Vintersolståndet 2016

Den astronomiska vintern börjar

Den 21 december 2016 börjar vintern enligt kalendern, dvs. den astronomiska vintern. Den meteorologiska vinterperioden började redan den 1 december, dvs. för statistikens skull sammanfattar man de tre månaderna december, januari och februari till vintermånaderna.

Vintersolståndet är en tidpunkt, inte en dag

Kring vintersolståndet är dagarna som kortast och nätterna som längst på norra halvklotet. Tittar man i olika almanackor så ser man att vintersolstånd inträffar den 21 december kl. 11:44. Det är alltså inte en dag – det är en tidpunkt som avses, nämligen exakt när jorden passerar en speciell punkt på sin bana runt solen, just då jordens södra halvklot lutar mest fördelaktigt mot solen.

Vid sommarsolstånd är det tvärtom, då lutar jordens norra halvklot mest fördelaktigt mot solen.

Bilden nedan visar hur det ser ut om man tittar från solen mot jorden. Då behöver rotationsaxeln inte nödvändigtvis pekar mot solen; det gör den bara vid sommar och vintersolstånd.

Jorden sedd från solen vid vinter- och sommarsolstånd, samt vårdag- och höstdagjämning

Den ljusblå pilen anger jordens färdriktning runt solen. Den mindre mörkblå pilen över Afrika anger jordens rotationsriktning. Den stora gula pilen anger varifrån solstrålarna kommer (grafiken visar ju jorden sett från solen och därmed kommer solstrålarna från det hållet du tittar på bilden…). Solen drar en bana rakt över den gul prickade linjen – vid vintersolståndet längs den södra vändkretsen som ligger ca 23,5 grader söder om ekvatorn. Den grå linjen föreställer ekvatorn, de röda vändkretsarna och de orange färgade linjerna föreställer Polcirklarna.

Vilken tidsangivelse är korrekt?

Beroende på vilken källa du använder kommer du att hitta bland annat följande förslag:
den 21:e kl. 10:44, 10:45, eller kl. 11:44, 11:45?
Men vilket är den mest exakta uppgiften då och vilket datum gäller för Sverige?
Jag brukar hämta mina uppgifter om årstiderna från boken ”Astronomical Tables of the sun, moon and planets” skriven av Jean Meeus, en känd astronom och meteorolog.
Här nämns tiden för vårdagjämningen 2016: 10:45:18 TD
Alla dessa beräkningar görs i en universell tidräkning (så kallad True Dynamical Time”, förkortad TD) som är oberoende av jordens rotation och dess ändringar i rotationstiden (jordrotationen blir bl.a. allt långsammare).
Man kan säga (förenklad) att tidsuppgiften stämmer överens med världstiden plus en liten korrektion som ligger någonstans på ca -69,5 sekunder i år.
Korrektionen kan dock bestämmas först i efterhand (bland annat med hjälp av stjärnor som ockulteras av månen eller genom solförmörkelser).
Kl. 10:45:18 TD motsvarar kl. 10:44:08 världstid (med en korrektion på ca 70 sekunder eller motsvarande 1 minut och 10 sekunder, se även tabellen nedan).
Den 21 december kl. 10:44:08 världstid motsvarar den 21 december kl. 11:44:08 svensk vintertid eller svensk normaltid – vilket avrundas till kl. 11:44.
Det är just därför man ofta hittar uppgifter som skiljer sig med en minut (alltså avrundningsfel eller uppskattningsfel av den så kallade ”delta t” korrektionen).
Eller så skiljer sig tidsuppgifterna med en timme eller två timmar och då har man använt sig av olika tidszoner, nämligen världstid, svensk normaltid eller svensk sommartid.
Det gäller alltid att vara observant på vad det är för tidszon eller tidsskala som källorna använder sig av. Många är tyvärr inte tydliga i detta avseende. Jag använder i regel svensk normaltid på vintern och svensk sommartid på sommaren.
Som en av lärare i fysik alltid konstaterade när en elev gav som svar enbart en siffra utan enhet: ”Menar du ägg eller vadå?”
Och därmed är svaret alltså att vintersolstånd i Sverige inträffar den 21 december kl. 11:44 svensk normal- eller vintertid.

