http://en.wikipedia.org/wiki/Analemma
Horaire -Causes astronomiques
Du fait de l'inclinaison de l'axe terrestre et de l'excentricité de son orbite, l'heure de lever du Soleil varie tout au long de l'année, et dans des proportions différentes suivant la latitude du lieu, des conséquences de l'équation du temps du lieu d'observation, ainsi que de la durée totale du jour.On considère généralement que le lever de soleil se produit lorsque le bord supérieur de l'étoile apparaît au-dessus de l'horizon. En revanche, les éphémérides donnent le moment où le centre du Soleil le franchit, ce qui se produit en général une à deux minutes après. L'heure de lever de soleil est également modifiée par l'altitude.
Latitude
Près de l'équateur, les variations de l'heure de lever du Soleil reproduisent celles de l'équation du temps en oscillant de plusieurs minutes autour d'une valeur moyenne, mais deux fois par an : l'heure du lever décroît de mi-février à mi-mai, puis croît jusqu'à la fin juillet avant de décroître jusqu'au début novembre et croître jusqu'à la mi-février de l'année suivante. Le Soleil se lève au plus tôt vers le début novembre et le lever le plus tardif se produit vers le 10 février, mais il n'y a moins d'une demi-heure d'écart entre ces deux horaires. Vers 5° de latitude, le Soleil se lève le plus tôt deux fois dans l'année, vers la fin mai et la fin octobre. Au-delà, l'horaire du lever tend à n'osciller qu'une seule fois dans l'année pour globalement devenir plus tardive en été et en automne et inversement en hiver et au printemps. Vers 14° de latitude, il existe une période (septembre dans l'hémisphère nord, avril dans l'hémisphère sud) où le Soleil se lève à peu près à la même heure tous les jours1.
Aux latitudes moyennes, le Soleil se lève de plus en plus tôt en hiver et au printemps. Les variations de l'heure de lever ralentissent ensuite progressivement et le Soleil finit par se lever de plus en plus tard tout au long de l'été et du printemps. Cependant, les levers les plus tardifs et les plus tôt n'ont pas lieu aux solstices : dans l'hémisphère nord, le Soleil se lève au plus tard début janvier et au plus tôt vers la mi-juin. La différence entre les deux horaires atteint plusieurs heures.
Aux latitudes élevées, au-delà du cercle polaire arctique et antarctique, il existe une période où le Soleil reste constamment au-dessus de l'horizon et une autre où il est situé en dessous de l'horizon. Dans les deux cas, le lever de soleil ne se produit plus.
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Libreville, Gabon, est située près de l'équateur : l'heure du lever de soleil croît et décroît deux fois par an, mais les variations ne dépassent pas une demi-heure.
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Narvik, Norvège, au-delà du cercle polaire arctique : le Soleil reste au-dessus de l'horizon de fin mai à mi-juillet et ne se lève plus de début décembre à début janvier.
Orientation
Du fait de l'inclinaison de l'axe de la Terre, dans l'hémisphère nord, les levers de soleil se produisent toujours dans le quadrant nord-est entre l'équinoxe de mars et celle de septembre, et dans le quadrant sud-est entre l'équinoxe de septembre et celle de mars. C'est le contraire dans l'hémisphère sud.L'azimuth du Soleil au lever n'est réellement égal à l'est qu'aux équinoxes ; pendant le reste de l'année, il évolue au sud et au nord de cette position.
