מדוע ימים ארוכים וקצרים יותר?

חצי הכדור הצפוני תושבים, או מרבית אוכלוסיית כדור הארץ, הבחינו ככל הנראה בימים ארוכים יותר ובלילות קצרים יותר בקיץ ולהפך בחורף. תופעה זו מתרחשת מכיוון שציר כדור הארץ אינו ישר למעלה ולמטה בזווית של 90 מעלות, אלא הוא מוטה מעט.

לכן, מכיוון שכוכב הלכת מקיף את השמש מדי 365 יום, לפעמים חצי הכדור הצפוני קרוב יותר לשמש (קיץ) ואילו לפעמים הוא רחוק יותר (חורף).

כדי להסביר מדוע הימים ארוכים יותר בקיץ וקצרים יותר בחורף, שקול תחילה את שתי הדרכים בהן כדור הארץ מסתובב כל הזמן.

הוא מסתובב סביב צירו, או הקו הדמיוני שעובר בקוטב הצפון והדרום, כל אחד 24 שעות כך שחלק מכדור הארץ פונה תמיד לשמש (חווה את היום) ואילו הצד הנגדי של הכוכב אינו (חווה לילה). בינתיים כדור הארץ מקיף גם את השמש ומשלים את המעגל שלו כל 365 יום.

אם ציר כדור הארץ היה ישר למעלה ולמטה ב 90 מעלות, משך הזמן המושקע מול השמש תמיד יהיה שווה למשך הזמן הפונה. אבל זה לא.

במקום זאת, כדור הארץ מוטה מעט ב 23.5 מעלות לדייק. בנוסף, הטיה זו מכוונת תמיד לאותו כיוון בחלל, לעבר פולאריס (הכוכב הצפוני), גם כאשר הפלנטה נעה במעגל סביב השמש. משמעות הדבר היא שלאורך כל מסלולו השנתי, לפעמים חצי הכדור הצפוני קרוב יותר לשמש (קיץ) ואילו לפעמים הוא רחוק יותר (חורף).

תלוי איפה אתה נמצא על הפלנטה, ההבדל באורך היום מעונה לעונה יכול להיות גדול או קטן יותר.

קו רוחב היא מדידה שמאתרת נקודה על כוכב לכת ביחס למרחקה מקו המשווה. קווי רוחב גבוהים יותר קרובים לקטבים, בעוד 0 מעלות בקו רוחב הם אֶקְוָטוֹר את עצמה.

מכיוון שכדור הארץ הוא כדור, קווי הרוחב הגבוהים יותר ליד הקטבים כבר מתעקמים מהשמש ולכן הם מקבלים פחות אור שמש בכל 24 שעות. זו הסיבה ש מוטות נשארים קרים יותר משאר כדור הארץ.

לכן, עם הטיה נוספת של 23.5 מעלות הרחק מ השמש, מוט מקבל אפילו פחות אור, והוא יחווה את היום רק בחלון הקצר כאשר החלק הנמוך ביותר שלו יהיה בקנה אחד עם קרני השמש. למעשה, באמצע החורף, השמש לעולם לא זורחת במלואה מעל האופק, והיא למעשה 24 שעות לילה; בקיץ, ההפך הוא הנכון.

השילוב של הטיה של כדור הארץ וסיבובו סביב השמש אומר שביום אחד בשנה, הצפון הקוטב מסתיים ככל האפשר לכיוון השמש ואילו הקוטב הדרומי מוטה רחוק ככל אפשרי. התוצאה היא כי היום הארוך ביותר בשנה, הידוע גם בשם יום ההיפוך לקיץ, לכל המיקומים בחצי הכדור הצפוני, והיום הקצר ביותר בחצי הכדור הדרומי, הנקרא יום ההיפוך החורפי.

באמצע הדרך בין השמשות נמצאים השוויון. זה מסמן את הנקודה במסלול כדור הארץ שבו הטיה של כוכב הלכת מעבירה את כיוונה לכיוון השמש או הרחק ממנה. בשיוויון האביב של חצי כדור אחד, ההטיה משתנה מכיוון לכיוון השמש, ומאריכה את הימים שלאחר מכן עד ליום השוויון בסתיו, כאשר מתרחש ההפך.

לימי ההיפוך והשוויון יש תאריכים משתנים עקב הבדלים חשבונאיים קטנים במסלול כדור הארץ (שנה היא מעט יותר מ- 365 יום) ובמערכות לוח השנה.

עם זאת, היום הראשון של א עונה כפי שמוגדר בדרך כלל בלוח השנה, מתקרב לאותם תאריכים כמו אירועים אסטרונומיים אלה. בחצי הכדור הצפוני, שעון החורף מתרחש בסביבות 22 בדצמבר; שעון קיץ, 22 ביוני; שוויון אביב, 21 במרץ; ושוויון נפילה, 23 בספטמבר.