Независимо къде живеете, почти със сигурност се радвате на предимствата на по-голямата продължителност на дневната светлина през летните месеци. Ако живеете в Северното полукълбо, лятото продължава от края на юни до края на септември; в южното полукълбо лятото заема същия период, както зимата на север от екватора, от края на декември до края на март. Това увеличение на лятната слънчева светлина е резултат от комбинация от все по-ранни изгреви и все по-късни залези.
Защо планетата изпитва повече слънчева светлина през лятото и съответно по-малко през зимата? Отговорът съчетава основната геометрия с основната астрономия, макар и не по начина, по който може да мислите.
Астрономически фактори, определящи продължителността на дневната светлина
Земята е средно на около 93 милиона мили (150 милиона километра) от слънцето. Формата на орбитата не е кръг, а елипса, така че Земята се приближава до около 91 милиона мили до слънцето през януари и се отклонява до около 95 милиона мили през юли.
Ясно е обаче, че не тази вариация прави летните месеци по-топли и по-добре осветени от зимните месеци. Вместо това сезоните в тяхната цялост са резултат от накланянето на Земята с 23,5 градуса от линия, перпендикулярна на орбиталния й път около слънцето. Този наклон винаги "сочи" в една и съща посока по отношение на слънцето, докато Земята завършва верига около него в продължение на една година. Това означава, че вместо всяка част на планетата да получава 12 часа слънце и 12 часа тъмнина през цялата година, както би се случило, ако Въртенето на Земята беше перпендикулярно на орбиталната й равнина, всяко място (с изключение на самия екватор) изпитва повече дневна светлина, отколкото тъмнина в лятото. Освен това този дисбаланс става по-изразен с увеличаване на разстоянието от екватора (а оттам и близостта до полюсите). В Северното полукълбо юни е най-слънчевият месец като цяло, а декември съответно най-мрачен.
Може да сте чували за Северния полярен кръг, линия на географска ширина, заобикаляща Земята на 66,5 градуса северно от екватора (или 23,5 градуса южно от Северния полюс) и Антарктическия кръг, аналогично разположеният аналог на Арктическия кръг в Южния Полукълбо. Значението на тези въображаеми граници е, че регионите са по-близо до полюсите, отколкото тези опит денонощна слънчева светлина за месец или повече, започвайки с настъпването на лятото, наречено лято слънцестоене. Това е така, защото наклонената ос на въртене на Земята сочи директно към слънцето на тази дата и малки части от планетата не се завъртат напълно от слънчевите лъчи, докато не настъпи известно време премина. Броят на часовете на лятното слънцестоене на дневната светлина е на върха си в този ден навсякъде по Земята.
В края на лятото, на есенното (есенното) равноденствие, което се провежда на 21 или 22 септември в Северното полукълбо, оста или въртенето не сочат нито към, нито от слънцето. Това води до това, че един ден Земята изобщо не се накланя по оста си и навсякъде по Земята получава 12 часа слънчева светлина и 12 часа тъмнина. Това се случва и в пролетното (пролетно) равноденствие шест месеца по-късно, когато количеството дневна слънчева светлина се увеличава от своя годишен минимум за три месеца, а не намалява.
Географски примери
Редица уебсайтове, включително страница, управлявана от американския флот (вж. Ресурси), ги интегрират принципи и ви позволяват бързо да определите колко слънчева светлина получава дадено място всеки ден от годината. Например, ако влезете в Портланд, Орегон, САЩ, който е с ширина малко над 45 градуса и следователно е малко над половината път на север Полюс от екватора, откривате, че градът е осветен за 15 часа и 41 минути по време на лятното слънцестоене и за 8 часа и 42 минути по време на зимното слънцестоене шест месеца по-късно, което означава, че времето на залез в Орегон може да варира с около три и половина часа. По-северните градове показват същия модел, но по-голяма амплитуда между максималното и минималното количество слънчева светлина през сезоните.