Descrizione della meridiana

Il principio di funzionamento di una meridiana è abbastanza semplice. Immaginiamo di piantare verticalmente, su una superficie orizzontale, un bastone (gnomone) di una certa lunghezza come indicato in
figura 1.

A tutti è noto che il Sole, giorno dopo giorno, nel suo moto apparente attorno alla terra, descriverà archi diurni di diversa lunghezza e quindi di diversa durata. La figura 2 in modo schematico sintetizza quanto affermato. Osserviamo che rispetto al piano dell’orizzonte, in prossimità del solstizio estivo, il Sole raggiungerà al mezzodì la sua massima altezza, mentre la minima la raggiungerà in prossimità del solstizio invernale. In prossimità degli equinozi l’arco diurno sarà uguale a quello notturno, la durata del dì sarà uguale a quella della notte.

E’ quindi evidente che l’ombra proiettata dall’asta gnomonica sul piano orizzontale, sarà via sempre più corta man mano che dal solstizio d’inverno ci avviciniamo a quello estivo e viceversa. Queste prime osservazioni e considerazioni permisero agli uomini delle civiltà più antiche, di misurare il tempo attraverso la misura della lunghezza dell’ombra proiettata dall’asta gnomonica. L’ombra più corta si manifesterà, ogni giorno, allorché il Sole raggiunge la sua massima altezza, cioè al mezzodì solare vero del luogo. In quel preciso istante il Sole attraverserà il meridiano terrestre della località in cui è posizionata l’asta gnomonica, giacendo su un piano passante per il meridiano e perpendicolare al piano orizzontale. A risultati più precisi si è giunti utilizzando gnomoni sempre più alti, ed ancora migliori, sostituendo l’asta con un piccolo foro praticato sul tetto di edifici  di notevoli dimensioni e altezze, quali ad esempio sono le cattedrali ed altri grandi edifici storici.

La meridiana di Castroreale è una meridiana cosiddetta a camera oscura. Grazie alle dimensioni del tempio, un fascio di luce solare proveniente da un piccolo foro gnomonico di circa 6 mm. di diametro, praticato nel tetto a tegole della navata destra della chiesa e posto ad una altezza di circa 10 metri, per effetto della diffrazione, proietta sul pavimento un cerchietto luminoso che, seguendo il moto di rotazione della terra, in prossimità del mezzodì andrà ad intersecare la linea meridiana su di esso tracciata. Allorché il centro del cerchietto taglierà la linea meridiana, quell'istante sarà il vero mezzogiorno solare, cioè il mezzodì solare del luogo.
La meridiana tracciata è un vero e proprio strumento solare astronomico, e non come molti credono un orologio o un calendario solare. Essa è la traccia del meridiano terrestre passante per un punto particolare, detto punto verticale, proiezione ortogonale sul piano orizzontale (pavimento della chiesa) del foro gnomonico. Lungo la linea meridiana

è incisa a scalpello una scala di misura non lineare lunga 15,35 m., divisa in ore e minuti.
Il punto iniziale (21 giugno- solstizio d’estate) riporta le ore 16 a sinistra dell'asse meridiano e 10 minuti a destra e, allo stesso modo, in prossimità del solstizio d'inverno sono indicate le ore 18 a sinistra e 50 minuti a destra.
Tali ore sono le ore ANTICHE da campanile, ancora in uso all’epoca della costruzione.
L'immagine del sole, proiettata sulla linea meridiana ogni giorno alle ore 12.00 solari locali, nel corso dell'anno percorre due volte l'intera meridiana: dal 21 giugno al 23 dicembre si muoverà da Sud verso Nord e dal 22 dicembre al 21 giugno tornerà indietro muovendosi in senso opposto. La precisione di una meridiana dipende dall'abilità del suo ideatore e costruttore e consiste essenzialmente:

• nella scelta non facile del foro gnomonico
• nella determinazione del piede della perpendicolare condotta dal  foro gnomonico sul  pavimento,  detto  "punto verticale"
• nella determinazione più precisa possibile della direzione del meridiano
• nella misura dell'altezza del foro gnomonico
• nella tracciatura a livello della linea meridiana e nella divisione della scala.

Il Perroni con non poche difficoltà si dovette assicurare se la linea Meridiana poteva essere tracciata senza l'ostacolo delle colonne e di architravi, e vi riuscì a stento per la presenza di un arco di una Cappella laterale che ostacola il passaggio del raggio solare in prossimità del solstizio d’inverno. Trovato quindi tale punto collocò sul tetto la piastra col foro gnomonico.

Dal piede della perpendicolare  passante per  detto foro, detto PUNTOVERTICALE, ha inizio la Meridiana con direzione Nord. A differenza di altre meridiane non esiste il tratto di linea compreso tra il punto verticale e l’inizio della scala (ore 16 e 10’). Quale metodo impiegò il Perroni per il tracciamento della linea meridiana non ci è noto. I valori indicati sulla scala di misura sono in tutto 160. Lungo la stessa linea Meridiana sono riportati, su ambo i lati, i vari mesi dell'anno.