Di mana pun Anda tinggal, Anda hampir pasti menikmati manfaat siang hari yang lebih panjang di bulan-bulan musim panas. Jika Anda tinggal di belahan bumi utara, musim panas berlangsung dari akhir Juni hingga akhir September; di belahan bumi selatan, musim panas menempati periode yang sama dengan musim dingin di utara khatulistiwa, akhir Desember hingga akhir Maret. Peningkatan sinar matahari musim panas ini dihasilkan dari kombinasi matahari terbit yang semakin awal dan matahari terbenam yang semakin lama.
Mengapa planet ini mengalami lebih banyak sinar matahari di musim panas dan lebih sedikit di musim dingin? Jawabannya menggabungkan geometri dasar dengan astronomi dasar, meskipun tidak seperti yang Anda pikirkan.
Faktor Astronomi Menentukan Panjang Siang Hari
Bumi, rata-rata, berjarak sekitar 93 juta mil (150 juta kilometer) dari matahari. Bentuk orbitnya bukan lingkaran tetapi elips, sehingga Bumi datang sedekat sekitar 91 juta mil ke matahari pada bulan Januari dan menyimpang sejauh sekitar 95 juta mil pada bulan Juli.
Jelas, bagaimanapun, bukan variasi ini yang membuat bulan-bulan musim panas lebih hangat dan lebih terang daripada bulan-bulan musim dingin. Sebaliknya, musim secara keseluruhan dihasilkan dari kemiringan Bumi sebesar 23,5 derajat dari garis yang tegak lurus dengan jalur orbitnya mengelilingi matahari. Kemiringan ini selalu "menunjuk" ke arah yang sama terhadap matahari, sedangkan Bumi menyelesaikan sirkuit di sekitarnya selama setahun. Ini berarti bahwa, alih-alih setiap bagian planet mendapatkan 12 jam matahari dan 12 jam kegelapan setiap sepanjang tahun, seperti yang akan terjadi jika Rotasi bumi tegak lurus terhadap bidang orbitnya, setiap lokasi (kecuali khatulistiwa itu sendiri) mengalami lebih banyak siang hari daripada kegelapan di musim panas. Selanjutnya, ketidakseimbangan ini menjadi lebih jelas dengan meningkatnya jarak dari khatulistiwa (dan karenanya dekat dengan kutub). Di Belahan Bumi Utara, Juni adalah bulan tercerah secara keseluruhan, dan Desember adalah bulan tergelap.
Anda mungkin pernah mendengar tentang Lingkaran Arktik, garis lintang yang mengelilingi Bumi 66,5 derajat utara khatulistiwa (atau 23,5 derajat selatan Kutub Utara) dan Lingkaran Antartika, lingkaran Arktik yang terletak sama di Selatan Belahan bumi. Arti penting dari batas-batas imajiner ini adalah bahwa daerah-daerah yang lebih dekat ke kutub daripada pengalaman ini sinar matahari sepanjang waktu selama sebulan atau lebih dimulai dengan awal musim panas, yang disebut musim panas titik balik matahari. Ini karena sumbu rotasi Bumi yang miring mengarah langsung ke matahari pada tanggal tersebut, dan bagian kecil dari planet ini tidak sepenuhnya berotasi dari sinar matahari sampai beberapa waktu lulus. Jumlah jam titik balik matahari musim panas siang hari mencapai puncaknya pada hari ini di mana-mana di Bumi.
Pada akhir musim panas, pada ekuinoks musim gugur (fall) yang terjadi pada tanggal 21 atau 22 September di Belahan Bumi Utara, sumbu atau titik rotasi tidak mengarah atau menjauhi matahari. Hal ini berdampak pada satu hari Bumi tidak miring sama sekali pada porosnya, dan di mana-mana di Bumi menerima 12 jam sinar matahari dan 12 jam kegelapan. Ini juga terjadi pada titik balik musim semi (musim semi) enam bulan kemudian, ketika jumlah sinar matahari harian telah meningkat dari minimum tahunan selama tiga bulan dan bukannya berkurang.
Contoh Geografis
Sejumlah situs web, termasuk halaman yang dioperasikan oleh Angkatan Laut AS (lihat Sumberdaya), mengintegrasikan ini prinsip dan memungkinkan Anda untuk dengan cepat menentukan berapa banyak sinar matahari yang diterima lokasi tertentu pada setiap hari tahun. Misalnya, jika Anda memasuki Portland, Oregon, U.S.A., yang memiliki garis lintang lebih dari 45 derajat dan karenanya hanya setengah jalan ke Utara Kutub dari khatulistiwa, Anda menemukan bahwa kota menyala selama 15 jam 41 menit pada saat titik balik matahari musim panas dan selama 8 jam dan 42 menit pada saat titik balik matahari musim dingin enam bulan kemudian, yang berarti bahwa waktu matahari terbenam Oregon dapat bervariasi sekitar tiga setengah jam. Kota-kota yang lebih utara menunjukkan pola yang sama, tetapi amplitudo yang lebih besar antara jumlah maksimum dan minimum sinar matahari sepanjang musim.
