Un año más ya llega el verano (el invierno en el hemisferio sur) exactamente el día 21 a las 2:42 U.T. (4:42 Hora Central Europea). En el hemisferio norte es el día más largo y la noche más corta, aunque la tradición la asigne erróneamente a la noche de San Juan .
Ese día el Sol pasa por el cénit a mediodía en cualquier lugar del trópico de
Cáncer, y se dice que fue el dato que utilizó Eratóstenes para determinar el tamaño de la Tierra en el siglo II
a.C.
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| Esta experiencia fue explicada por Carl Sagan en la serie televisiva Cosmos en los años 80 |
La causa de las estaciones es la
inclinación del eje de rotación de la Tierra respecto al plano de su órbita
alrededor del Sol, y justamente cuando el Sol se sitúa a una distancia angular
máxima al norte del ecuador celeste (declinación positiva máxima) es el
solsticio. En ese momento empezará el verano en el hemisferio norte y el
invierno en el sur. A diferencia del cambio de año, que en cada lugar se
realiza a distinta hora, el cambio de estación es simultáneo en todos los
países, aunque lógicamente según el meridiano o la zona horaria, la hora oficial variará de un lugar a otro.
Como siempre en estos casos hay
que diferenciar el momento del solsticio (por qué decimos que este año será a
las 2:42 U.T.) y el día del solsticio (la fecha en la que está situado el momento
del solsticio, este año el 21 de junio)
El primer dato corresponde al
momento en que la declinación solar es máxima, cuando el plano que contiene al
eje terrestre y es perpendicular a la órbita (eclíptica) contiene al Sol.
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| Gráfico en planta, desde el norte |
La misma situación en un gráfico de perfil, que suele ser más utilizado y quizás más clarificador, aunque en mi opinión puede ser didácticamente pernicioso porque induce a pensar erróneamente que la orbita es muy excéntrica.
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| Imagen en perspectiva |
Actualmente, y aunque parezca paradójico, el comienzo del verano casi coincide con la posición de la Tierra más lejos del Sol, en el afelio. Lo que produce el aumento de las temperatura no es la cercanía del Sol, sino que éste se sitúe más alto respecto a nuestro horizonte y que nos caliente durante más horas. En el hemisferio Sur, donde coinciden ambas circunstancias parece lógico que se alcanzaran mayores temperaturas, pero la mayor extensión de los océanos lo atenúa.
La determinación del momento exacto del solsticio (cuando la declinación del Sol es máxima) exige cálculos técnicos, pero el día del solsticio (como se ha dicho la fecha correspondiente a ese momento) es mucho más fácil de comprobar, mediante una de estas dos condiciones: a) Es el día en que el Sol alcanza la mayor altura (a mediodía) b) Es el día en que sale más lejos del Este, en dirección nordeste (En el hemisferio sur será sureste) y que da lugar al día más largo.
La primera condición no es válida en la zona intertropical como se verá luego, y la segunda no es válida en los círculos polares porque hay día perpetuo y el Sol no sale ni se pone.
¿Por qué cada año hay una pequeña
diferencia en el momento de producirse el solsticio?
Hace dos años, en 2023 fue el día
21 a las 14:59, el pasado año 2024 el día 20 a las 20:50 y el próximo 2026 el
día 21 a las 8:21, todo en tiempo universal (TU)
El principal motivo de la
variación es el desajuste del año real (365.242 días) con los 365 días que dura
oficialmente, por lo que cada año será unas 6 horas más tarde, y el salto más
significativo es precisamente en el año bisiesto porque como se ha
contabilizado un dia más (29 de febrero), la fecha del comienzo de las estaciones
retrocederá unas 18 horas (24 por el día de más, menos las 6 habituales) lo que
suele llevarlo a la fecha anterior.
En realidad la diferencia no son
esas 6 horas exactas, sino que ronda las 5 horas y 46 minutos, debido a otras
causas como la retrogradación de los equinoccios, y el desplazamiento del afelio.
