Höstdagjämning 2020

Inte en dag utan en tidpunkt

Den 22 september börjar hösten enligt kalendern – den så kallade astronomiska hösten.
Det är åter dags för höstdagjämning, det vill säga att dagarna och nätterna är (nästan) lika långa på hela jorden. Tittar man i olika almanackor så ser man att höstdagjämningen inträffar den 22 september kl. 15:31 svensk sommartid. Det är nämligen inte en dag som avses utan en exakt tidpunkt då jorden passerar en speciell punkt på sin bana runt solen. Man brukar säga att det är just när solen står rakt över ekvatorn eller solen passerar himmelsekvatorn på väg söderut (men så är det tyvärr inte helt riktigt i praktiken).

Vid höstdagjämning passerar solen himmelsekvatorn söderut framför stjärnhimlen

Grafiken visar hur solen passerar himmelsekvatorn söderut framför stjärnhimlen i stjärnbilden Jungfrun just vid höstdagjämning.

Medan den meteorologiska hösten är på väg söderut över landet och dess ankomstdatum skiljer sig från plats till plats, så börjar den astronomiska årstiden för alla samtidigt på norra halvklotet. Även på södra halvklotet blir det årstidsskifte – nämligen från vinter till vår. Norra halvklotets höstdagjämning är södra halvklotets vårdagjämning.

Hur var det nu? 23 ½ grader åt vilket håll?

Vid sommarsolstånd passerar jorden en punkt på sin bana, då jordens norra halvklot lutar mest fördelaktigt mot solen. Vid vintersolstånd är det tvärtom, då lutar jordens södra halvklot mest fördelaktigt mot solen.
Men sedan blir det ibland en del förvirring vad som händer på våren och hösten. Om varken södra eller norra halvklotet lutar mot solen – lutar då jordaxeln inte alls?
Jo, det gör den förstås. Jordaxeln lutar ungefär 23 ½ grader mot jordens omloppsbana runt solen och det gör den året om. Den pekar alltid åt samma håll och den norra delen av rotationsaxeln pekar mot norra himmelspolen nära Polstjärnan.

Jordens positioner på dess omloppsbana vid vårdagjämning, sommarsolstånd, höstdagjämning och vintersolstånd

Illustrationen visar jordens positioner på dess omloppsbana vid vårdagjämning, sommarsolstånd, höstdagjämning och vintersolstånd (ej skalenligt)

Tittar man däremot från solen mot jorden så är bilden lite annorlunda som du kan se nedanför. Då behöver nämligen rotationsaxeln inte nödvändigtvis pekar mot eller ifrån solen; det gör den bara vid sommar- och vintersolstånd. Vid vårdagjämning och höstdagjämning pekar den i eller mot jordens färdriktning runt solen.

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

Bilden visar hur jorden ser ut om man befann sig på solen och tittade mot jorden. Jordens axel pekar i färdriktning vid höstdagjämning. Solen lyser rakt över ekvatorn och de mörk blå pilarna på jordytan anger jordens rotationsriktning och de ljus blå pilarna anger jordens rörelseriktning runt solen.

Men som sagt, skulle man titta utifrån på solsystemet med solen och jorden, så skulle man förstås se att jordaxeln pekar åt samma håll hela tiden (mot norra himmelspolen som Polstjärnan finns nära intill).

Vilken tidsangivelse är korrekt?

Beroende på vilken källa du använder kommer du att hitta bland annat följande förslag:
Kl. 13:31, kl. 13:32, kl. 14:31, kl. 14.32, kl. 15:31 och kl. 15:32
Men vilket är det mest exakta eller riktiga värdet då?
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 höstdagjämningen 2020, september 22rd, 13:31:47 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 bland annat allt långsammare).
Man kan säga (förenklad) att tidsuppgiften stämmer överens med världstiden plus en liten korrektion som ligger 2020 någonstans på 72 sekunder.
Korrektionen kan dock bestämmas först i efterhand (bland annat med hjälp av stjärnor som ockulteras av månen eller solförmörkelser).
Alltså kl. 13:31:47 TD motsvarar kl. 13:30:35 världstid (med en korrektion på ca 72 sekunder eller motsvarande 1 minut och 12 sekunder, se även tabellen nedanför).
22 september kl. 13:30:35 världstid motsvarar den 22 september kl. 15:30:35 sommartid vilket avrundas till kl. 15:31. Om vi inte hade haft sommartid just nu så skulle det vara kl. 14:31 svensk normaltid eller vintertid.
Det är 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 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.
Och därmed är svaret alltså att höstdagjämning 2020 i Sverige inträffar den 22 september kl. 15:31.

Hostdagjämning – tabell med tidsuppgifter för åren 2007 och 2030

Tabellen anger när höstdagjämning 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 sommartid (genom att lägga till två timmar till världstiden). Detta kan dock innebära att även datumet skiftar (vilket vi dock inte behöver bry oss om förrän år 2030 om vi fortsätter använda sommartid).

Varför är det olika tidpunkter varje år?

