Belahan bumi utara penduduk, atau sebagian besar penduduk bumi, mungkin semua memperhatikan hari yang lebih panjang dan malam yang lebih pendek di musim panas dan sebaliknya di musim dingin. Fenomena ini terjadi karena poros bumi tidak lurus ke atas dan ke bawah membentuk sudut 90 derajat, melainkan agak miring.
Oleh karena itu, karena planet mengorbit matahari setiap 365 hari, terkadang belahan bumi utara lebih dekat dengan matahari (musim panas) dan terkadang lebih jauh (musim dingin).
Musim Panas: Hari yang Lebih Panjang dan Malam yang Lebih Pendek
Untuk menjelaskan mengapa hari lebih panjang di musim panas dan lebih pendek di musim dingin, pertama-tama pertimbangkan dua cara Bumi berputar sepanjang waktu.
Itu berputar di sekitar porosnya, atau garis imajiner yang melintasi kutub Utara dan Selatan, setiap 24 jam sehingga bagian planet selalu menghadap matahari (mengalami siang hari) sedangkan sisi planet yang berlawanan tidak (mengalami malam hari). Sementara itu, Bumi juga mengorbit matahari, menyelesaikan lingkarannya setiap 365 hari.
Jika sumbu bumi lurus ke atas dan ke bawah pada 90 derajat, lama waktu yang dihabiskan menghadap matahari akan selalu sama dengan lama waktu menghadap jauh. Tapi tidak.
Sebagai gantinya, Bumi miring sedikit di 23,5 derajat tepatnya. Selain itu, kemiringan ini selalu mengarah ke arah yang sama di ruang angkasa, menuju Polaris (Bintang Utara), bahkan saat planet bergerak dalam lingkaran mengelilingi matahari. Artinya, sepanjang orbit tahunannya, terkadang belahan bumi utara lebih dekat dengan matahari (musim panas) dan terkadang lebih jauh (musim dingin).
Tergantung di mana Anda berada di planet ini, perbedaan panjang hari dari musim ke musim bisa lebih besar atau lebih kecil.
Pengukuran Lintang
Garis Lintang adalah pengukuran yang menempatkan suatu titik di planet dalam kaitannya dengan jaraknya dari khatulistiwa. Lintang yang lebih tinggi lebih dekat ke kutub, sedangkan 0 derajat di lintang adalah khatulistiwa diri.
Karena Bumi berbentuk bola, garis lintang yang lebih tinggi di dekat kutub sudah melengkung menjauhi Matahari dan karenanya menerima lebih sedikit sinar matahari setiap 24 jam. Inilah sebabnya mengapa kutub tetap lebih dingin daripada bagian planet lainnya.
Oleh karena itu, dengan tambahan kemiringan 23,5 derajat dari matahari, sebuah tiang menerima lebih sedikit cahaya, dan ia hanya akan mengalami siang hari di jendela pendek ketika bagian terendahnya sejajar dengan sinar matahari. Faktanya, di tengah musim dingin, matahari tidak pernah sepenuhnya terbit di atas cakrawala, dan pada dasarnya adalah 24 jam malam; di musim panas, kebalikannya adalah benar.
Equinox dan Solstice
Kombinasi kemiringan Bumi dan rotasinya terhadap Matahari berarti bahwa pada satu hari dalam setahun, Utara Kutub berakhir miring sejauh mungkin ke arah Matahari sedangkan Kutub Selatan miring sejauh bisa jadi. Hal ini mengakibatkan hari terpanjang dalam setahun, juga dikenal sebagai titik balik matahari musim panas, untuk semua lokasi di belahan bumi utara, dan hari terpendek di belahan bumi selatan, yang disebut titik balik matahari musim dingin.
Di tengah-tengah antara titik balik matahari adalah titik balik matahari. Ini menandai titik di orbit Bumi di mana kemiringan planet mengubah orientasinya ke arah atau menjauhi Matahari. Pada ekuinoks musim semi satu belahan bumi, kemiringan berubah dari menjauh ke arah Matahari, memperpanjang hari-hari berikutnya hingga ekuinoks musim gugur, ketika yang terjadi sebaliknya.
Titik balik matahari dan ekuinoks memiliki tanggal variabel karena perbedaan akuntansi kecil di orbit bumi (satu tahun sedikit lebih dari 365 hari) dan sistem kalender.
Namun, hari pertama musim seperti yang biasanya didefinisikan pada kalender jatuh di dekat tanggal yang sama dengan peristiwa astronomi ini. Di belahan bumi utara, titik balik matahari musim dingin terjadi sekitar tanggal 22 Desember; titik balik matahari musim panas, 22 Juni; ekuinoks musim semi, 21 Maret; dan ekuinoks musim gugur, 23 September.