Bez ohledu na to, kde žijete, téměř jistě si užíváte výhod delšího denního světla v letních měsících. Pokud žijete na severní polokouli, léto běží od konce června do konce září; na jižní polokouli zabírá léto stejné období, v zimě severně od rovníku, od konce prosince do konce března. Toto zvýšení letního slunečního světla vyplývá z kombinace stále dříve vycházejících východů slunce a stále západů slunce.
Proč planeta prožívá více slunečního světla v létě a odpovídajícím způsobem méně v zimě? Odpověď kombinuje základní geometrii se základní astronomií, i když ne tak, jak si myslíte.
Astronomické faktory určující délku denního světla
Země je v průměru asi 150 milionů kilometrů od Slunce. Tvar oběžné dráhy není kruh, ale elipsa, takže Země se v lednu přiblíží ke Slunci zhruba 91 miliónů mil a v červenci zabloudí až k 95 milionům mil.
Je zřejmé, že to není tato variace, díky níž jsou letní měsíce teplejší a lépe osvětlené než zimní měsíce. Místo toho jsou roční období jako celek výsledkem naklonění Země o 23,5 stupně od přímky kolmé k její oběžné dráze kolem Slunce. Tento náklon „směřuje“ vždy stejným směrem vzhledem ke slunci, zatímco Země kolem něj v průběhu roku dokončí obvod. To znamená, že namísto toho, aby každá část planety dostávala po celý rok 12 hodin slunce a 12 hodin tmy, jak by tomu bylo, kdyby Rotace Země byla kolmá na její orbitální rovinu, každé místo (kromě samotného rovníku) zažívá více denního světla než tmy v léto. Kromě toho se tato nerovnováha stává výraznější s rostoucí vzdáleností od rovníku (a tedy s blízkostí pólů). Na severní polokouli je červen celkově nejslunnějším měsícem a prosinec odpovídajícím způsobem nejtmavším.
Možná jste slyšeli o polárním kruhu, linii zeměpisné šířky obíhající Zemi 66,5 stupně severně od rovníku (nebo 23,5 stupně jižně od severního pólu) a antarktický kruh, obdobně umístěný polární kruh na jihu Polokoule. Význam těchto imaginárních hranic spočívá v tom, že regiony jsou blíže k pólům než tyto zkušenosti nepřetržité sluneční světlo po dobu jednoho měsíce nebo déle počínaje nástupem léta, nazývaného léto slunovrat. Je to proto, že nakloněná osa rotace Země směřuje v tento den přímo ke slunci a malé části planety se zcela neotočí ze slunečních paprsků, dokud to nějakou dobu nebude prošel. Počet hodin letního slunovratu denního světla je dnes na vrcholu na celém světě.
Na konci léta, na podzimní (podzimní) rovnodennost, která se koná 21. nebo 22. září na severní polokouli, osa nebo rotace nesměřují ani ke slunci, ani od něj. To má za následek, že jeden den Země nebude vůbec nakloněn na svou osu a všude na Zemi přijme 12 hodin slunečního světla a 12 hodin tmy. K tomu dochází také o jarní rovnodennosti o šest měsíců později, kdy se množství denního slunečního světla zvyšuje z ročního minima po dobu tří měsíců, spíše než klesá.
Geografické příklady
Řada webů, včetně stránky provozované americkým námořnictvem (viz Zdroje), je integruje principy a umožňují vám rychle určit, kolik slunečního světla dané místo každý den přijme rok. Například pokud vstoupíte do Portlandu ve státě Oregon v USA, který má zeměpisnou šířku něco málo přes 45 stupňů a je tedy jen něco málo přes půl cesty na sever Pól od rovníku zjistíte, že město je osvětlené po dobu 15 hodin a 41 minut v době letního slunovratu a po dobu 8 hodin a 42 minut v době zimního slunovratu o šest měsíců později, což znamená, že načasování oregonského západu slunce se může lišit asi o tři a půl hodin. Severnější města vykazují stejný vzorec, ale větší amplitudu mezi maximálním a minimálním množstvím slunečního světla v jednotlivých ročních obdobích.
