Nie wiem dlaczego takich ciekawych informacji nie wyniosłem ze szkoły, która nauczyła mnie mylnego przekonania, że w najkrótszy dzień roku słońce wstaje najpóźniej i zachodzi najszybciej. Pewnie wielu z nas tak sądzi. Okazuje się, że nie jest to prawdą! Ruch naszej planety wokół Słońca jest bardziej złożony, niż mogłoby to się wydawać, a to bezpośrednio wpływa na obserwacje dnia i nocy. Już sam fakt istnienia lat przestępnych wprowadza zaburzenie w schematycznym modelu, jakim posługuje się, pewnie, większość. A to dopiero początek...

Bazują na wyliczeniach programów komputerowych dotyczących godzin wschodu i zachodu słońca sporządziłem sobie mały arkusz wyznaczający te dwa punkty w 2015 roku dla dwóch miast znajdujących się mniej więcej na tym samym południku, lecz skrajnie od siebie oddalonych równoleżnikowo - jedno z południa i drugie z północy naszego kraju. Na jego podstawie sporządziłem łatwiejszy w analizie wykres, na którym oznaczyłem moment wschodu i zachodu słońca oraz czas trwania dnia. Wyniki mnie zaskoczyły!

1. Długość dnia jest bardziej zmienna na północy niż na południu - PRAWDA

To akurat żadnym zaskoczeniem nie jest. Każdy z nas słyszał o dniu i nocy polarnej, które są skrajnymi przypadkami długości dnia i nocy. Poniżej kół podbiegunowych mamy już dobowy cykl dnia i nocy, ale nie jest on stały dla każdej szerokości geograficznej. I tak w 2015 r. w Gdańsku najdłuższy dzień trwać będzie 17 godzin i 14 minut i będzie dłuższy o 48 minut od najdłuższego dnia na południu kraju. Z kolei najkrótszy dzień trwać będzie tam 7 godzin i 18 minut i będzie krótszy o 44 minut od najkrótszego dnia na południu. Czyli rozpiętość między najkrótszym i najdłuższym dniem w Gdańsku to aż 9 godzin i 56 minut podczas gdy na południu rozpiętość ta to zaledwie 8 godzin i 24 minut czyli po ponad półtorej godziny mniej!

2. Równonoc występuje w tym samym czasie na południu i północy - PRAWDA

Trudno wszak, żeby było inaczej. Ale doskonale widać to na wykresie, gdzie ciemnozielona linia ciągła (południe) i przerywana (północ) łączą się równo na linii wyznaczającej 12 godzin. Nadmienić można tu też, że ta sama reguła obowiązuje także wobec najkrótszego i najdłuższego dnia roku.

3. W dzień równonocy dzień i noc trwają po 12 godzin - FAŁSZ

Po pierwsze trzeba by wyjść od tego, że doba słoneczna wcale nie trwa 24 godzin, stąd odstęp czasu między dwoma kolejnymi wschodami nie może wynieść 24 godzin. W ciągu takiego czasu Ziemia wykona pełny obrót, ale wykona też część obrotu wokół Słońca zmieniając tym samym jego usytuowanie względem punktu na Ziemi. W ogóle stwierdzenie, że dziś jest równonoc wcale nie oznacza, że dzień lub noc będą trwały po 12 godzin, gdyż takie złożenie odnosi się do hipotetycznych warunków, w których Słońce i Ziemia nie przemieszczą się względem siebie. Jeśli taka sytuacja zajdzie, to jest to raczej przypadek niż reguła.

4. W najkrótszy/najdłuższy dzień roku słońce wschodzi najpóźniej/najwcześniej i zachodzi najwcześniej/najpóźniej - FAŁSZ

To chyba największe zaskoczenie! Najkrótszy dzień roku wcale nie oznacza, że od tego dnia słońce zacznie wschodzić coraz wcześniej. Wręcz przeciwnie, jeszcze przez kilka dni słońce wschodzi coraz później, ale równocześnie coraz później zachodzi. Zaznaczone zostało to na wykresie jasnozielonymi liniami, które łączą szczyty wszystkich trzech wykresów. Co ciekawe, o ile w lecie rozbieżność ta jest dość mała, to w zimie choć najkrótszy dzień w roku wypada oczywiście 22 grudnia, to słońce najpóźniej wzejdzie aż 31 grudnia, czyli 9 dni później! Jednocześnie słońce najszybciej zachodzi już ok 13 grudnia, czyli 9 dni wcześniej. Skąd więc najkrótszy czy najdłuższy dzień?

