2017-12-14 Det vänder redan på kvällen

Årets kortaste dag

Dagarna blir kortare och kortare. Solen går ned tidigare och tidigare och går upp allt senare – om den går upp överhuvudtaget – vilket den ju inte längre gör i nordligaste Sverige.
Årets kortaste dag inträffar i år den 21 december för att vintersolståndet inträffar på eftermiddagen/kvällen den 21:e – kl. 17:28 svensk normaltid eller vintertid.

Dagens längd i timmar och minuter över norra Europa den 21 december 2017

Att årets kortaste dag äger rum just vid vintersolstånd är kanske inte så mycket nytt. Men att kvällarna då redan har blivit ljusare är ibland lite svårt att förstå.

Lite mer dagsljus på kvällen

T.ex. i Malmö går solen ner ca 2 minuter senare den 21 december (15:37) än den 14 december (15:35). På vintersolståndets eftermiddag har alltså dagen redan blivit 2 minuter längre sedan den 14:e – dagen då solens tidigaste solnedgång inträffade – men vid vintersolstånd ska det ju vara årets kortaste dag. Hur går det ihop?

Svaret hittar du på morgonsidan. Soluppgångarna försenas under samma period med ca 5 minuter (från 08:30 till 08:35) – dagen krymper alltså på morgonen med ca 5 minuter mellan den 14:e och den 21:e – och därmed är dagens längd den 21 december sammanlagd 3 minuter kortare än den 14:e.
Soluppgångarna försenas även efter vintersolståndet – i Malmö fram till den 28:e eller 29:e. Då går solen upp ännu 2 minuter senare än den 21 december. Men då har solnedgångarna senarelagts med ytterligare 5-6 minuter – så att dagens längd har ökat med sammanlagd 3-4 minuter sedan vintersolståndet.
Så årets kortaste dag förblir – oavsedd när det än vänder på morgonen eller kvällen – alltid vid vintersolståndet.

Följande grafik ska förtydliga fenomenet.

Solens upp- och nedgångar i Malmö under decembermånaden

En tjock blå linje har ritats in den 21 december från solens uppgång till solens nedgång. Det är alltså dagens längd på årets kortaste dag – i samband med vintersolståndet. Samma linje har nu kopierats till den 14 december då solens tidigaste solnedgång inträffar. Du ser att linjen ”är för kort” – den når inte från soluppgången till solnedgången – för att dagens längd är längre än den 21:e trots att solen går ner tidigare. Samma händer runt den 28 december. Dagens längd är längre trots att solen går upp senare. Du ser tydligt asymmetrin som beror på att solen passerar söder allt senare – först strax före kl. 12 och i slutet på månaden en bra bit efter kl. 12.

Det vänder först i söder

Kollar man på solnedgångar runtom i landet och tar en närmare titt i almanackorna, så upptäcker man att det vänder på kvällen redan före vintersolståndet, samtidigt som solen fortsätter går upp allt senare även efter detta datum.

Solnedgången över norra Europa i december 2017

Den animerade grafiken Grafiken visar när solen ner i norra Europa denna månad. Tidsangivelserna är i svensk normaltid, dvs. vintertid. Du kan följa förändringen under månadens lopp. I södra Sverige vänder solnedgångarna redan i mitten på på månaden. Fokusera t.ex. på linjen för kl. 15:30. Den närmar sig Malmö från nordost men når aldrig ditt. Den stannar upp den 14:e och backar därefter. Samtidigt så fortsätter linjerna över norra Sverige vidare söderut medan linjerna i sydväst över Tyskland, Danmark och Skåne börja r sträva åt nordost. Först efter den 21:e rör sig alla linjer norrut – dvs. solen börjar gå ner senare även längst i norr.

