Il calcolo del mezzogiorno solare richiede solo tre semplici strumenti: uno specchio quadrato, un orologio e un attrezzo per scrivere. Se si ha accesso a una finestra illuminata dal sole, posizionare uno specchio per proiettare l'immagine del Sole su una parete o sul soffitto. A mezzogiorno locale ogni giorno, contrassegna questa immagine con un punto. Nel corso di un anno emerge uno schema a otto cifre.
Questo schema a otto cifre, chiamato analemma, è stampato sulla maggior parte dei globi nell'Oceano Pacifico orientale. Esaminando questa figura più da vicino si rivela che, per la maggior parte dell'anno, l'ora dell'orologio e l'ora del sole non sono identici. Per gli osservatori nell'emisfero settentrionale, l'ora locale a mezzogiorno è in ritardo rispetto al mezzogiorno solare da metà aprile a fine giugno e da settembre fino al solstizio invernale. Al contrario, l'ora locale va prima del mezzogiorno solare, da fine dicembre a metà aprile e dal solstizio di giugno fino ad agosto.
Le due volte coincidono quattro giorni l'anno: i solstizi d'estate e d'inverno, tre settimane prima dell'equinozio d'autunno e tre settimane dopo l'equinozio di primavera. La base di questa discrepanza temporale è duplice. Innanzitutto, la forma dell'orbita terrestre attorno al sole è ellittica, non circolare. Secondo, l'asse rotazionale della Terra è inclinato di 23,5 gradi rispetto al sole. Se l'asse di rotazione terrestre fosse perpendicolare alla sua orbita, il giorno e la notte sarebbero uguali per tutto l'anno e non ci sarebbero stagioni. .
