Zakaj so poleti dnevi daljši (in kaj je polnočno sonce)

Na najdaljši dan v letu ima London skoraj 16 ur in 40 minut dnevne svetlobe, na najkrajšega pa manj kot 8 ur. Blizu ekvatorja je razlika le nekaj minut. Razlog je preprosta geometrija: Zemljina os je nagnjena.

Nagib, ne razdalja

Zemljina os je glede na ravnino njenega tira nagnjena za približno 23,4° in vse leto kaže v isto smer v prostoru (proti Severnici). Ko Zemlja kroži okoli sonca:

• je junija severna polobla nagnjena proti soncu,
• decembra pa stran od njega.

Razdalja do sonca se spreminja precej manj, kot si ljudje mislijo: med letom za približno 3 %, soncu pa je Zemlja najbližje v začetku januarja, sredi severne zime. Nagib je veliko pomembnejši, in sicer na dva načina.

Zakaj nagib podaljša dneve

Predstavljajte si, da med vrtenjem Zemlje sledite enemu vzporedniku, recimo 50° s. g. š. Meja med dnevom in nočjo (terminator) ta krog razdeli na dnevni in nočni del. Junija, ko je sever nagnjen proti soncu, je terminator nagnjen tako, da je na dnevni strani več kot polovica kroga: na 50° s. g. š. približno dve tretjini, kar je približno 16 ur. Decembra je ravno obratno in na dnevni strani je le približno tretjina.

Na ekvatorju terminator krog vedno razpolovi, zato so dnevi vse leto dolgi blizu 12 ur. Proti tečajema se učinek krepi, dokler niso celotni vzporedniki v celoti na dnevni ali v celoti na nočni strani.

Koordinate	Junijski solsticij	Marčevsko enakonočje	Decembrski solsticij
0° S	12 h 7 min	12 h 7 min	12 h 8 min
20° S	13 h 21 min	12 h 7 min	10 h 55 min
40° S	15 h 1 min	12 h 8 min	9 h 20 min
50° S	16 h 22 min	12 h 10 min	8 h 4 min
60° S	18 h 52 min	12 h 13 min	5 h 52 min
66.6° S	ves dan	12 h 16 min	2 h 7 min
70° S	ves dan	12 h 18 min	nič

Zakaj je poleti tudi topleje

Nagib spremeni tudi kot, pod katerim pada sončna svetloba. Poleti je sonce višje na nebu, zato vsak kvadratni meter tal prejme več energije, svetloba pa gre skozi tanjšo plast ozračja. Daljši dnevi in bolj neposredna svetloba skupaj prinesejo toplo poletje. Da so najtoplejši tedni julija in avgusta, ne pa ob solsticiju, je posledica tega, da se kopno in še posebej oceani segrevajo več tednov.

Polnočno sonce in polarna noč

Severni tečajnik leži na približno 66,6° s. g. š. (90° − 23,4°). Severno od njega sonce vsaj en dan okoli junijskega solsticija ostane nad obzorjem vseh 24 ur: to je polnočno sonce. Vsaj en dan okoli decembrskega solsticija pa sploh ne vzide: to je polarna noč.

• Na samem tečajniku to traja približno dan ali dva (polnočno sonce nekoliko dlje, ker lom svetlobe sonce dvigne).
• V Tromsøju (69,6° s. g. š.) polnočno sonce traja od približno 20. maja do 22. julija, polarna noč pa od konca novembra do sredine januarja.
• Na severnem tečaju sonce vzide enkrat na leto, okoli marčevskega enakonočja, in enkrat zaide, okoli septembrskega enakonočja.

Polarna noč le redko pomeni popolno temo: opoldne je sonce le nekaj stopinj pod obzorjem, zato je več ur somraka.

Kako hitro se dolžina dneva spreminja

Dolžina dneva se ne spreminja enakomerno. Najhitreje se spreminja okoli enakonočij, najpočasneje pa okoli solsticijev. Na 46° s. g. š. (na primer v Ljubljani) se dnevi konec marca podaljšujejo za približno 3 minute na dan, sredi junija pa le še za nekaj sekund na dan.

Kalkulator dolžine dneva nariše to krivuljo za kateri koli kraj in omogoča primerjavo dveh krajev, na primer vašega domačega kraja in mesta daleč na severu ali jugu.