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Independientemente de dónde viva, seguramente disfrutará de los beneficios de una mayor duración de la luz del día en los meses de verano. Si vives en el hemisferio norte, el verano se extiende desde finales de junio hasta finales de septiembre; En el hemisferio sur, el verano ocupa el mismo período que el invierno al norte del ecuador, desde finales de diciembre hasta finales de marzo. Este aumento en la luz solar del verano resulta de una combinación de amaneceres cada vez más tempranos y puestas de sol cada vez más tardías.
¿Por qué el planeta experimenta más luz solar en verano y, en consecuencia, menos en invierno? La respuesta combina la geometría básica con la astronomía básica, aunque no de la forma en que puede pensar.
Factores astronómicos que determinan la duración de la luz del día
La Tierra, en promedio, está a unos 150 millones de kilómetros del sol. La forma de la órbita no es un círculo sino una elipse, por lo que la Tierra se acerca a alrededor de 91 millones de millas al sol en enero y se desvía hasta unos 95 millones de millas en julio.
Claramente, sin embargo, no es esta variación la que hace que los meses de verano sean más cálidos y mejor iluminados que los meses de invierno. En cambio, las estaciones en su totalidad resultan de la inclinación de la Tierra en 23.5 grados desde una línea perpendicular a su trayectoria orbital alrededor del sol. Esta inclinación siempre "apunta" en la misma dirección con respecto al sol, mientras que la Tierra completa un circuito a su alrededor en el transcurso de un año. Esto significa que, en lugar de que cada parte del planeta obtenga 12 horas de sol y 12 horas de oscuridad durante todo el año, como ocurriría si la rotación de la Tierra fuera perpendicular a su plano orbital, cada lugar (excepto el ecuador mismo) experimenta más luz del día que oscuridad en el verano. Además, este desequilibrio se vuelve más pronunciado a medida que aumenta la distancia desde el ecuador (y, por lo tanto, la proximidad a los polos). En el hemisferio norte, junio es el mes más soleado en general, y diciembre es el más oscuro.
Es posible que haya oído hablar del Círculo Polar Ártico, una línea de latitud que rodea la Tierra 66.5 grados al norte del ecuador (o 23.5 grados al sur del Polo Norte) y el Círculo Antártico, los Círculos del Ártico que se encuentran de manera similar en el hemisferio sur. La importancia de estos límites imaginarios es que las regiones más cercanas a los polos que estas experimentan la luz solar durante todo el día durante un mes o más a partir del comienzo del verano, llamado solsticio de verano. Esto se debe a que el eje inclinado de la rotación de la Tierra apunta directamente hacia el sol en esta fecha, y pequeñas porciones del planeta no giran completamente de los rayos del sol hasta que haya pasado algún tiempo. El número de horas de solsticio de verano a la luz del día está en su punto máximo en este día en todas partes de la Tierra.
Al final del verano, en el equinoccio de otoño (otoño) que se lleva a cabo el 21 o 22 de septiembre en el hemisferio norte, el eje o la rotación no apuntan ni se alejan del sol. Esto tiene el efecto de que un día la Tierra no se incline sobre su eje, y en todas partes de la Tierra reciba 12 horas de luz solar y 12 horas de oscuridad. Esto también ocurre en el equinoccio vernal (primavera) seis meses después, cuando la cantidad de luz solar diaria ha aumentado desde su mínimo anual durante tres meses en lugar de disminuir.
Ejemplos geográficos
Varios sitios web, incluida una página operada por la Marina de los EE. UU. (Ver Recursos), integran estos principios y le permiten determinar rápidamente cuánta luz solar recibe una ubicación determinada todos los días del año. Por ejemplo, si ingresa a Portland, Oregon, EE. UU., Que tiene una latitud de poco más de 45 grados y, por lo tanto, está a poco más de la mitad del Polo Norte desde el ecuador, encontrará que la ciudad está iluminada durante 15 horas y 41 minutos tiempo del solsticio de verano y durante 8 horas y 42 minutos en el momento del solsticio de invierno seis meses después, lo que significa que el momento de una puesta de sol de Oregon puede variar en aproximadamente tres horas y media. Las ciudades más al norte muestran el mismo patrón, pero una mayor amplitud entre las cantidades máximas y mínimas de luz solar a lo largo de las estaciones.