La lunga notte del 21 dicembre

12/12/2016

Si sta avvicinando il 21 dicembre, la giornata più corta dell’anno che segna l’arrivo dell’inverno.
Ma da domani, 13 dicembre, le giornate inizieranno a sembrarci più lunghe perché, anche se di pochi istanti, ogni giorno il Sole tramonterà più tardi.
Le ore di luce continuano però ugualmente a ridursi: al mattino il buio dura più a lungo e il Sole ritarda sempre più la sua comparsa. Così la durata del giorno, differenza tra l’ora del tramonto e quella dell’alba, arriverà al suo minimo proprio il 21 dicembre, giorno del solstizio.
solstizio_graficoIn questi giorni il tramonto sembra essersi fermato: tra il 7 e il 13 dicembre l’ora del calar del Sole cambia solo impercettibilmente. Mentre l’alba continua a ritardare e proseguirà così fino ai primi giorni di gennaio, quando, come per il tramonto, l’ora del levar del Sole rimarrà quasi la stessa per alcuni giorni. Dopo, il Sole anticiperà nuovamente la sua apparizione e le giornate si allungheranno rapidamente. Nel grafico a lato è evidenziato l’andamento a Bolzano dell’ora di alba e tramonto nei mesi di dicembre 2016 e gennaio 2017.

Sapete che…

800px-earth-lighting-winter-solstice_enPiù si va a nord, più si riducono le ore di luce e, arrivati al Circolo Polare Artico,  nel giorno del solstizio la notte dura 24 ore e il Sole non sale oltre l’orizzonte. Proseguendo verso il Polo la notte dura ancora più a lungo, fino al Polo, dove nell’anno una notte di sei mesi (dall’Equinozio di settembre a quello di marzo) si alterna ad un giorno altrettanto lungo, ma con il Sole che non si alza mai oltre 23° 27’.

Il solstizio d’inverno non è un giorno, ma un solo istante, il momento esatto in cui, nel suo lungo viaggio attorno al Sole, la Terra volge il suo asse nella direzione opposta al Sole (nel nostro emisfero) e la sua altezza sull’orizzonte raggiunge il valore minimo. La Terra si sposta ad una velocità incredibile, circa 108mila km/h, e basta un secondo perché si allontani di 30 km dal punto del solstizio.
Nel planisfero qui sotto, ottenuto dal sito The United States Naval Observatory (USNO), si vedono le zone in luce e in ombre nel momento del solstizio, cioè alle 10,44 UTC del 21 dicembre 2016. La linea che separa le due zone è detta terminatore.
terminatore_21_12-10_44

Quest’anno in Italia il solstizio cade alle 11,44 di mercoledì 21 dicembre (fuso orario GMT+1), ma a Kiribati, uno stato insulare dell’Oceania con fuso orario GMT+14, cade giovedì 22 alle ore 0,44.

La data non è costante (può cadere il 21 o il 22 dicembre) perché il tempo impiegato dalla Terra a compiere un giro attorno al Sole (rivoluzione) non coincide con la durata dell’anno civile. Ogni anno il solstizio si sposta in avanti di circa 6 ore ma, con l’anno bisestile (come il 2016), l’introduzione di un giorno riallinea i tempi.

Naturalmente a sud dell’Equatore a dicembre si ha il solstizio d’estate e il Sole raggiunge l’altezza massima.
Ma che cosa accade proprio all’Equatore?  Il 21 dicembre il Sole è in verticale sul Tropico del Capricorno e all’Equatore il Sole raggiunge l’altezza minima: 66° 33’, anche nel solstizio di giugno all’Equatore il Sole è basso, sempre 66° 33’, ma questa volta è visibile in direzione nord. La massima altezza si verifica negli Equinozi, quando i raggi cadono perpendicolarmente al suolo (altezza 90°). Quindi all’Equatore ogni anno si hanno due giorni in cui il Sole è all’altezza minima sull’orizzonte e due in cui raggiunge l’altezza massima.


Fare Geo

  • Osserva su Wikipedia data e ora del solstizio d’inverno in Italia dal 2000 al 2020. Calcola per ogni anno, dal 2001, di quanto cambia il solstizio e visualizza i dati che ottieni con un grafico. Quante volte posticipa e quante volte anticipa? Che cosa noti relativamente agli anni in cui anticipa?
  • Controlla l’ora in cui il Sole tramonta da oggi al 10 gennaio e verifica se effettivamente continua a posticipare, anche se di poco.
  • La durata del giorno varia secondo la latitudine, utilizza il sito SunEarthTools (qui in italiano) per individuare l’ora di alba e tramonto nel giorno del solstizio di dicembre della città in cui vivi e determina le ore di luce.
  • Osserva nel planisfero in alto le zone illuminate dal Sole e quelle in ombra. Individua approssimativamente la posizione del Circolo Polare Artico e spiega come sei riuscito a determinarla.
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