De tijd rond 21 of 22 december is een zeer belangrijke dag voor onze planeet en haar relatie met de zon. 21 december is een van de twee zonnewendes, dagen waarop de zonnestralen direct op een van de zonnestralen vallen twee tropische breedtegraadlijnen. In 2018 precies om 17:23 uur EST (22:23 UTC) op 21 december 2018 begint de winter op het noordelijk halfrond en begint de zomer op het zuidelijk halfrond.
Waarom de winterzonnewende plaatsvindt
De aarde draait om haar as, een denkbeeldige lijn die dwars door de planeet gaat tussen de noord- en zuidpool. De as is enigszins gekanteld ten opzichte van het vlak van de aardrevolutie rond de zon. De kanteling van de as is 23,5 graden; dankzij deze kanteling genieten we van de vier seizoenen. Gedurende een aantal maanden van het jaar ontvangt de helft van de aarde meer directe zonnestralen dan de andere helft.
De aardas wijst altijd naar hetzelfde punt in het universum. Wanneer de as van december tot maart van de zon af wijst (vanwege de relatieve locatie
van de aarde naar de zon), geniet het zuidelijk halfrond tijdens hun zomermaanden van de directe zonnestralen. Als alternatief, wanneer de as naar de zon kantelt, zoals tussendoor Juni en september, het is zomer op het noordelijk halfrond maar winter op het zuidelijk halfrond.21 december wordt de winterzonnewende op het noordelijk halfrond genoemd en tegelijkertijd de zomerzonnewende op het zuidelijk halfrond. Op 21 juni zijn de zonnewendes omgekeerd en begint de zomer op het noordelijk halfrond.
Op 21 december is er 24 uur daglicht ten zuiden van de Antarctische cirkel (66,5 ° ten zuiden van de evenaar) en 24 uur duisternis ten noorden van de poolcirkel (66,5 ° ten noorden van de evenaar). De zonnestralen zijn direct boven het hoofd Steenbokskeerkring (de breedtegraad op 23,5 ° zuid, via Brazilië, Zuid-Afrika en Australië) op 21 december.
Zonder de helling van de aardas zouden we geen seizoenen hebben. De zonnestralen zouden het hele jaar door direct boven de evenaar liggen. Er zou slechts een kleine verandering optreden als de aarde lichtjes maakt elliptische baan rond de zon. De aarde is het verst verwijderd van de zon rond 3 juli; dit punt staat bekend als het aphelium en de aarde is 94,555,000 mijlen verwijderd van de zon. De perihelium vindt plaats rond 4 januari wanneer de aarde slechts 91.445.000 mijl van de zon verwijderd is.
Wanneer de zomer op een halfrond plaatsvindt, komt dat doordat dat halfrond meer directe zonnestralen ontvangt dan het tegenovergestelde halfrond waar het winter is. In de winter valt de energie van de zon schuin op de aarde en is daardoor minder geconcentreerd.
Tijdens de lente en de herfst wijst de as van de aarde zijwaarts, zodat beide hemisferen matig weer hebben en de zonnestralen zich direct boven de evenaar bevinden. Tussen de Kreeftskeerkring en de Steenbokskeerkring (23,5 ° noorderbreedte zuidelijk) zijn er echt geen seizoenen, aangezien de zon nooit erg laag aan de hemel staat en dus het hele jaar door warm en vochtig ("tropisch") blijft. Alleen die mensen op de bovenste breedtegraden ten noorden en ten zuiden van de tropen ervaren seizoenen.