Jordens omloppstid kring solen eller tiden som går mellan två tillfällen när jorden passerar höstdagjämningspunkten, går inte riktigt ihop med ett kalenderår.
Kalenderåret är ungefär 6 timmar för kort. När jorden passerar samma punkt av sin bana nästa gång, så har det alltså gått ett helt kalenderår och sex timmar till och därmed inträffar höstdagjämning 2021 ca 6 timmar senare, den 22 september kl. 21:21 svensk sommartid.
Höstdagjämningen om 4 år inträffar ungefär som i år den 22 september 2024 kl. 14:44 svensk sommartid.

Men det vore ju för enkelt om det räckte med en liten korrigering var fjärde år. Det gör det förstås inte. Genom att ha en skottdag var fjärde år kompenseras det för mycket. Det tar nämligen i snitt bara 365 dagar och 5.8 timmar istället för 365 dagar och 6 timmar jorden att nå denna position där höstdagjämning inträffar.
Därmed förflyttar sig höstdagjämningen i det långa loppet sakta bakåt i tiden.
Hur det hela ser ut och varför 2100 inte blir ett skottår – mer om detta kan du läsa i artikeln om vårdagjämning 2012.

Antingen 22 eller 23 september men allt oftare 22 september

Fram till nu har höstdagjämning inträffat omväxlande både på den 22 och den 23 september men från och med 2068 är det enkelt för oss här i Sverige – då blir det alltid den 22 fram till 2100 (under förutsättning att vi har sommartid även framöver i september).

Adjö 24 september, välkommen 22 september

Fram till 1935 inträffade höstdagjämning även den 24 september. Därefter var det alltid den 23 september (gäller svensk normaltid) fram till 1972 då det blev den 22 september för första gången efter en lång tids frånvaro.

Skillnaden mellan definitionerna

Höstdagjämningen inträffar när solskivans centrum passerar himmelsekvatorn söderut och punkten på himmelsekvatorn där passagen sker kallas höstdagjämningspunkten. Denna definition används av svenska Wikipedia och i många kulturer. Det är också definitionen som jag brukar skriva om.
Men det är viktigt att komma ihåg att det inte är tidpunkten som astronomerna räknar fram. Tidpunkterna som jag nämner och som anges (jag vill hävda i nästan alla källor) – är tidpunkterna som räknades fram enligt astronomernas definition för årstiderna. Läs mer om det nedan.

2019 passerar solen himmelsekvatorn söderut kl. 09:49:49 enligt programmet Guide 9.1 och kl. 09:49:51 enligt programmet MICA. Höstdagjämningen enligt astronomernas definition inträffar (som jag skrev ovan) dock ”först” kl. 09:50:07 – typ 17 sekunder senare…

Här kan du läsa mer om hur det såg ut 2017.

Jag har inte gjort något liknande för 2019 men förklaringen varför definitionerna är olika och ger olika tidpunkter håller förstås även i år.

Solens skenbara rörelse i närheten av höstdagjämningspunkten

Grafiken visar en förstoring av ekliptikan och solens skenbara bana i närheten av höstdagjämningspunkten. Om solen rörde sig exakt längs ekliptikan, så skulle alla tidpunkter (1,2 och3) inträffa samtidigt. Det vill säga att solen då skulle passera himmelsekvatorn exakt i höstdagjämningspunkten (i mitten på bilden).
Men nu rör sig solen faktiskt inte exakt längs ekliptikan. I år drar den sin skenbara bana en aning norr om ekliptikan just nära höstdagjämningen (gula linjen i diagrammet). Det ska nämnas att det handlar enbart om 0,7″.
Punkt (1) markerar tidpunkten då solen har samma rektascension som höstdagjämningspunkten, det vill säga det är tidpunkten som solen befinner sig i konjunktion med den.
Punkt (2) markerar solens position när den befinner sig exakt på 180° ekliptikal longitud. Det är denna tidpunkt astronomerna anger som höstdagjämningen. Det är också ungefär samtidigt solens närmaste position till höstdagjämningspunkten.
Punkt (3) markerar punkten där solen verkligen passerar himmelsekvatorn söderut – alltså det som vi brukar kalla för höstdagjämning.

Med hjälp av kalkulationsprogrammet MICA 2.2 fik jag fram följande tider då solen når de markerade punkterna den 22 september:
(1) 22:01:40 – solen i konjunktion med höstdagjämningspunkten
(2) 22:01:47 – höstdagjämning enligt astronomernas definition
(3) 22:02:28 – solen passerar himmelsekvatorn söderut

Att tiden (2) differera med en sekund ifrån värdet som jag anger ovan i tabellen beror troligen på att MICA använder sig av 69,48 sekunder som tidskorrektion och avrundningen i slutändan leda till att resultatet inte blir exakt detsamma.

Det ska också påpekas att differensen i tiden mellan ”kulturella” och astronomiska definitionen kan bli betydligt större vid sommar- och vintersolståndet – nämligen upp till 9 minuter.