi tutto da dire che quasi in tutti i casi essi
sono
muniti di ortostilo e quindi l’ora è segnata su di essi solo dalla
punta
della sua ombra.
Le
linee orarie assumono poi un aspetto sostanzialmente diverso da quello
visto
fino a questo momento, mentre quelle diurne eventualmente presenti,
sempre
segnate dall’ombra della punta dello stilo, mantengono un andamento
identico a
quello del sistema civile.
Nelle
figure che seguono riportiamo tre configurazioni caratteristiche di
quadranti
costruiti per i sistemi temporario, italico e canonico:
-
Nella prima, (vedi la fig. 2.6e), è
riportato un tipico esemplare di quadrante ad ore diseguali nella sua
configurazione “canonica”, cioè quella adottata in epoca medievale
sopra tutto sulle facciate meridionali delle chiese, in particolare di
tipo romanico, in Italia e all’estero. Il quadrante è costituito da un
semicerchio chiuso sulla parte superiore da un diametro orizzontale e
diviso in parti eguali da raggi orari che contraddistinguevano con
opportune cifre o lettere alcuni momenti delle preghiere. Lo stilo è
semplicemente un’asta orizzontale di ferro o di legno piantata nel
centro del semicerchio.
-
Nella seconda, (vedi la fig. 2.6f), è
riportata una tipica configurazione di un quadrante ad ore italiche
declinante verso ovest, con ortostilo infisso in G. I numeri in
corrispondenza alle linee orarie indicano le ore trascorse dal tramonto del Sole
del giorno precedente. In qualche caso sui quadranti di questo tipo
sono indicate invece le ore che mancano al tramonto del Sole del giorno
in corso.
-
Nella terza, (vedi la fig.2.6g), è
riportata la stessa configurazione per le ore babiloniche. I numeri
segnati sulle linee orarie sono in questo caso le ore trascorse
dall’alba del giorno.
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TIPI DI
QUADRANTI SOLARI
Generalità
I quadranti a emisfera
I quadranti su superfici piane
I quadranti equatoriali
I quadranti su superfici orizzontali
I quadranti su superfici
verticali
I quadranti di altro tipo
Le correzioni e indicazioni accessorie
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