Las cuatro estaciones

Hay cuatro fechas especiales en el calendario. El solsticio de verano (21 de junio en el hemisferio norte, 21 de diciembre en el sur), cuando el Sol alcanza a mediodía la mayor altura de todo el año. El número de horas con luz solar es máximo.

Justo en el extremo opuesto está el solsticio de invierno (21 de diciembre en el hemisferio boreal, 21 de junio en el austral), fecha en que el Sol se sitúa a mediodía a la menor altura del año. Los días de luz son los más breves del año.

En los dos equinoccios (21 ó 21 de marzo y 22 ó 23 de septiembre), ninguno de los dos hemisferios se encuentra inclinado hacia el Sol. Durante esos días, todos los lugares de la Tierra reciben luz solar a lo largo de 12 horas y tienen noches de 12 horas. El sol sale exactamente por el este y se pone justo por el oeste, y a mediodía alcanza una altura intermedia entre los valores extremos de los solsticios.

El eje de rotación y el sol de medianoche

Un error astronómico muy extendido consiste en creer que las estaciones del año las causa el cambio de distancia entre la Tierra y el Sol. A pesar de la ligera forma eclíptica de la órbita terrestre, no estriba ahí la razón de las estaciones, sino en la oblicuidad del eje de rotación.

La Tierra gira alrededor de un eje que no se halla perpendicular a la órbita que sigue el planeta en torno al Sol. El eje terrestre se aparta de la perpendicularidad en 23,5 grados, y está orientado de manera que apunta al mismo lugar del cielo con independencia de la posición que ocupe la Tierra en su órbita anual.

En un lado de la órbita, el hemisferio norte de la Tierra está inclinado hacia el Sol. Entonces el Sol se alza alto en los cielos del norte y produce los días largos y calurosos del verano boreal. Medio anño más tarde la Tierra se halla en el extremo opuesto de su órbita y el hemisferio norte queda entonces inclinado hacia la dirección opuesta al Sol, los días se hacen cortos y fríos, y el Sol se levanta poco en el cielo: es el invierno boreal. En esta posición, la energía solar incide muy inclinada en la atmósfera del hemisferio norte y se dispersa sobre un área extensa, con lo que disminuye su potencia calorífica.

La oblicuidad del eje terrestre hace largos los días de verano y breves los de invierno. Este efecto es extremo cerca de los polos, donde el principio del verano, con el polo totalmente inclinado hacia el Sol, se convierte en un tiempo de luz solar permanente, mientras el inicio del invierno sume la zona en una noche continua.