Vintersol over Gullhaug i Holmestrand den 19. desember 2012. Foto: Lars Gunnar Lingås

I anledning vintersolverv:

Julas astronomiske grunnlag

Den 21. desember «snur» sola, og vi begynner vandringen mot lysere dager igjen. Det er vel verdt en feiring. Men hvordan var det egentlig det hele hang sammen igjen. Astrofysiker Øystein Elgarøy tegner og forklarer. (19.12.2012)

Fri tanke - nettavis for livssyn og livssynspolitikk
Human-Etisk Forbund

Publisert:

Sist oppdatert: 21.12.2017 kl 11:56

Det er nok en gang tid for å feire jul, og muligens vil noen oppleve at medlemmer av den oppvoksende generasjon undrer seg over årsaken til festlighetene. Et fullstendig svar vil kreve innsikt i humaniora og samfunnsvitenskapene, men en del av svaret er at vi på denne tiden av året kan begynne å se fram til lysere og varmere dager. Og da er vi inne på mitt felt, astronomien. Så her følger forklaringen på hvorfor vi har årstider. Dette kanskje er kjent stoff for mange, men julen handler jo om tradisjoner. Orker man enda en runde med «Tre nøtter til Askepott», klarer man kanskje å høre historien om jordaksens helning og årstidene en gang til.

Effekten av seks millioner milliarder milliard

Selv om jorda produserer noe energi selv fordi den har radioaktive grunnstoffer i sitt indre, er det klart at det ville ha vært ganske kaldt og ufyselig her uten strålingen fra sola. Solas utstråling har en effekt som svarer til mer enn seks millioner milliarder milliard av de gode, gamle 60 watts-lyspærene. Etter hvert som strålingen brer seg utover, fordeles energien over et stadig større areal. Det er derfor en betydelig mindre effekt som mottas på jorda, og avstanden mellom jorda og sola betyr noe for hvor høy effekt vi mottar, og dermed hvor varm jorda blir.

Jordas bane rundt sola er ikke sirkelformet, men elliptisk. Det betyr at avstanden mellom jorda og sola varierer gjennom året. På det største er avstanden litt i overkant av 152 millioner kilometer, mens den på det minste er omtrent 147 millioner kilometer. Da er det naturlig å tro at vi mottar mer energi fra sola når vi er nærmest, og følgelig får vi sommer, mens det blir vinter når avstanden er størst. Men ved nærmere ettertanke innser vi at dette ikke kan være den riktige forklaringen på årstidene. Hadde den vært riktig, ville vinter og sommer inntruffet til samme tider over hele jorda. Men når vi tar på ullundertøyet, fyrer folk i Australia opp grillen ved svømmebassenget. I tillegg er det et annet faktum som rimer dårlig med denne forklaringen, nemlig at jorda faktisk er nærmest sola i begynnelsen av januar, når vinteren på den nordlige halvkula er på det hardeste.

Vi går i bane

Tankegangen vi startet med er allikevel riktig: Jordas avstand fra sola har betydning for temperaturen. Men et grovt overslag for middeltemperaturen til jorda når den er lengst vekk sammenlignet med når den er nærmest sola, viser at temperaturforskjellen er mindre enn en halv grad.

Samtidig som jorda går i bane rundt sola, roterer den rundt en akse som går fra Nordpolen til Sydpolen. Denne aksen står ikke loddrett på baneplanet, men har en helning på omtrent 23 grader i forhold til en linje som står vinkelrett på baneplanet.

Det handler om vinkelen

Figur 1 viser en skisse av situasjonen. Jeg ber leseren bære over med at jeg ikke har ofret størrelsesforhold en tanke her, og at helningsvinkelen til jordaksen er mer enn 23 grader i figuren. Forhåpentligvis illustrerer den allikevel poenget: Den ene halvparten av året heller den nordlige halvkulen mot sola, og den andre halvdelen heller den vekk fra den.

Når den nordlige halvkulen heller vekk fra solen, er antall timer solen står over horisonten i løpet av et døgn færre, og den maksimale høyden solen når på himmelen lavere enn når halvkulen heller mot sola. De to figurene under illustrerer situasjonen ved henholdsvis vinter og sommer på den nordlige halvkule. Jordas rotasjonsakse er linjen mellom N og S. Linjen fra a til b i figur 2, og fra c til d i figur 3, markerer horisonten på et tilfeldig valgt sted på den nordlige halvkulen. Vinklene h og h’ er solens høyde over horisonten ved en bestemt tid av døgnet. Vi ser at h er mindre enn h’, det vil si at ved et bestemt tidspunkt står sola lavere på himmelen om vinteren enn ved samme tidspunkt om sommeren. I løpet av døgnet roterer Jorda om aksen fra N til S, og da ser vi også at sola vil forsvinne under horisonten raskere på den nordlige halvkule om vinteren enn den gjør om sommeren.

Kombinasjonen av lavere solhøyde og færre timer med sol fører til vinter i nord. At antall timer solen er over horisonten spiller en rolle for temperaturen er nokså greit å forstå. At solhøyden også spiller en rolle er kanskje mer spissfindig, men som figur 4 viser, blir solstrålene spredt over et større areal på den halvkulen som peker vekk fra sola. Den samme energien blir spredt over et større areal, og det gir mindre oppvarming.

