ساعت آفتابی وسیله‌ای است برای زمان‌سنجی در ایام گذشته . ساعت‌های آفتابی براساس حرکت ظاهری خورشید در آسمان و سایه‌ای که توسط شاخص روی صفحه می‌افتد کار می‌کنند و زمان واقعی محل را نشان می‌دهند و تفاوت اندکی با زمان رسمی دارد. زمان شرعی ساعت آفتابی ۱۲است. ساعت آفتابی از دو بخش اصلی شاخص برای ایجاد سایه و صفحه ساعت که برای تعیین زمان است تشکیل شده است.

ساعت آفتابی در گذشته نقش بسیار مهمی در تعیین زمان و برنامه ریزی فعالیت های روزانه مردم داشته است، امروزه نیز می توانید در موزه زمان تهران و یا گنجینه نجوم در موزه آستان قدس رضوی در مشهد نمونه جذابی از ساعت آفتابی های تاریخی را مشاهده کنید.

انواع ساعت‌های آفتابی

انواع مختلفی از ساعت آفتابی وجود دارد که بسته به نوع صفحه و نحوه عملکردشان به چندین دسته تقسیم می‌شوند. در ادامه به مهم‌ترین آنها اشاره می‌کنیم:

ساعت آفتابی افقی:

ساعت آفتابی افقی

این نوع متداول‌ترین نوع ساعت آفتابی است که شامل یک صفحه افقی است و یک شاخص که زاویه آن نسبت به صفحه افقی برابر با عرض جغرافیایی در آن محل است.

طرز کار این ساعت چنین است که با خورشید با گردش ظاهری که در آسمان دارد روی این صفحه افقی سایه ایجاد می‌کند و با حرکت این سایه در طی روز، ساعت آفتابی زمان را به ما نشان می‌دهد.

ساعت آفتابی عمودی:

ساعت آفتابی عمودی

ساعت آفتابی عمودی نیز از دیگر نوع‌های معروف این وسیله است. این نوع از ساعت بر روی دیوار و به صورت عمود نصب می‌شود. زاویه شاخص آن با توجه به عرض جغرافیایی تنظیم شده و بر روی اعداد صفحه سایه‌ای را تشکیل می‌دهد.

جهت‌گیری این ساعت بسیار حائز اهمیت است؛ به طوری که در نیمکره شمالی جهت ساعت آفتابی عمودی باید به سمت جنوب باشد زیرا از طلوع تا غروب سایه شاخص روی صفحه حرکت کند و زمان را نشان دهد.

ساعت آفتابی استوایی:

ساعت آفتابی استوایی

ساعت آفتابی استوایی یکی از دقیق‌ترین این نوع ساعت‌ ها است. صفحه آن به طور موازی با استوا است و شاخص یا گنومون دقیقا در راستای محور چرخش زمین است. این ساعت در دو نیمکره مورد استفاده قرار می‌گیرد و در اعتدالین( اول بهار و اول پاییز) شاخص سایه‌ای ایجاد نمی‌کند زیرا خورشید به صورت عمود بر ساعت ‌می‌تابد.

ساعت آفتابی قطبی:

ساعت آفتابی قطبی

ساعت آفتابی قطبی از دقت بالایی برخوردار است. صفحه این ساعت موازی با محور چرخش زمین است و این به این معناست که زاویه صفحه ساعت نسبت به افق باید برابر با عرض جغرافیایی محل باشد.

اعداد روی این ساعت به جای اینکه به طور منحنی حک شوند، به صورت موازی بوده و به دلیل اینکه هر ساعت، خورشید ۱۵ درجه در آسمان حرکت می‌کند فواصل خطوط یکنواخت است. شاخص آن نیز به طور موازی با خطوط نصب شده و با حرکت سایه به دلیل حرکت یکنواخت راحت‌تر خوانده می‌شود.

ساعت آفتابی آنالماتیک:

ساعت آفتابی آنالماتیک

این نوع ساعت آفتابی شاخص یا میله ثابتی ندارد. به طوری که با توجه به تاریخ سال جا به جا می‌شود.