Ya escribí sobre el solsticio de verano el año pasado, pero quería insistir, añadir algún dato más y cumplir lo
que dije que faltaba y prometí publicarlo en un futuro.
Como he dicho, en el solsticio el Sol alcanza la altura máxima de todo el año, pero hay que matizar porque eso ocurre si estamos fuera de la zona intertropical. Pero curiosamente en el ecuador, a mediodía, el Sol alcanzará la menor altura del año (solo 66º 33´), alcanzando la máxima altura (90º) a mediodía de cada uno de los dos equinoccios.
Es en los trópicos donde en uno de los solsticios el Sol se sitúa a 90º
Lógicamente la máxima altura la alcanza el Sol al mediodía, a las 12 hora solar verdadera del 21-6 (o del 20-6) aunque no coincida exactamente con el momento del solsticio. Como curiosidad, y teniendo en cuenta la latitud y la ecuación del tiempo, la mayor altura del Sol de todo el año 2025 en Madrid será el día 21 a las 14:22 (hora oficial) en que llegará a los 72º 41´, en Barcelona a las 13:58 con 71º 43´, en Bilbao a las 14:19 con 69º 50´, o en Santa Cruz de Tenerife a las 14:12 (hora oficial canaria) con una altura de 84º 38.
Actualmente esta estación que
está a punto de comenzar es la más larga de las cuatro, lo que pueden agradecer
quienes viven en el hemisferio norte y aprecian el calor (cada vez menos por el
calentamiento global). Su duración es de 93.5 días, frente a los 92.7 de la
primavera, 89.8 del otoño y 89 del invierno.
Estas diferencias son debidas a
la excentricidad de la órbita terrestre que hacen que la velocidad de la Tierra
sea variable a lo largo del año. Justamente nuestro planeta pasa por su afelio
el 3 de julio, en el verano; y por ello es cuando su velocidad es menor. Además el recorrido es mayor y por los dos motivos tardará más en recorrer el tramo correspondiente a esta estación.
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| La órbita es casi exactamente circular , pero el Sol está claramente a cierta distancia del centro |
Además, como el afelio está relativamente próximo al final de la primavera, esta estación es casi tan larga como el verano, y la más corta es el invierno cuando la Tierra pasa por el perihelio y se mueve más rápida además de realizar un menor recorrido.
Pero esta situación va cambiando muy lentamente debido al movimiento de los puntos correspondiente al afelio y perihelio además de la precesión de los equinoccios.
La fecha del paso por el afelio se va retrasando y en el futuro próximo el verano será cada vez largo produciéndose la situación extrema en el año 4410 cuando la Tierra pasará por el afelio el 12 de agosto y el verano llegará a ser de 94.5 días frente a la primavera con 91, el otoño 90.5 y el invierno que apenas variará. Luego empezará a disminuir la duración del verano mientras aumentará la del otoño.
Retrocediendo en el tiempo, hace
solo 500 años el afelio ocurría a finales de primavera y por ello esta estación
era la más larga.
Hay que insistir en que la causa de
estos cambios no es solo que se retrase el afelio, sino que debido a la
precesión de los equinoccios las fechas de las estaciones se adelantan y con
ellas las de nuestro calendario.
En el post del año pasado relativo a este mismo tema recogí la posición de los planetas del Sistema Solar durante su verano en el hemisferio norte y en el solsticio, excepto en Mercurio y Urano porque en ellos la situación es muy especial. Prometí que realizaría una explicación en el futuro, y voy a intentarlo ahora.
En el resto de planetas el verano comienza con el solsticio: Tal como se ha dicho, con la mayor altura del Sol a mediodía en latitudes medias del correspondiente hemisferio, y una duración máxima del día, con la salida del Sol más hacia el nordeste y puesta más hacia el noroeste (en el hemisferio norte)
Como se vio, por ejemplo en Venus el presente verano ha comenzado el 26-4-25, en Marte empezará el 28-8-25 en Júpiter el 30-11-35, en Saturno el 31-10-46 y en Neptuno el 25-2-87. En todos los casos considerando el hemisferio norte.
