Où installer un cadran solaire

S’il existe plusieurs modèles de cadran solaire, tous fonctionnent grâce à la projection de l’ombre d’une tige en acier, appelée gnomon ou style, sur une table graduée. Reflétant la rotation de la terre, cette ombre se déplace à l’opposé de la course du soleil, c’est-à-dire d’ouest en est.

Mais du type de cadran solaire choisi dépendent plusieurs critères d’installation à prendre en compte :

• Un positionnement au mur pour un cadran solaire vertical, au sol pour un modèle vertical, équatorial ou polaire par exemple.
• La détermination de la latitude pour positionner le cadran solaire par rapport aux pôles et à l’équateur, et de la longitude afin d’en orienter le style par rapport au méridien.
• Un ensoleillement maximal avec une orientation au sud ou au nord selon les modèles de cadran solaire.
• S’y ajoutent des critères d’installation comme sa bonne visibilité ou encore sa protection contre les intempéries, les arbres, les arbustes et d’éventuelles dégradations.

Pour que le cadran solaire soit efficace, il doit impérativement être installé en fonction du modèle choisi, soit au mur, soit au sol.

Le cadran solaire vertical : une installation au mur

Le cadran solaire vertical, au style parallèle à l’axe de rotation de la terre et à la table verticale, doit, comme son nom l’indique, être installé sur un mur.

Le cadran solaire horizontal ou à poser : une installation au sol

Différents types de cadrans solaires doivent quant à eux être installés au sol, parmi lesquels :

• Le cadran solaire équatorial, au style parallèle à l’axe de rotation de la terre et à la table parallèle au plan de l’équateur.
• Le cadran solaire polaire, au style parallèle à l’axe de rotation de la terre et à la table également parallèle à cet axe.
• Le cadran solaire horizontal, au style parallèle à l’axe de rotation de la terre et à la table horizontale.

Déterminer la latitude et la longitude est indispensable pour positionner le cadran solaire. Pour connaître la latitude et la longitude de votre ville, il suffit de regarder sur une carte, un GPS, utiliser Internet ou encore votre téléphone portable.

Latitude et inclinaison du style ou gnomon

La latitude détermine l’angle d’inclinaison du style. A titre d'exemple, la latitude de Paris est de 48,86° et celle de Nice de 43,7°. Le style doit donc idéalement présenter une inclinaison par rapport au cadran de 48,86° à Paris et de 43,7° à Nice. A noter cependant que les styles sont réglés à 45°, sans que l’on puisse en modifier l’angle (sauf exceptions), et n’indiquent donc pas l’heure avec précision à moins que vous n’incliniez le cadran en conséquence en obtenant, par là même, un cadran posé légèrement en oblique.

3 Méthodes pour trouver le midi solaire à partir de la longitude

La longitude, elle, permet de définir le méridien, c’est-à-dire le midi solaire, le point le plus haut du soleil dans la journée qui détermine le plan nord/sud. Le midi solaire est matérialisé par l'ombre du gnomon ou style projetée sur le chiffre XII du cadran solaire. Pour le trouver, il existe trois méthodes :

1. La méthode de l'ombre en 5 étapes

• Fixez un piquet perpendiculaire au sol.
• Vers 10h marquez l’extrémité de l’ombre projetée et, à l’aide d’un fil tendu fixé au pied du piquet, tracez à partir de ce point, un arc de cercle.
• Entre 13h30 et 14h30 marquez le point où l’ombre touche l’arc de cercle que vous avez tracé.
• Tracez ensuite la bissectrice (la ligne médiane entre les deux points), elle matérialise le plan nord/sud. Le nord est indiqué par le sens de l’ombre projetée et le sud par le sens opposé à celle-ci.
• Il ne vous reste plus que placer le style et le chiffre 12 sur l’axe nord/sud, orientés au nord ou au sud selon le modèle de cadran solaire choisi.

2. La méthode de la boussole

Bien que relativement simple, cette technique est cependant moins précise car le nord magnétique ne coïncide pas avec le nord géographique. Pour obtenir une indication précise, il faudra vous procurer une carte topographique et ajouter ou soustraire quelques degrés selon les déclinaisons magnétiques relatives à votre position géographique.

3. La méthode de la montre

A partir de la date et de la longitude de l’emplacement, vous devez calculer l’heure légale qui correspond au midi solaire.

Renseignez-vous de l’équation du temps (E) du jour de l’installation du cadran solaire. Vous trouverez cette information dans des livres d’astronomie ou certains calendriers (éphémérides).

Il vous faudra ensuite ajouter ou soustraire la correction de longitude exprimée en unités de temps (1° = 4 mn et 1’ = 4 s).

Additionnez la correction de longitude lorsqu’elle est précédée de - (degrés ouest) ou déduisez-la lorsqu’elle est positive (degrés est).

Prenons comme exemple Paris le 15 juillet :

• Équation du temps = + 6 mn
• Correction de longitude : 2°35’ Est = (2 x 4 mn) + (35 x 4 s) = soit - 10 mn 20 s
• Heure d’été = + 2 h

A partir de ces données vous obtiendrez :

• 12 h + 6 mn - (10 mn 20 s) + 2 h = 13 h 56 mn 20 s

Dans cet exemple nous observons que le midi solaire correspond à 13 h 56 mn 20 s heure légale. Une fois ce calcul réalisé, il ne vous reste plus qu'à orienter le cadran solaire en conséquence.

A noter que ces méthodes ont pour but de refléter le plus fidèlement possible l’heure solaire. Si votre priorité est avant tout esthétique, optez pour la technique la plus simple à vos yeux, l’essentiel après tout est de lire l’heure d’une manière originale et ludique !

Si un ensoleillement maximal est bien sûr une condition indispensable au fonctionnement du cadran solaire, ce dernier peut être installé dans bien des endroits. En extérieur (jardin, mur, banc, etc.), mais aussi à l’intérieur même de la maison (véranda, face à une baie vitrée, etc.).

L’orientation dépend là encore du modèle de cadran solaire choisi :

• Si votre cadran solaire est méridional, mieux vaut l’orienter au sud.
• Si votre cadran solaire est septentrional, mieux vaut l’orienter au nord.

Différents critères sont encore à prendre en compte au moment d’installer un cadran solaire :

• Une bonne visibilité pour lire facilement l’heure et faire du cadran solaire un élément de décoration à part entière.
• Le protéger des intempéries (pluie, gel, vent, etc.) pour garantir sa pérennité dans le temps.
• Son éloignement de végétaux tels que des plantes grimpantes qui peuvent le couvrir, ou bien d’éléments architecturaux qui peuvent lui faire de l’ombre.
• Prévenir le risque d’accident lié au style (le dispositif qui projette l'ombre), surtout en présence d’enfants, en le plaçant hors de leur portée.
• Prévenir le risque de vol ou de dégradation si votre cadran solaire est installé sur un mur extérieur par exemple.

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