ساعت آفتابی آنالماتیک در ابعاد بزرگ و در پارک ها و فضاهای عمومی استفاده می‌شود و افراد می‌توانند با ایستادن در محل مورد نظر به عنوان شاخص متحرک این ساعت عمل کنند!

ساعت آفتابی جیبی:

ساعت آفتابی جیبی

ساعت آفتابی جیبی از کوچک‌ترین نوع این ساعت‌ هاست. این ساعت با داشتن یک قطب‌نما تبدیل به یک ابزار با دقت برای دریانوردان و مسافران در زمان گذشته بود. شاخص آن تاشو بوده و سایه‌ای که ایجاد می‌کرد زمان را نشان می‌داد. همچنین در گذشته به عنوان کالایی لوکس در نظر گرفته می‌شده است.

سایر ساعت‌های آفتابی دیگر

از ساعت‌های آفتابی دیگر می‌توان به ساعت آفتابی استوانه‌ای، دیجیتالی، ترکیبی و حلقوی نیز اشاره کرد که بسته به شرایط و محیط کاربردهای خودشان را دارند و مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ساعت‌های آفتابی در ایران

ساعت‌های آفتابی مختلفی در کشورمان ساخته شده است. از بزرگترین ساعت آفتابی جهان تا ساعت‌های آفتابی به منظور زیبا سازی شهرها. در ادامه به این ساعت‌ها خواهیم پرداخت:

 ساعت آفتابی زنجان، ترکیب هنر و مهندسی

این ساعت افتابی که از نوع افقی می‌باشد در سال ۱۳۸۶ توسط دانشگاه زنجان طرح ریزی و ساخته شد. این ساعت که به صورت یک آبنما طراحی گردیده است تا سال ۱۳۹۴ بزرگترین ساعت آفتابی ایران بود. ساعت آفتابی زنجان با قطر صفحه ۸ متر و ۸۴ سانتی‌متر و ارتفاع شاخص ۴ متر و ۳۰ سانتی‌متر از سطح زمین یکی از بزرگ‌ترین ساعت آفتابی‌های ایران می‌باشد.

ساعت آفتابی دانشگاه زنجان

بر روی دیواره‌ این حوض از طرح سنتی ایرانی استفاده شده و نکته قابل توجه این سازه این است که بین اعداد ساعت ستاره ها و لوزی هایی به کار برده شده است که ستاره‌ها ربع زمان را و لوزی نیم ساعت را نشان می‌دهد. همچنین بر روی شاخص این ساعت آفتابی پیامی زیبا درج شده: من بی خورشید هیچم، تو بی خدا هیچی!

ساعت آفتابی دانشگاه زنجان

ساعت آفتابی بندر ماهشهر:

ساعت آفتابی که در میدان ۹ دی بندر ماهشهر بهره برداری شد بزرگ‌ترین ساعت آفتابی کشور با مساحت ۱۳۰ متر مربع و ارتفاع شاخص ۴ متر و ۲۵ سانتی متر و با قطری بیش از ۱۲ متر است. این ساعت نیز به مانند همتای قبلی خود افقی بوده و از اعداد فارسی برای نشان دادن زمان استفاده می‌کند؛ اکنون این ساعت آفتابی علاوه بر کاربردی که دارد به نماد بندر ماهشهر نیز تبدیل شده و از بخش های دیدنی این بندر به شمار می‌رود.

ساعت آفتابی بندر ماهشهر

برج طغرل بلندترین ساعت آفتابی جهان:

ساعت آفتابی برج طغرل

برج طغرل که قدمت آن به ۹۰۰ سال قبل و به دوران سلجوقیان باز می‌گردد در شهر ری قرار گرفته و یکی از جاذبه‌های دیدنی تهران به شمار می‌رود. این برج که کاربردهای گوناگونی دارد، یکی از آن‌ها ساعت آفتابی منحصر به فردی است که بر روی برج قرار دارد. این ساعت آفتابی بدون هیچ شاخصی کار می‌کند. به این صورت که این برج ۲۰ متری دارای ۲۴ ترک یا کنگره است که بالای هر کدام از آن‌ها ۴ نیم دایره قرار گرفته است. هر کدام از نیم دایره‌ ها یک ربع از ساعت را نشان می‌‌دهند. مثلا با طلوع آفتاب و با گذشت یک ساعت یکی از کنگره‌ها کامل روشن می‌شود. این ساعت در شب‌ها نیز می‌تواند با نور ماه به کارکرد خود ادامه دهد.

