Tiden omkring 21. eller 22. december er en meget vigtig dag for vores planet og dens forhold til solen. 21. december er en af to solstier, dage hvor solstrålene direkte rammer en af to tropiske breddegradslinjer. I 2018 på præcis 05:23 p.m. EST (22:23 UTC) den 21. december 2018 begynder vinteren på den nordlige halvkugle og sommeren begynder på den sydlige halvkugle.
Hvorfor vintersolverv opstår
Jorden drejer rundt om sin akse, en imaginær linje, der går lige gennem planeten mellem nord- og sydpolen. Aksen vippes noget fra planet for jordens revolution omkring solen. Hældningen af aksen er 23,5 grader; takket være denne hældning nyder vi de fire sæsoner. I flere måneder af året modtager halvdelen af jorden mere direkte solstråler end den anden halvdel.
Jordens akse peger altid på det samme punkt i universet. Når aksen peger væk fra solen fra december til marts (på grund af relativ placering fra jorden til solen), den sydlige halvkugle nyder de direkte solstråler i deres sommermåneder. Alternativt, når aksen vipper mod solen, som den gør imellem
Juni og september, det er sommer på den nordlige halvkugle, men vinteren på den sydlige halvkugle.21. december kaldes vintersolverv på den nordlige halvkugle og samtidig sommersolverv på den sydlige halvkugle. Den 21. juni vendes solstice, og sommeren begynder på den nordlige halvkugle.
Den 21. december er der 24 timers dagslys syd for den antarktiske cirkel (66,5 ° syd for ækvator) og 24 timers mørke nord for den arktiske cirkel (66,5 ° nord for ækvator). Solens stråler er direkte overhead langs Stenbukken Tropic (breddegradslinjen 23,5 ° syd, der passerer gennem Brasilien, Sydafrika og Australien) den 21. december.
Uden hældningen af jordens akse ville vi ikke have sæsoner. Solens stråler ville være direkte overhead af ækvator hele året rundt. Kun en mindre ændring ville forekomme, da jorden gør det lidt elliptisk bane omkring solen. Jorden er længst fra solen omkring 3. juli; dette punkt er kendt som aphelion, og jorden er 94.555.000 miles væk fra solen. Det perihelium finder sted omkring 4. januar, når jorden kun er 91.445.000 miles fra solen.
Når sommeren forekommer på en halvkugle, skyldes den, at halvkuglen modtager mere direkte solstråler end den modsatte halvkugle, hvor det er vinter. Om vinteren rammer solens energi jorden i skrå vinkler og er således mindre koncentreret.
I løbet af foråret og efteråret peger jordaksen sidelæns, så begge halvkugler har moderat vejr, og solstrålene er direkte over hovedet af ækvator. Mellem kræftens tropic og Stenbukkenet (23,5 ° breddegrad syd) er der virkelig ingen årstider, da solen aldrig er særlig lav på himlen, så den forbliver varm og fugtig ("tropisk") året rundt. Kun disse mennesker i de øvre breddegrader nord og syd for troperne oplever sæsoner.