Šiaurės pusrutulis gyventojai arba dauguma Žemės gyventojų turbūt visi pastebėjo ilgesnes dienas ir trumpesnes naktis vasarą, o žiemą - atvirkščiai. Šis reiškinys įvyksta todėl, kad Žemės ašis nėra tiesi aukštyn ir žemyn 90 laipsnių kampu, tačiau ji yra šiek tiek pakreipta.
Todėl, kai planeta aplink saulę skrieja kas 365 dienas, kartais Šiaurės pusrutulis yra arčiau saulės (vasara), o kartais toliau (žiema).
Vasara: ilgesnės dienos ir trumpesnės naktys
Norėdami paaiškinti, kodėl dienos vasarą yra ilgesnės, o žiemą - trumpesnės, pirmiausia apsvarstykite du būdus, kuriais Žemė nuolat sukasi.
Kiekvienas sukasi aplink savo ašį arba įsivaizduojamą liniją, einančią per Šiaurės ir Pietų ašigalius 24 valandos taigi ta planetos dalis visada yra saulėje (patiria dieną), o priešinga planetos pusė nėra (patiria naktį). Tuo tarpu Žemė taip pat skrieja aplink saulę, sukdama ratą kas 365 dienas.
Jei Žemės ašis būtų tiesiai aukštyn ir žemyn 90 laipsnių kampu, laiko, praleisto priešais saulę, trukmė visada būtų lygi laiko, nukreipto priešais, trukmei. Bet taip nėra.
Vietoj to, Žemė pakrypusi šiek tiek 23,5 laipsnių būti tiksliam. Be to, šis pakrypimas visada nukreiptas ta pačia kryptimi erdvėje, link „Polaris“ (Šiaurės žvaigždės), net kai planeta keliauja ratu aplink saulę. Tai reiškia, kad per visą jos orbitą kartais Šiaurės pusrutulis yra arčiau saulės (vasara), o kartais toliau (žiema).
Priklausomai nuo to, kur esate planetoje, dienos ilgio skirtumas nuo sezono iki sezono gali būti didesnis ar mažesnis.
Platumos matavimas
Platuma yra matavimas, nustatantis planetos tašką, atsižvelgiant į jo atstumą nuo pusiaujo. Didesnės platumos yra arčiau ašigalių, o 0 laipsnių platuma yra pusiaujas pats.
Kadangi Žemė yra sfera, aukštesnės platumos šalia ašigalių jau lenkiasi nuo Saulės, todėl kas 24 valandas gauna mažiau saulės spindulių. Štai kodėl stulpai lieka šalčiau nei likusi planetos dalis.
Todėl su papildomu 23,5 laipsnių kampu nuo saulė, stulpas gauna dar mažiau šviesos, o dieną jis patirs trumpame lange tik tada, kai jo žemiausia dalis bus vienoje linijoje su saulės spinduliais. Tiesą sakant, viduryje žiemos saulė niekada nepakyla virš horizonto ir iš esmės yra 24 valandos nakties; vasarą yra atvirkščiai.
Lygiadieniai ir saulėgrįžos
Žemės pasvirimo ir jo sukimosi apie Saulę derinys reiškia, kad vieną dieną per metus Šiaurės Ašigalis baigiasi kuo labiau link Saulės, o Pietų ašigalis - kuo toliau įmanoma. Tai lemia ilgiausia diena diena, taip pat žinomas kaip vasaros saulėgrįža, skirta visoms Šiaurės pusrutulio vietoms ir trumpiausia diena Pietų pusrutulyje, vadinama žiemos saulėgrįža.
Pusiaukelėje tarp saulėgrįžos yra lygiadieniai. Tai žymi tašką Žemės orbitoje, kur planetos pasvirimas keičia savo orientaciją Saulės link arba nuo jos. Vieno pusrutulio pavasario lygiadienio metu pakrypimas keičiasi nuo saulės link Saulės link, ilgindamas kitas dienas iki rudens lygiadienio, kai įvyksta priešingai.
Saulėgrįžų ir lygiadienių datos yra kintamos dėl nedidelių apskaitos skirtumų Žemės orbitoje (metai yra šiek tiek daugiau nei 365 dienos) ir kalendorinėse sistemose.
Tačiau pirmoji a sezoną kaip paprastai apibrėžta kalendoriuje, patenka į tas pačias datas kaip ir šie astronominiai įvykiai. Šiaurės pusrutulyje žiemos saulėgrįža būna apie gruodžio 22 d. vasaros saulėgrįža, birželio 22 d.; pavasario lygiadienis, kovo 21 d.; ir rudens lygiadienis, rugsėjo 23 d.