5. Godziny wschodu i zachodu słońca zmieniają się symetrycznie - FAŁSZ

Wydawać by się mogło, że jeśli słońce w jakiś dzień wschodzi minutę wcześniej, to i minutę później zajdzie. Jest to zupełnym kłamstwem i to z dwóch powodów. Po pierwsze, jak wskazałem w poprzednim punkcie, szczyty wykresów wschodu i zachodu wcale nie znajdują się w jednym punkcie. Po drugie, zmiana godzin wschodów i zachodów wcale nie ma tej samej charakterystyki. Na przełomie roku słońce wschodzi prawie o tej samej porze. Natomiast godzina zachodu słońca szybko ulega zmianie. To właśnie z tego powodu prawdziwym wydaje nam się powiedzenie Na Nowy Rok przybywa dnia na barani skok - mało kto obserwuje wschody słońca, ale łatwo zauważamy, że zachód słońca z dnia na dzień następuje coraz później, sprawiając wrażenie, że dzień bardzo szybko się wydłuża. Dopiero później słońce zaczyna bardzo szybko zmieniać godziny wschodu, a godzina zachodu nieco się stabilizuje.

6. Długość dnia wydłuża się lub skraca dokładnie o tyle samo - FAŁSZ

W zasadzie nie ma tu wiele co tłumaczyć - cykl długości dnia przypomina bardziej sinusoidę i nie ma nic wspólnego z charakterystyką trójkątną. W okresach szczytów zmiany długości dnia zachodzą bardzo wolno; najszybciej długość dnia ulega zmianie w okolicach równonocy.

7. Dzień średnio w ciągu roku trwa 12 godzin - FAŁSZ?

Z danych wynika, że średnia długość dnia w ciągu roku to aż 12 godzin i 18 minut dla północnego krańca kraju. Także godziny najwcześniejszego wschodu i zachodu słońca nie wykazują symetrii - przykładowo dla Gdańska jest to 4:10 - 21:24 oraz 8:07 - 15:21. Pomijając oczywiste przesunięcie wywołane zmianą czasu, to zauważyć można i tak pewną anomalię. Tak samo będzie, jeśli przeanalizujemy długość najkrótszego i najdłuższego dnia - dla Gdańska 7 godzin i 18 minut versus 17 godzin i 14 minut, a wszak opozycyjnym czasem do 7:18 winno być 16:42. Po części wynikać to może także z wielkości samej tarczy słonecznej, zjawiska ugięcia światła oraz z powodu wysokości nad powierzchnią oraz kształtu samej kuli ziemskiej. W efekcie więcej mamy dnia, niż nocy.

8. Przesunięcie czasu pomaga dostosować się do trwania dnia

Ten mit jest przyczyną dyskusji od czasu, gdy tylko wprowadzono wynalazek w postaci przesunięcia czasu. Jak widać na wykresie, skuteczność jego przejawi się przez około miesiąc i tygodnia czasu jesienią. Po upływie 38 dni wracamy do punktu sprzed zmiany czasu, jeśli chodzi o wschód słońca. Na wiosnę zniwelowanie następuje w czasie o dwa tygodnie krótszym.

Podsumowanie

Z pewnością, opierając się o ten zestaw danych, można by wyciągnąć jeszcze kilka innych interesujących wniosków. Jeśli takie macie, to można się nimi podzielić w komentarzu do tego wpisu. Ja zawarłem to, co albo mnie zaskoczyło, albo po prostu rzuciło się w oczy. Zainteresowani mogą pobrać arkusz z danymi oraz wykresem i próbować samemu analizować, wnioskować. A może po prostu przyda się on komuś ot tak, by poznać godziny wschodu i zachodu słońca w całym noworozpoczętym 2015 roku? Natomiast chcących nieco zgłębić zagadnienia czasu słonecznego odsyłam do interesującego, acz niedługiego artykułu o tym, Dlaczego zimą słońce wschodzi coraz później.