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Sono due [[Angolo|misure angolari]] indispensabili per posizionare nel modo corretto (paralleli all'[[asse terrestre]]) gli gnomoni dei due orologi solari verticali: La prima misura indica la [[latitudine]] del Palazzo del Governatore: sottraendo questa misura da 90° si ottiene la giusta inclinazione dello gnomone rispetto alla verticale (90° - 44° 48' 7".7 = 45° 11' 2". 3 - ovvero 45 gradi, 11 primi, 2 secondi e 3 decimi di secondo);<ref>{{Cita|Pozzi|p. 24}}</ref> la seconda misura angolare indica l'inclinazione orizzontale del muro rispetto all'ovest: sottraendo questa misura da 90° si ottiene l'angolazione orizzontale corretta dello gnomone rispetto al muro (lato est), ovvero 75° 44' 48"<ref>{{Cita|Pozzi|p. 25}}</ref>
Sempre nella parte alta spicca lo gnomone della meridiana a tempo medio e vero: è un sole a 24 raggi modellato a [[Sbalzo (arte)|sbalzo]] su una lastra di metallo dorato, con un foro circolare al centro, posizionato ad una certa distanza dal muro grazie ad un'asta orizzontale decorata con volute.
Al di sotto si trova la meridiana a tempo medio e vero: la sua posizione verticale ne ha permesso la costruzione senza quel problema di spazio che ha costretto a dividere l'orologio solare sulla destra: questa meridiana segna esclusivamente il mezzogiorno vero e medio di Parma: la linea verticale nera centrale indica il mezzogiorno solare quando viene raggiunta dalla luce che passa dal foro dello gnomone: in quel momento il sole si trova alla sua massima altezza della giornata. A causa dell'inclinazione dell'[[asse terrestre]] rispetto al piano dell'[[eclittica]] l'altezza del sole a mezzogiorno varia nel corso dell'anno: più alto in estate, più basso in inverno; si rende quindi necessario utilizzare una linea verticale che viene toccata da un raggio di luce in punti diversi a seconda del periodo dell'anno.
Il mezzogiorno solare non arriva ogni 24 ore esatte, a causa della [[Leggi di Keplero|prima e seconda legge di Keplero]]: la diversa velocità della Terra intorno al Sole nel corso dell'anno a volte anticipa, a volte ritarda il momento del mezzogiorno "vero"; per calcolare il mezzogiorno "medio" o "convenzionale" è stata disegnata sulla meridiana una linea rossa che forma una cosiddetta [[lemniscata]] ([[Curva (matematica)|curva algebrica]] a forma di 8) che riproduce, capovolto e invertito, l'[[analemma]] del Sole (l'insieme delle posizioni del Sole nei diversi giorni dell'anno, alla stessa ora e nella stessa località, nel nostro caso al mezzogiorno medio nella città di Parma): quando la luce che proviene dal foro dello gnomone tocca la linea rossa (nella parte accanto al nome del mese corrente), si ha il momento del mezzogiorno medio o convenzionale di Parma, sul quale i parmigiani potevano regolare gli orologi meccanici.
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