Pero en Mercurio el eje de rotación
prácticamente está perpendicular al plano de traslación y por tanto puede
decirse que no hay estaciones como tal, según el concepto que se utiliza en los
otros planetas. Por ello el recorrido diario del Sol es igual todos los días. En
ninguno de los dos hemisferios hay épocas en que el Sol alcance mayor altura a
mediodía ni días en que salga por un lugar diferente.
Sin embargo sí hay lugares donde
el Sol calienta más por estar más cerca y sobre todo porque pasa un mayor
tiempo en el punto más alto de su recorrido y sus alrededores. Se trata de los
meridianos 0º y 180º, desde donde incluso se le vería retroceder y volver a
avanzar.
Por tener una órbita muy
excéntrica, podría considerarse que comienza el verano cuando el planeta se
aproxima a su perihelio y la temperatura aumentará, pero especialmente en los meridianos indicados:
Próxima fecha el 19 de agosto.
Hay un lugar en la superficie de Mercurio donde esto ocurre en su cénit. Muy cerca de allí está la llamada Cuenca Caloris, donde efectivamente se dan las mayores temperaturas, y cuando los rayos solares se acercan verticales a ese lugar podría decirse que comienza el verano
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| Cuenca Caloris ¿la referencia del verano en Mercurio? |
En Urano la situación es totalmente opuesta ya que el eje de rotación está casi en el plano orbital de traslación con solo 8º de desviación. Allí sí cabe hablar de estaciones en el mismo sentido que en los otros planetas, pero las situaciones son extremas.
Antes de nada hay que tener en cuenta que su año dura 84 años terrestres, y lógicamente cada estación unos 21. Actualmente es primavera en el hemisferio norte de Urano y el verano empezará el 7-5-2030 cuando el Sol alcanza una declinación de 82º 10.5´
Para referirnos al solsticio de verano no tendría sentido el hablar del día en que el Sol sale más alejado del sur (hacia en nordeste) porque prácticamente durante casi medio año y alternativamente en cada uno de los dos hemisferios el Sol no sale ni se pone porque hay día perpetuo. En muchas latitudes los meses próximos al solsticio no saldrá.
El otro indicador, el día que el Sol alcance la mayor altura a mediodía en latitudes medias, tampoco sería válido para determinar el día del solsticio de verano, Por ejemplo para una latitud media de 40º N el día del solsticio (22-5-2030 porque el Sol tendrá la máxima declinación) alcanza una altura máxima de 48º (y mínima de 33, ya que se produce el sol de medianoche), pero un año terrestre después, ya entrado el verano, alcanza los 49º y 10 años después, en medio del verano los 84º.
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| En fechas incluso no muy cercanas al solsticio de verano habrá día perpetuo |
Ambos gráficos corresponden a un lugar de latitud 40º, y desde allí mismo en fechas próximas al solsticio de invierno será noche perpetua, y habría que ir al hemisferio sur en esas mismas fechas para encontrar día perpetuo.
En este planeta se cumple la lógica (errónea en la Tierra) de que un día de pleno verano el Sol alcanza una mayor altura.
Puede parecer lógico, pero no olvidemos que en nuestro planeta cuando más calor hace no es cuando el Sol está más alto, justamente en el solsticio. En el primer caso es día perpetuo y en el otro no.
En la Tierra las excepciones surgen en las zonas intertropicales y en los círculos polares. La situación en Urano es algo "especial". Debido a la gran inclinación del eje, todos lugares de latitud mayor que 8 estarían en el círculo polar y el día del solsticio habría día perpetuo. Pero los de latitud menor que 81 estarían en zona intertropical, con lo que el solsticio el Sol llegaría a los 90º de altura.
En fin, que se mezcla todo y se obtienen unos resultados cuando menos, curiosos.
Para acabar, el gráfico que elaboré hace un año, pero ya con los deberes hechos y la inclusión de todos los planetas:
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