ساعت آفتابی ماهی و پرنده در پارک لاله تهران:

ساعت آفتابی ماهی و پرنده

ساعت آفتابی پارک لاله که به دلیل طراحی خاصش به آن ماهی و پرنده نیز گفته می‌شود در اسفند سال ۱۳۹۳ به بهره برداری رسید. این ساعت آفتابی از نوع ترکیبی می‌باشد. به طوری که در ۶ ماه نخست سال که خورشید در آسمان بالا است، با سایه‌ای که شاخص( پای پرنده) ایجاد می‌کند زمان را از روی ساعت قرائت می‌کنند که ساعت آفتابی استوایی می‌باشد.

ساعت آفتابی پارک لاله تهران

در ۶ ماه دوم سال این ساعت تبدیل به ساعت آفتابی افقی می‌شود. به این صورت که با پایین آمدن خورشید در آسمان، میله پایین صفحه شاخص بوده و با سایه آن روی زمین زمان را مشخص می‌کند.

ساخت ساعت آفتابی ساده

ساخت ساعت آفتابی می‌تواند یکی از پروژه‌ها و آزمایش‌های جذاب برای دانش آموزان دوره ابتدایی باشد.

ساخت چنین وسیله‌ای بسیار آسان بوده و با رعایت چند نکته ساده می‌توان یک ساعت آفتابی قابل قبولی ساخت.

ساعت آفتابی دوم دبستان

برای ساخت ساعت آفتابی که در کتاب علوم دوم دبستان آمده است به شرح زیر کار می‌کنیم:

 وسایل مورد نیاز:

• مقوا

• سیخ چوبی

• خط کش

• ماژیک

• چسب

ساعت آفتابی دوم دبستان

مرحله اول: ابتدا با استفاده از یک بشقاب یک دایره روی مقوا رسم می‌کنیم.

مرحله دوم: با ماژیک و خط کش دایره‌مان را به ۱۲ قسمت مساوی تقسیم می‌کنیم و مرکز آن را مشخص می‌کنیم.

مرحله سوم: با استفاده از چسب سیخ چوبی را در مرکز دایره قرار می‌دهیم. می‌توانیم برای این کار ابتدا مقوای باریکی را به ته سیخ چوبی بپیچانیم تا انتهای آن ضخیم‌تر شود و راحت‌تر به صفحه مقوایی بچسبد.

ساعت آفتابی شما آماده است و می‌توانید با قرار دادن آن در مقابل خورشید نحوه کار کردن آن را مشاهده کنید.

ساعت آفتابی پنجم دبستان

ساعت آفتابی که در کتاب مطالعات اجتماعی کلاس پنجم دبستان آمده است کمی متفاوت‌تر است. برای صفحه دایره‌ای می‌توانیم از روش قبلی استفاده کنیم اما برای مشخص کردن اعداد و خطوط روی دایره از خود آفتاب کمک می‌گیریم. همچنین برای شاخص نیز می‌توانیم از سیخ چوبی یا هر وسیله دیگری استفاده کنیم. به پشت بام خانه‌تان رفته یا مکانی که ساختمان‌ها و درختان مانع رسیدن نور خورشید نشوند. از زمان طلوع آفتاب سایه‌ای که خورشید روی صفحه ایجاد می‌کند را رسم می‌کنیم و هر ساعت را کنارش یادداشت می‌کنیم. در حین انجام این کار متوجه می‌شویم که طول سایه کوتاه‌تر شده تا وقتی که به ساعت ۱۲ رسیده و طول سایه در کوتاه‌ترین حالت خود قرار دارد. در ادامه طول سایه توسط شاخص افزایش پیدا کرده تا غروب آفتاب که سایه ناپدید می‌شود. با رسم خطوط در هر ساعت، ساعت آفتابی کامل می‌شود.