Kort oppsummert: Årstidene kan av flere grunner ikke skyldes at avstanden mellom jorda og sola varierer. Den riktige forklaringen er at jordas rotasjonsakse heller ikke står vinkelrett på baneplanet, og at dette fører til at den halvkulen som heller vekk fra sola mottar mindre energi i løpet av ett døgn, og at denne energien blir spredt over et større areal.

Vintersolverv – og dagene blir lysere igjen.

I disse dager tipper vår halvkule som mest vekk fra sola, og går inn i den delen av banen der den sakte men sikkert begynner å tippe mot sola igjen. Dette er den astronomiske delen av forklaringen på julen. Å forklare hvorfor feiringen blant annet involverer å sette opp et tre i stua og pynte det er langt vanskeligere, og heldigvis utenfor min kompetanse.

God vintersolvervsfeiring!

Human-Etisk Forbunds mange lokallag arrangerer flere steder vintersolvervsfester. Lyst til å delta? Sjekk på human.no, Human-Etisk Forbunds fylkeslags nettsider eller lagenes egne Facebooksider.

Siste nytt i Kommentar Vis flere

En ikke helt vitenskapelig guide til norske livssynshumanister

En ikke helt vitenskapelig guide til norske livssynshumanister

Hvilken humanisttype er du? Sjekk vår uhøytidelige og ikke helt vitenskapelige guide til norske livssynshumanister!

Skammelig utvikling i Kristen-Norge

Skammelig utvikling i Kristen-Norge

– I deler av de karismatiske miljøene i Norge ser vi en utvikling som er både skammelig og skadelig, skriver Levi Fragell.

Mannen i hvitt – en visjonær humanitær

Humanismens moderne ideer:

Mannen i hvitt – en visjonær humanitær

Henri Dunant ble øyenvitne til Slaget ved Solferino, der over 200 000 soldater braket sammen i et slag som etterlot nærmere 40 000 døde, døende og skadde.

«Skal vi printe ut en ny lever til Dem?»

«Skal vi printe ut en ny lever til Dem?»

Er fremtiden så lys at vi bør bruke solbriller?

Kofi Annan på sitt beste – og sitt verste

Kofi Annan på sitt beste – og sitt verste

Under Kofi Annans ledelse ble militære intervensjoner en del av FNs arsenal. Bakgrunnen for det var de uhyggelige konsekvensene av FNs manglende inngripen i hans tid som leder for FNs fredsbevarende styrker.

Russland stryper trosfriheten

Russland stryper trosfriheten

Russland arresterer Jehovas vitner-medlemmer som aldri før. Og en og annen ateist.

Personvern og datalagring

Lagring og logging av data

Ved å besøke dette nettstedet lagres noen tekniske data om din internettforbindelse og nettleser. Disse data kan kategoriseres som følger:

Informasjonskapsler

Dette nettstedet bruker cookies/"informasjonskapsler" for å forbedre funksjonalitet og brukeropplevelse.

Vis mer

Teknisk info

Når du besøker et nettsted vil webserveren logge noe teknisk info som din IP-adresse, hvilken nettleser du bruker og tidspunktet for hver gang du forespør data fra serveren, altså når du klikker på en intern lenke og laster en ny nettside eller tilhørende data som skrifttyper, bilder, ulike script som kreves for at nettsiden skal fungere.

Disse dataene spares bare en viss tidsperiode for å kunne utføre feilsøking og feilretting i systemene, og deles aldri med avisens ansatte eller tredjepart.

Brukerinformasjon

Vi lagrer noe informasjon om deg som bruker. På dette nettstedet lagres ingen sensitiv informasjon, men enkel kontaktinformasjon som du gir fra deg når du oppretter en brukeronto eller kjøper tjenester i nettavisen vil lagres i våre databaser. Dette er nødvendig for å kunne levere tjenestene til deg. Disse dataene slettes når du sletter din brukerkonto.

Hvem lagrer vi data om?

Vanlige besøkende/lesere:

Hvis du besøker dette nettstedet uten å ha registrert en brukerkonto eller abonnement, lagres følgende data om deg:

Vis mer

Innloggede brukere og abonnenter:

Hvis du velger å opprette en brukerkonto og/eller abonnement på nettavisen, vil også følgende informasjon lagres om deg:

Vis mer

NB: Etter at data er slettet vil de likevel kunne spares i inntil 180 dager i backuper. Backuper lagres med høy sikkerhet og begrenset tilgang, og er nødvendig for å kunne drive feilsøking og ivareta brukerenes og datasystemenet sikkerhet.

Dine rettigheter:

Som bruker av dette nettstedet kan du kontakte avisen for å få dine data utlevert og/eller slettet.

Har du en brukerkonto/abonnement, kan du logge inn i din brukerprofil og laste ned dine lagrede data, samt slette din brukerkonto og tilhørende data når som helst.

Vis mer


Hvis du trykker AVVIS vil ingen informasjonskapsler lagres i din nettleser og ingen data om deg logges i våre databaser. Det betyr også at vi ikke kan vite om du har godkjent eller ikke, slik at du vil se denne advarselen på hver side du besøker. Teknisk informasjon (webserverlogger) vil likevel lagre din IP-adresse og nettleserinformasjon, men dise slettes fortløpende som beskrevet ovenfor.

Vi tar ditt personvern på alvor

Ved å besøke dette nettstedet vil noen data bli lagret. Dette er informasjon som er nødvendig for å kunne tilby tjenesten til deg.

Vi lagrer så lite data vi kan, så kort tid som mulig.

Noe gikk galt! Vennligst forsøk på nytt.

Mer informasjon

Siden lastes nå på nytt...