תוֹכֶן
תושבי חצי הכדור הצפוני, או רוב אוכלוסיית כדור הארץ, הבחינו ככל הנראה בימים ארוכים יותר ולילות קצרים יותר בקיץ וההפך הוא בחורף. תופעה זו מתרחשת מכיוון שציר האדמה אינו ישר למעלה ולמטה בזווית של 90 מעלות, אלא שהוא מוטה מעט.
לכן, ככל שכוכב הלכת מקיף את השמש כל 365 יום, לפעמים חצי הכדור הצפוני קרוב יותר לשמש (קיץ) ואילו לעיתים היא רחוקה יותר (חורף).
קיץ: ימים ארוכים ולילות קצרים יותר
כדי להסביר מדוע ימים ארוכים יותר בקיץ וקצרים יותר בחורף, שקול תחילה את שתי הדרכים בהן כדור הארץ מסתובב כל הזמן.
הוא מסתובב סביב צירו, או הקו הדמיוני העובר בקוטב הצפוני והדרומי, כל אחד 24 שעות כך שחלק מכוכב הלכת תמיד פונה אל השמש (חווה בשעות היום) ואילו הצד הנגדי של הפלנטה אינו (חווה בשעות הלילה). בינתיים, כדור הארץ מקיף גם הוא את השמש ומשלים את מעגלו בכל 365 יום.
אם ציר הארציות היה ישר למעלה ולמטה ב 90 מעלות, משך הזמן שהוקדש לשמש תמיד היה שווה למשך הזמן הפונה. אבל זה לא.
במקום זאת, כדור הארץ מוטה מעט לעבר 23.5 מעלות לדייק. בנוסף, הטיה זו מופנית תמיד באותו כיוון בחלל, לעבר פולאריס (הכוכב הצפוני), אפילו כשהכוכב הלכת מסתובב במעגל סביב השמש. המשמעות היא שלאורך מסלולו השנתי, לפעמים חצי הכדור הצפוני קרוב יותר לשמש (קיץ) ואילו לעיתים הוא רחוק יותר (חורף).
תלוי איפה אתה נמצא על פני כדור הארץ, ההבדל באורך היום מעונה לעונה יכול להיות גדול יותר או קטן יותר.
מדידת קו רוחב
קו רוחב הוא מדידה שמאתרת נקודה בכוכב לכת ביחס למרחקו מהקו המשווה. קווי הרוחב הגבוהים יותר קרובים לקטבים, בעוד 0 מעלות רוחב הרוחב הוא קו המשווה עצמה.
מכיוון שכדור הארץ הוא כדור, קווי הרוחב הגבוהים יותר ליד הקטבים כבר מתפתלים מהשמש ולכן הם מקבלים פחות אור בכל 24 שעות. זו הסיבה לכך הקטבים נשארים קרים יותר משאר כדור הארץ.
לכן, עם הטיה נוספת של 23.5 מעלות מהשמש, עמוד מקבל אפילו פחות אור, והוא יחווה רק יום בחלון הקצר כאשר החלק התחתון שלו תואם את קרני השמש. למעשה, באמצע החורף, השמש לעולם לא עולה מעל האופק, והיא למעשה 24 שעות לילה. בקיץ, ההפך הוא הנכון.
אקווינוקס וסולסטיס
השילוב של הטיה של כדור הארץ וסיבובו סביב השמש פירושו שביום אחד בשנה, הקוטב הצפוני בסופו של דבר נוטה ככל האפשר לעבר השמש ואילו הקוטב הדרומי מוטה הכי רחוק שאפשר. התוצאה היא היום הארוך ביותר בשנה, הידוע גם כסבך הקיץ, עבור כל המיקומים בחצי הכדור הצפוני, והיום הקצר ביותר בחצי הכדור הדרומי, המכונה סולמת החורף.
באמצע הדרך בין הסולסטרים נמצאים השוויונים. זה מסמן את הנקודה במסלול כדור הארץ בו הנטות כוכבי הלכת ממתנות את כיוונו אל השמש או ממנה. בהמיספרה אחת השוויון האביבי משתנה ההטיה ממרחק לכיוון השמש, ומאריך את הימים שלאחר מכן עד שוויון השוויון בסתיו, כאשר ההפך מתרחש.
לסולסטיס ולשווי השוויון יש תאריכים משתנים בגלל הבדלים חשבונאיים קטנים במסלול כדור הארץ (שנה היא מעט יותר מ- 365 יום) ומערכות לוח שנה.
עם זאת, היום הראשון של העונה כמוגדר בדרך כלל בלוח השנה נופל סמוך לאותם תאריכים של אירועים אסטרונומיים אלה. בחצי הכדור הצפוני, היפוך החורף מתרחש בסביבות 22 בדצמבר; היפוך הקיץ, 22 ביוני; שוויון האביב, 21 במרץ; והשוויון השוויתי, 23 בספטמבר.