Indipendentemente da dove vivi, quasi sicuramente godi dei benefici di una maggiore durata della luce del giorno nei mesi estivi. Se vivi nell'emisfero settentrionale, l'estate va da fine giugno a fine settembre; nell'emisfero australe, l'estate occupa lo stesso periodo dell'inverno a nord dell'equatore, da fine dicembre a fine marzo. Questo aumento della luce solare estiva deriva da una combinazione di albe sempre più anticipate e tramonti sempre più tardi.
Perché il pianeta riceve più luce solare in estate e di conseguenza meno in inverno? La risposta combina la geometria di base con l'astronomia di base, anche se non nel modo in cui potresti pensare.
Fattori astronomici che determinano la lunghezza della luce diurna
La Terra, in media, si trova a circa 93 milioni di miglia (150 milioni di chilometri) dal sole. La forma dell'orbita non è un cerchio ma un'ellisse, quindi la Terra si avvicina a circa 91 milioni di miglia dal sole a gennaio e si allontana fino a circa 95 milioni di miglia a luglio.
Chiaramente, però, non è questa variazione che rende i mesi estivi più caldi e meglio illuminati rispetto ai mesi invernali. Invece, le stagioni nella loro interezza risultano dall'inclinazione della Terra di 23,5 gradi da una linea perpendicolare al suo percorso orbitale attorno al sole. Questa inclinazione "punta" sempre nella stessa direzione rispetto al sole, mentre la Terra compie un giro intorno ad esso nel corso di un anno. Ciò significa che, invece di ogni parte del pianeta che riceve 12 ore di sole e 12 ore di oscurità durante tutto l'anno, come accadrebbe se il La rotazione della Terra era perpendicolare al suo piano orbitale, ogni luogo (eccetto l'equatore stesso) sperimenta più luce diurna che oscurità nel estate. Inoltre, questo squilibrio diventa più pronunciato con l'aumentare della distanza dall'equatore (e quindi della vicinanza ai poli). Nell'emisfero settentrionale, giugno è il mese più soleggiato in assoluto e dicembre di conseguenza il più buio.
Potresti aver sentito parlare del Circolo Polare Artico, una linea di latitudine che circonda la Terra 66,5 gradi a nord dell'equatore (o 23,5 gradi a sud del Polo Nord) e il Circolo Antartico, la controparte del Circolo Polare Artico similmente situata nel sud Emisfero. Il significato di questi confini immaginari è che le regioni più vicine ai poli di queste esperienze luce solare 24 ore su 24 per un mese o più a partire dall'inizio dell'estate, chiamata estate solstizio. Questo perché l'asse inclinato della rotazione terrestre punta direttamente verso il sole in questa data, e piccole porzioni del pianeta non ruotano completamente fuori dai raggi del sole fino a quando non è passato un po' di tempo passato. Il numero di ore di luce del giorno del solstizio d'estate è al suo apice in questo giorno ovunque sulla Terra.
Alla fine dell'estate, nell'equinozio d'autunno (autunno) che ha luogo il 21 o 22 settembre nell'emisfero settentrionale, l'asse o la rotazione non punta né verso né lontano dal sole. Questo ha l'effetto per un giorno in cui la Terra non viene inclinata affatto sul suo asse, e ovunque sulla Terra riceve 12 ore di luce solare e 12 ore di oscurità. Ciò si verifica anche durante l'equinozio di primavera (primavera) sei mesi dopo, quando la quantità di luce solare giornaliera è aumentata dal suo minimo annuale per tre mesi anziché diminuire.
Esempi geografici
Un certo numero di siti Web, inclusa una pagina gestita dalla Marina degli Stati Uniti (vedi Risorse), li integra principi e consentono di determinare rapidamente quanta luce solare riceve un determinato luogo ogni giorno di l'anno. Ad esempio, se entri a Portland, Oregon, U.S.A., che ha una latitudine di poco superiore a 45 gradi ed è quindi poco più a metà Polo dall'equatore, si scopre che la città è illuminata per 15 ore e 41 minuti al momento del solstizio d'estate e per 8 ore e 42 minuti al momento del solstizio d'inverno sei mesi dopo, il che significa che i tempi di un tramonto dell'Oregon possono variare di circa tre anni e mezzo ore. Le città più settentrionali mostrano lo stesso schema, ma un'ampiezza maggiore tra la quantità massima e minima di luce solare durante le stagioni.