CIRCOLO DI ILLUMINAZIONE
È il confine tra luce e buoi che separa i due emisferi. Esso viene attraversato da ciascun luogo della superficie terrestre due volte: all’alba e al tramonto. Questa transizione non avviene bruscamente, ma nel giro di circa mezz’ora.
ALTERNANZA DELLE STAGIONI
Le massime elevazioni a nord e a sud, rispetto al piano equatoriale, il Sole le raggiunge in due posizioni, dette solstizi: la prima si verifica intorno al 21 giugno (solstizio d’estate), la seconda intorno al 22 dicembre (solstizio d’inverno). Nel solstizio d’estate, il Sole è allo zenit sul Tropico del Cancro, che corrisponde al parallelo con latitudine 23°27′ N: l’illuminazione ed il riscaldamento sono maggiori nell’emisfero settentrionale, dove il di dura più a lungo della notte; all’Equatore si hanno 12 ore di luce e 12 di buio; la calotta artica resta illuminata per 24 ore, mentre quella antartica è al buio. Nel solstizio d’inverno, il Sole è allo zenit sul Tropico del Capricorno e la situazione si capovolge: l’illuminazione ed il riscaldamento sono maggiori nell’emisfero meridionale, mentre in quello boreale la notte risulta più lunga del di; le condizioni dell’Equatore restano invariate; la calotta antartica è completamente illuminata, mentre quella artica è nella piena oscurità.
Per capire, dunque, come variano le condizioni di illuminazione e di riscaldamento nei diversi periodi dell’anno, nell’ambito dei due emisferi, occorre fare riferimento alle quattro posizioni fondamentali che la Terra assume rispetto al Sole nei giorni 21 marzo (equinozio di primavera), 21 giugno (solstizio d’estate), 23 settembre (equinozio d’autunno) e 22 dicembre (solstizio d’inverno), in cui presenta le situazioni estreme. Nei periodi di tempo che intercorrono fra queste quattro posizioni, le condizioni saranno intermedie rispetto a quelle descritte, variando progressivamente dall’una all’altra. E siccome la quantità di calore ricevuta da qualsiasi punto sulla superficie terrestre dipende, appunto, dalla durata del dì e della notte e dall’inclinazione dei raggi solari, ne conseguirà che durante la rivoluzione, cioè nel corso di un anno, nei diversi punti della Terra si avrà l’alternarsi delle stagioni (perfettamente invertite nei due emisferi).
Le stagioni sono conseguenza del moto di rivoluzione e dipendono da due fattori:
- L’asse di rotazione è inclinato rispetto al piano di rivoluzione
- L’asse terrestre rimane puntato nella stessa direzione del cielo, mentre la Terra si muove intono al Sole.
SOLSTIZIO D’ESTATE – 21 GIUGNO
Il Polo Nord e tutta la regione sopra il circolo polare artico sono rivolti verso il Sole. In queste regioni il sole non tramonta mai. L’emisfero Nord riceve più luce e calore dell’emisfero Sud, qui è Estate e il dì è più lungo della notte.
EQUINOZIO D’AUTUNNO – 23 SETTEMBRE
Il circolo di illuminazione passa esattamente per il polo Nord e il polo Sud. In ogni punto della Terra il dì e la notte durano entrambi 12 ore.
Al Polo Nord comincia la lunga notte artica che durerà 6 mesi, mentre al polo Sud comincia a tornare la luce.
SOLSTIZIO D’INVERNO – 22 DICEMBRE
Al Polo Sud in tutta la regione oltre il circolo polare antartico il Sole non tramonta dai. L’emisfero Sud riceve più luce e calore., in quello Nord I raggi solari arrivano al suolo obliqui e per meno ora al giorno, qui il dì è più corto della notTe.
EQUINOZIO DI PRIMAVERA- 21 MARZO
I raggi solari arrivano al suolo perpendicolari all’Equatore. Il circolo di illuminazione passa esattamente per il polo Nord e il polo Sud. In ogni punto della Terra il dì e la notte durano entrambi 12 ore. Al Polo Sud comincia la lunga notte antartica, mentre finisce al polo Nord.
A causa della differente velocità della Terra durante l’orbita (maggiore in perielio quando l’inverno interessa l’emisfero boreale, minore in afelio quando nello stesso emisfero è invece estate), le stagioni non risulteranno della medesima durata: nell’emisfero settentrionale il semestre caldo dura circa 7 giorni e 6 ore in più rispetto a quello freddo, laddove nell’emisfero meridionale si verifica esattamente il contrario.
I due nuovi importanti paralleli introdotti per illustrare meglio il movimento di rivoluzione della Terra, il Tropico del Cancro e il Tropico del Capricorno (che rappresentano le massime latitudini alle quali il Sole può raggiungere lo zenit), individuano, insieme con ‘Equatore e il Circolo Polare Artico ed Antartico, le 5 zone astronomiche del nostro pianeta:
- la zona torrida, compresa tra i due Tropici e tagliata in due dall’Equatore, in cui il Sole è sempre alto e a mezzogiorno raggiunge lo zenit, e dove il di più lungo (circa 13 ore) si ha in estate (solo in corrispondenza dell’Equatore il di e la notte sono sempre di eguale durata);
- le zone temperate, boreale ed australe, comprese tra i rispettivi Tropici e Circoli Polari, in cui il Sole non raggiunge mai lo zenit, e si ha una marcata differenza stagionale;
- le zone polari, artica ed antartica, comprese tra i rispettivi Circoli Polari ed i Poli, in cui il Sole non è mai alto sull’orizzonte e la notte e il dì durano ciascuno 6 mesi.