Anotimpurile se produc datorită înclinației axei de rotație a Pământului, în funcție de cantitatea de lumină solară pe care anumite zone o primesc pe parcursul anului. Mișcarea anuală de revoluție a Pământului în jurul Soarelui este transpusă pe bolta cerească în mișcarea anuală aparentă a Soarelui pe linia imaginară numită Ecliptică. Bolta cerească are, la fel ca și globul pământesc, un ecuator, numit Ecuatorul Ceresc. Dacă axa de rotație a Pământului n-ar avea înclinația de 23.5°, ci ar fi perpendiculară pe planul orbitei, adică pe planul eclipticii, atunci Soarele s-ar deplasa pe boltă chiar pe Ecuatorul ceresc și n-am avea anotimpuri. Cum acel unghi de înclinație există, avem cele patru anotimpuri, iar ecliptica și Ecuatorul ceresc se intersectează în doar două puncte numite punctul vernal și punctul autumnal. Când Soarele ajunge la unghiul maxim față de Ecuatorul ceresc au loc solstițiile. Principalele efecte ale înclinării axei de rotație a Pământului sunt modificarea zilnică a lungimii zilelor și nopților și a unghiului de altitudine maximă a Soarelui deasupra orizontului.
Echinocțiul de primăvară sau echinocțiul de martie se produce în jurul datei de 20-21 martie, în momentul în care Soarele ajunge la punctul vernal pe bolta cerească. Coordonatele ecuatoriale ale acestui punct sunt: ascensie dreaptă 0h00m, declinație 0°00′, aflându-se în prezent pe teritoriul constelației Pisces. Echinocțiul de primăvară marchează începutul anului tropic. În perioada echinocțiului de primăvară ziua este aproximativ egală cu noaptea, de aici provenind și numele de echinocțiu (aequus = egal, nox=noapte). Soarele răsare exact la punctul cardinal Est și apune exact la punctul cardinal Vest. La amiază, Soarele are altitudinea deasupra orizontului egală cu 90° – latitudinea locului. Pe bolta cerească Soarele traversează Ecuatorul Ceresc de la sud la nord, trecând în emisfera boreală a cerului. Este începutul primăverii astronomice în emisfera nordică și al toamnei în emisfera sudică. La Polul Nord începe ziua polară de 6 luni, odată cu răsăritul Soarelui, iar la Polul Sud începe noaptea polară. La Ecuator Soarele trece la amiază exact pe la Zenit. După momentul echinocțiului de primăvară zilele vor fi tot mai lungi, iar nopțile tot mai scurte.
Solstițiul de vară sau solstițiul de iunie are loc în jurul datei de 21-22 iunie. Soarele ajunge în cel mai nordic punct al Eclipticii, aflat pe teritoriul constelației Taurus, aproape de granița cu Gemini, coordonatele ecuatoriale ale Soarelui fiind în momentul solstițiului: ascensia dreaptă 6h00m, declinație +23°26′. În emisfera nordică durata zilei este maximă, iar cea a nopții minimă în perioada solstițiului de vară. Tot în această perioadă Soarele răsare în cel mai nordic punct de pe orizont, aproape de Nord-Est, ajunge la amiază la altitudinea maximă deasupra orizontului (latitudinea locului + 23,5°) și apune în cel mai nordic punct de pe orizont, aproape de Nord-Vest. De asemenea tot în preajma solstițiului de vară Soarele răsare cel mai devreme (cu câteva zile înainte de solstițiu) și apune cel mai târziu (cu câteva zile după solstițiu). Este începutul verii astronomice în emisfera nordică, respectiv al iernii în cea sudică. Este mijlocul zilei polare la Polul Nord, respectiv al nopții polare la Polul Sud. Soarele trece la amiază la Zenit în locurile aflate pe Tropicul Racului (latitudinea de 23°26’N). După solstițiu durata zilei începe să scadă, iar cea a nopții să crească, tendință care va continua până la solstițiul de iarnă.
Echinocțiul de toamnă sau echinocțiul de septembrie se produce în jurul datei de 22-23 septembrie. Soarele ajunge traversează din nou Ecuatorul Ceresc, de la nord la sud de data aceasta, acest punct purtând denumirea de punct autumnal. Are coordonatele ecuatoriale: ascensie dreaptă 12h00m, declinație 0°00′ și se află pe teritoriul constelației Virgo. Zilele sunt din nou egale cu nopțile, iar Soarele răsare din nou exact la punctul cardinal Est și apune exact la Vest. La amiază altitudinea Soarelui deasupra orizontului este dată de formula 90° – latitudinea locului. Este începutul toamnei astronomice în emisfera nordică, respectiv a primăverii în emisfera sudică. La Polul Nord începe noaptea polară, Soarele apunând, iar la Polul Sud începe ziua polară de 6 luni. Soarele este la amiază la Zenit observat de la Ecuator. După echinocțiul de toamnă nopțile devin mai lungi decât zilele, Soarele continuând să se deplaseze spre sud pe bolta cerească.
Solstițiul de iarnă sau solstițiul de decembrie are loc în jurul datei de 21-22 decembrie, în momentul în care Soarele ajunge în cel mai sud punct al Eclipticii. Acesta are coordonatele ecuatoriale: ascensie dreaptă 18h00, declinație -23°26′, fiind localizat pe teritoriul constelației Sagittarius. Este începutul iernii astronomice în emisfera nordică, respectiv a verii astronomice în emisfera sudică. În emisfera nordică durata zilelor este minimă, iar durata nopților este maximă. Soarele răsare în cel mai sudic punct de pe orizont, aproape de Sud-Est, se află la amiază la cea mai mică altitudine deasupra orizontului sudic (66,5° – latitudinea locului) și apune în cel mai sudic punct de pe orizont, aproape de Sud-Vest. Tot în preajma solstițiului de iarnă se produce cel mai timpuriu apus (cu câteva zile înainte de solstițiu) și cel mai târziu răsărit (cu câteva zile după solstițiu). E miezul nopții polare la Polul Nord, respectiv miezul zilei polare la Polul Sud. Soarele trece la Zenit la amiază în locațiile situate pe Tropicul Capriconului (latitudinea de 23°26’S). După momentul solstițiului de iarnă durata zilei începe să crească, iar cea a nopții să scadă.
Anul tropic se încheie când Soarele ajunge din nou la punctul vernal, după 365 de zile, 5 ore, 48 minute și 45 secunde, cu 20 de minute mai devreme decât anul sideral. Anul tropic este mai scurt decât anul sideral datorită precesiei echinocțiilor. Axa de rotație a Pământului își schimbă orientarea în spațiu, descriind un con în decursul unei perioade de aprox. 26.000 de ani. Pe bolta cerească punctul vernal se deplasează mereu spre vest, câte 50,3″/ în fiecare an sau 1 grad la 71,6 ani.
Lasă un răspuns