Il solstizio: cosa è, quando si verifica

Cosa è il solstizio

Il solstizio (dal latino solstitium, composto da sol, «Sole», e sistere, «fermarsi») è in astronomia il momento in cui il Sole raggiunge, nel suo moto apparente lungo l'eclittica, il punto di declinazione minima (inverno) e massima (estate). Da questi momenti inverte il verso del moto apparente riavvicinandosi all'Equatore.

La declinazione esprime l’altezza del Sole sull’orizzonte e dipende dal fatto che l’asse terrestre è inclinato rispetto al piano dell’orbita: infatti, al solstizio d’inverno tale valore è pari a -23°27’ e al solstizio d'estate è pari a +23°27' (che è esattamente l’angolo di inclinazione dell’asse terrestre rispetto all’orbita). 

In inverno, la bassa altezza del Sole fa sì che i suoi raggi raggiugano la Terra con una basse inclinazione il che comporta un minore riscaldamento e pertanto il verificarsi della stagione fredda. Al contrario, in estate la maggiore altezza del Sole fa sì che i suoi raggi raggiungano la Terra con inclinazioni vicine alla verticale comportando un maggiore riscaldamento.

Nel giorno in cui si verifica il solstizio d’inverno il dì (il periodo che va dall’alba al tramonto) è il più corto dell’anno e la notte (il periodo che va dal tramonto all’alba) è ovviamente la più lunga. Dal giorno successivo il dì comincerà ad aumentare in durata fino al solstizio d’estate.
Al contrario, nel giorno in cui si verifica il solstizio d'estate il dì sarà il più lungo dell'anno e la notte la più corta. Dal giorno successivo il dì comincerà a diminuire di durata fino al minimo del solstizio d'inverno.

Curiosità: nel nostro emisfero l’inverno si verifica quando la Terra è più vicina al Sole (e ovviamente l'estate quando siamo più lontani). Ma l’eccentricità dell’orbita terrestre (cioè il suo discostarsi da una circonferenza) è piuttosto bassa ed influisce molto meno rispetto all’inclinazione dei raggi solari. Per inciso, il punto di minima distanza dal Sole (detto perielio) si raggiunge approssimativamente il 3 gennaio ed il punto di massima distanza (detto afelio) approssimativamente il 3 luglio.

La declinazione

L’orbita terrestre

Perché accade questo

Se l’asse di rotazione della Terra, cioè l’asse intorno al quale il nostro pianeta ruota in circa 24 ore, fosse perpendicolare al piano dell’orbita terrestre attorno al Sole, avremmo in ogni momento dell’anno il Sole perpendicolare all’equatore con il dì sempre uguale alla notte: non avremmo, pertanto, l’alternarsi delle stagioni. L’asse terrestre, invece, è inclinato di circa 23° rispetto al piano dell’orbita e questo fa sì che, a seconda della posizione della Terra nello spazio, i raggi solari siano ora più inclinati (stagioni fredde) ed ora meno inclinati (stagioni calde).

Quando si verificano il solstizio d'inverno ed il solstizio d'estate

Abbiamo visto che il solstizio è un momento ben preciso dell’anno (minima o massima declinazione solare) e può quindi essere calcolato. 

Quello invernale, dal 2000 al 2030 (cioè in 31 anni) si è verificato o si verificherà in 22 occasioni il 21 dicembre ed in 9 il 22 dicembre

Quello estivo, nello stesso arco temporale, si è verificato o si verificherà in 26 occasioni il 21 giugno e in 5 occasioni il 20 giugno (fonte: Earth’s seasons and apsides).

Stagioni astronomiche e meteorologiche

Spesso sentiamo parlare di inverno astronomico o estate astronomica e di inverno meteorologico o estate meteorologica: le stagioni astronomiche hanno inizio, senza ombra di dubbio, ai solstizi e termine agli equinozi successivi. La meteorologia, d’altronde, ha necessità di organizzare i dati ed avere a disposizione periodi di riferimento costanti (cosa non possibile considerando le stagioni astronomiche per quanto abbiamo appena visto sulla data del solstizio). E’ stato pertanto convenuto, a livello internazionale, che l’inverno meteorologico ha inizio il 1° di dicembre e termine il 28/29 febbraio e che l'estate meteorologica ha inizio il 1° giugno e termine il 31 agosto: in questo modo potranno essere confrontate stagioni invernali di anni differenti senza rischiare di analizzare periodi di riferimento diversi.