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Gli abitanti dell'emisfero settentrionale, o la maggior parte della popolazione terrestre, hanno probabilmente tutti notato giorni più lunghi e notti più brevi in estate e l'opposto in inverno. Questo fenomeno si verifica perché l'asse terrestre non è dritto su e giù con un angolo di 90 gradi, ma è invece leggermente inclinato.
Pertanto, poiché il pianeta orbita attorno al sole ogni 365 giorni, a volte l'emisfero settentrionale è più vicino al sole (estate) mentre a volte è più lontano (inverno).
Estate: giorni più lunghi e notti più brevi
Per spiegare perché i giorni sono più lunghi in estate e più brevi in inverno, prima considera i due modi in cui la Terra ruota continuamente.
Si gira attorno al suo asse, o la linea immaginaria che attraversa i poli nord e sud, tutti 24 ore così che parte del pianeta è sempre rivolta verso il sole (vivendo di giorno) mentre la parte opposta del pianeta non lo è (vivendo di notte). Nel frattempo, anche la Terra sta orbitando attorno al sole, completando il suo cerchio ogni 365 giorni.
Se l'asse terrestre fosse dritto su e giù a 90 gradi, la lunghezza del tempo trascorso di fronte al sole sarebbe sempre uguale alla lunghezza del tempo di distanza. Ma non lo è.
Invece, la Terra è leggermente inclinata 23,5 gradi per essere precisi. Inoltre, questa inclinazione è sempre puntata nella stessa direzione nello spazio, verso Polaris (la stella polare), anche se il pianeta viaggia in cerchio attorno al sole. Ciò significa che durante la sua orbita annuale, a volte l'emisfero nord è più vicino al sole (estate) mentre a volte è più lontano (inverno).
A seconda di dove ti trovi sul pianeta, la differenza nella durata del giorno da una stagione all'altra può essere maggiore o minore.
Misurazione della latitudine
La latitudine è una misura che individua un punto su un pianeta in relazione alla sua distanza dall'equatore. Le latitudini più elevate sono più vicine ai poli, mentre 0 gradi in latitudine è il equatore si.
Poiché la Terra è una sfera, le latitudini più alte vicino ai poli si stanno già allontanando dal Sole e quindi ricevono meno luce solare ogni 24 ore. Questo è il motivo per cui i poli rimangono più freddi rispetto al resto del pianeta.
Pertanto, con un'ulteriore inclinazione di 23,5 gradi rispetto al Sole, un palo riceve ancora meno luce e sperimenterà solo il giorno nella finestra corta quando la sua parte più bassa è in linea con i raggi del Sole. In effetti, nel mezzo dell'inverno, il sole non sorge mai completamente sopra l'orizzonte ed è essenzialmente 24 ore di notte; in estate, è vero il contrario.
Equinozi e solstizi
La combinazione dell'inclinazione della Terra e della sua rotazione attorno al Sole significa che in un giorno all'anno il Polo Nord finisce per inclinarsi il più possibile verso il Sole mentre il Polo Sud è inclinato il più lontano possibile. Ciò si traduce in il giorno più lungo dell'anno, noto anche come solstizio d'estate, per tutte le località dell'emisfero settentrionale e il giorno più corto nell'emisfero meridionale, chiamato solstizio d'inverno.
A metà strada tra i solstizi ci sono gli equinozi. Questo segna il punto nell'orbita terrestre in cui l'inclinazione dei pianeti cambia orientamento verso o lontano dal Sole. All'equinozio di primavera di un emisfero, l'inclinazione cambia da lontano a verso il Sole, allungando i giorni successivi fino all'equinozio di autunno, quando si verifica il contrario.
I solstizi e gli equinozi hanno date variabili a causa delle piccole differenze contabili nell'orbita terrestre (un anno è leggermente più di 365 giorni) e nei sistemi di calendario.
Tuttavia, il primo giorno di una stagione come di solito definito in un calendario cade vicino alle stesse date di questi eventi astronomici. Nell'emisfero settentrionale, il solstizio d'inverno si verifica intorno al 22 dicembre; solstizio d'estate, 22 giugno; equinozio di primavera, 21 marzo; e cadono equinozio, 23 settembre.