Półkula północna mieszkańcy, czyli większość populacji Ziemi, prawdopodobnie wszyscy zauważyli dłuższe dni i krótsze noce latem i odwrotnie zimą. Zjawisko to występuje, ponieważ oś Ziemi nie jest prosta w górę iw dół pod kątem 90 stopni, ale jest nieco nachylona.
Dlatego, ponieważ planeta krąży wokół Słońca co 365 dni, czasami półkula północna jest bliżej Słońca (lato), a czasami jest dalej (zima).
Lato: dłuższe dni i krótsze noce
Aby wyjaśnić, dlaczego dni są dłuższe latem i krótsze zimą, najpierw rozważ dwa sposoby, w jakie Ziemia cały czas się obraca.
Obraca się wokół własnej osi, czyli wyimaginowanej linii biegnącej przez biegun północny i południowy, co 24 godziny więc ta część planety jest zawsze zwrócona w stronę słońca (przeżywając dzień), podczas gdy przeciwna strona planety nie (przeżywając noc). Tymczasem Ziemia również krąży wokół Słońca, zataczając swój krąg co 365 dni.
Gdyby oś Ziemi znajdowała się prosto w górę iw dół pod kątem 90 stopni, czas spędzony w stronę słońca zawsze byłby równy czasowi zwrócenia się w tył. Ale tak nie jest.
Zamiast tego Ziemia jest przechylona lekko w 23,5 stopnia byc dokładnym. Dodatkowo to nachylenie jest zawsze skierowane w tym samym kierunku w przestrzeni, w kierunku Polaris (Gwiazdy Północnej), nawet gdy planeta porusza się po okręgu wokół Słońca. Oznacza to, że podczas swojej rocznej orbity czasami półkula północna znajduje się bliżej Słońca (lato), a czasami jest dalej (zima).
W zależności od tego, gdzie jesteś na świecie, różnica w długości dnia w zależności od sezonu może być większa lub mniejsza.
Pomiar szerokości geograficznej
Szerokość to pomiar, który lokalizuje punkt na planecie w stosunku do jego odległości od równika. Wyższe szerokości geograficzne są bliżej biegunów, podczas gdy 0 stopni na szerokości geograficznej to równik samo.
Ponieważ Ziemia jest kulą, wyższe szerokości geograficzne w pobliżu biegunów już zakrzywiają się od Słońca i dlatego otrzymują mniej światła słonecznego co 24 godziny. Dlatego bieguny pozostają zimniejsze niż reszta planety.
Dlatego z dodatkowym nachyleniem 23,5 stopnia od. słońce, biegun otrzymuje jeszcze mniej światła i będzie doświadczał dnia w krótkim oknie tylko wtedy, gdy jego najniższa część znajdzie się w linii z promieniami słonecznymi. W rzeczywistości, w środku zimy, słońce nigdy w pełni nie wznosi się ponad horyzont i jest to w zasadzie 24 godziny nocy; w lecie jest odwrotnie.
Równonoce i przesilenia
Kombinacja nachylenia Ziemi i jej obrotu wokół Słońca oznacza, że w jeden dzień w roku Północ Biegun kończy się przechylaniem jak najdalej w kierunku Słońca, podczas gdy Biegun Południowy jest przechylony tak daleko, jak możliwy. Powoduje to najdłuższy dzień w roku, znany również jako przesilenie letnie, dla wszystkich lokalizacji na półkuli północnej i najkrótszy dzień na półkuli południowej, zwany przesileniem zimowym.
W połowie przesileń są równonoce. Oznacza to punkt na orbicie Ziemi, w którym nachylenie planety zmienia jej orientację w kierunku lub od Słońca. Podczas wiosennej równonocy na jednej półkuli nachylenie zmienia się z odległego do skierowanego ku Słońcu, wydłużając kolejne dni aż do równonocy jesiennej, kiedy następuje odwrotność.
Przesilenia i równonoce mają zmienne daty ze względu na niewielkie różnice rachunkowe na orbicie Ziemi (rok to nieco ponad 365 dni) i systemy kalendarzowe.
Jednak pierwszego dnia pora roku jak zwykle określa się w kalendarzu przypada w pobliżu tych samych dat, co te astronomiczne wydarzenia. Na półkuli północnej przesilenie zimowe występuje około 22 grudnia; przesilenie letnie, 22 czerwca; równonoc wiosenna, 21 marca; i jesienna równonoc, 23 września.