Tabell med tidpunkterna för vintersolståndets inträffande 2007-2030

Tabellen anger när vintersolstånd inträffar under åren 2007 till 2030. Du ser hur tiden konverteras från den universella astronomiska tiden till världstid med hjälp av en liten korrektion som ökar med åren. Den anges både i sekunder och i minuter och sekunder i tabellen. Slutligen hittar du tidsangivelsen i svensk normaltid (genom att lägga till en timme till världstiden). Detta kan dock innebära att även datumet skiftar (vilket var fallet 2010 och 2014).

Årets kortaste dag och årets längsta natt

I och med att vintersolståndet infaller mitt på dagen den 21.e i år, så är det enkelt att avgöra vilken dag som är kortast – det är förstås den 21 december. Det med den kortaste natten eller de kortaste nätterna är däremot lite mer komplicerad och vi får nöja oss här med att båda nätter mellan den 20:e och 21:e samt mellan den 21:e och 22:e i praktiken är lika långa…

Inträffar vintersolståndet alltid 21:e eller 22 december?

Sedan många decennier tillbaka har vintersolståndet inträffat antingen den 21:e eller 22 december. Att det infaller den 22:e blir dock allt mer sällsynt och sker en sista gång 2047. Därefter inträffar vintersolståndet alltid någon gång under den 21 december. 2084 är det premiär för den 20 december under förutsättning att vi behåller samma normaltid eller vintertid även då.

Dagens längd i timmar och minuter i norra Europa

I år är alltså den 21 december årets kortaste dag. Här ser du hur pass många timmar den varar:

Dagens längd över norra Europa den 21/12 2016

Grafiken visar dagens längd, dvs. antal timmar och minuter som solen befinner sig över horisonten. I Sverige är dagen som längst längs Skånes sydkust, där solen står lite drygt 7 timmar över horisonten. Ju längre norrut man kommer, desto kortare är dagen och i landets nordligaste del går kommer solen överhuvudtaget inte upp över horisonten. Lägg märke till att solen visar sig även en bit norr om polcirkeln (i alla fall rent teoretiskt om man har en ideal horisont mot söder). Det beror på att solskivan inte är en punkt utan än yta och att jordens atmosfär bryter solstrålarna så att den fortfarande syns trots att den befinner sig en liten bit under horisonten.

Antal timmar med dagsljus

I regel är det dock ganska ljust även en bra stund före soluppgången och efter solnedgången. Enligt astronomerna räknas som dagsljus även den perioden som solen befinner sig mindre än 6 grader under horisonten. Den tiden adderas med andra ord till den tiden som solen befinner sig över horisonten.

Antal timmar med dagsljus över norra Europa den 21/12 2016

Det är alltså i praktiken den tiden som går mellan den borgerliga gryningens början till den borgerliga skymningens slut. Det är precis det som grafiken visar. Således har vi alltid fler timmar med dagsljus än själva dagen – som räknas bara från soluppgång till solnedgång. Som du ser så har man även i Kirunatrakten drygt 5 timmar med dagsljus, trots att solen inte kommer över horisonten. Längst i söder har man drygt 8 1/2 timmar dagsljus på årets kortaste dag.
Detta gäller förstås bara vid rätt klart väder. Vid mulet kan det ju vara ganska mörkt och trist även mitt på dagen…

Jordens avstånd till solen och årets tidigaste solnedgång

Lite mer kuriosa: Jorden befinner sig nu nästan närmast solen på sin elliptiska bana. Den står som allra närmast solen i början på januari.
Den tidigaste solnedgången infaller inte med vintersolståndet. I Stockholm inträffade det redan den 15 december och i Malmö den 14:e – solnedgångarna försenas alltså redan vid vintersolstånd. Men som kompensation inträffar årets senaste soluppgång först efter julhelgen.