Datum för solens tidigaste solnedgång över norra Europa år 2017

Tidigast vänder det i sydligaste Sverige. I Malmö (och på många andra håll i södra Götaland) inträffar årets tidigaste solnedgång redan den 14 december. Ju längre norrut man kommer ju senare vänder det. I Göteborg, Jönköping, Visby, Norrköping, Stockholm, Karlstad och Örebro vänder det den 15:e. I Dalarna, norra Uppland, Gästrikland och stora delar av Hälsingland vänder det den 16:e. I Sundsvall och Östersund äger solens tidigaste solnedgång rum den 17:e, i Umeå den 18:e och Luleå den 18:e eller 19:e. Ju närmare man kommer polarnatten, ju närmare kryper årets tidigaste solnedgång och vintersolståndet ihop.
Grafiken visar när årets tidigaste solnedgång inträffar på olika breddgrader i norra Europa. Ju längre söderut man befinner sig, desto tidigare i december vänder det på kvällen och solnedgångarna inträffar senare med varje dag. Första kvällen handlar det förstås bara om någon eller några sekunder. Men det blir fler sekunder för varje dag som solnedgångarna förskjuts och det summeras ihop till några minuter efter bara någon vecka. Tiderna baserar på beräkningar där jag har använt mig av solens överkant – först när den befinner sig under horisonten har solen gått ner. Detta tillsammans med den så kallade refraktionen (solen lyfts en aning vid horisonten på grund av att ljusstrålarna bryts i atmosfären) gör att solen syns även en bit norr om polcirkeln…i alla fall rent teoretiskt vid en optimal horisont mot söder.

Soluren går lite fel för det mesta…

Hur kommer det sig att solens tidigaste nedgång och solens senaste uppgång inte sker vid vintersolståndet?
De flesta har säkert hört talats om att en solur ibland går före, ibland efter. Det hela har att göra med att solen inte alltid står i söder mitt på dagen till följd av jordens lätt elliptiska bana runt solen och att jordens rotationsaxel lutar mot den. Så passerar solen ca 16,5 minuter tidigare i söder i början på november och drygt 14 minuter senare strax före mitten av februari.

Tiden då solen står exakt mot söder som funktion av datumet och längdgrad

Grafiken visar när solen står exakt mot söder (svensk normaltid) för 10, 15 och 20 grader östlig longitud. På sommaren när det råder sommartid får du lägga till en timme.

Vid ekvatorn, där dagarna är lika långa året runt, varierar solens upp- och nedgångar i samma takt som den så kallade tidsekvationen, som i praktiken anger, hur mycket soluren går fel. Nere vid ekvatorn skedde årets tidigaste solnedgång alltså redan i början på november, då solurens tid och den verkliga tiden avvek som mest. Längre norrut varierar dagens längd över året mycket mer (i förhållande till tidsekvationen) – i extrema fall mellan 0 och 24 timmar norr om polcirkeln. Ju längre norrut man befinner sig, desto mindre betydelse får effekten som gör att solen står i söder vid lite olika tidpunkter under årets lopp och nära polcirkeln sammanfaller årets tidigaste solnedgång med vintersolståndet (och även årets senaste soluppgång).

Lite speciellt längst i norr

Kirunabor (och alla andra en bit norr om polcirkeln) behöver inte bekymra sig över detta fenomen. För att solnedgångarna ska kunna försenas överhuvudtaget krävs det för det första att solen måste går upp över horisonten…och det gör den ju inte den närmaste tiden.

Solens upp- och nedgångar i Kiruna i slutet på 2017 och alldeles i början på 2018

I Kiruna visar sig solens överkant en sista gång den 10 december under förutsättning att man har en ideal horisont mot söder och genomsnittliga atmosfäriska förhållanden. Observerar att solens höjd som anges är solmittpunktens verkliga höjd över eller under horisonten när den passerar i söder. Till den får du lägga till 0,567 grader som solbilden lyfts upp nära horisonten och ytterligare 0,267 grader för solens överkant (alltså ungefär 0,833 grader). Det är just vid värdet -0,833 grader som solens överkant inte längre når över horisonten – fram till den första januari, då den (rent teoretiskt) för första gången når upp till horisonten igen.

Längst i norr har man samma fenomen när det gäller slutet på den borgerliga skymningen. Den försenas också redan före vintersolstånd så att dagsljuset dröjer sig kvar en aning längre på kvällen redan på årets mörkaste dag – som samtidigt är årets ljuspunkt: Det är då det vänder och går mot ljusare tider!

Och med det får jag önska alla en trevlig fortsättning på adventstiden.