Cosa è il solstizio
Il solstizio d’inverno (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.
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’ (che è esattamente l’angolo di inclinazione dell’asse terrestre rispetto all’orbita). Questa 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.
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.
Curiosità: nel nostro emisfero l’inverno si verifica quando la Terra è più vicina al Sole. Ma l’eccentricità dell’orbita terrestre (cioè il suo discostarsi da una circonferenza) è piuttosto bassa ed influisce molto meno rispetto all’inclinazione notevoli dei raggi solari. Per inciso, il punto di minima distanza dal Sole si raggiungerà il 3 gennaio.
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 verifica
Abbiamo visto che il solstizio d’inverno è un momento ben preciso dell’anno (minima declinazione solare) e può quindi essere calcolato. Quello invernale, dal 2000 al 2020 (cioè in 21 anni) si verifica in 16 occasioni il 21 dicembre ed in 5 il 22 dicembre: l’anno scorso, ad esempio, si è verificato il 22 dicembre e si verificherà nuovamente il 22 dicembre nel 2023. Quest’anno, la minima declinazione è stata registrata alle ore (orario universale) 15.59 del 21 dicembre (fonte: Earth’s seasons and apsides).
Inverno astronomico ed inverno meteorologico
Spesso sentiamo parlare di inverno astronomico e di inverno meteorologico: l’inverno astronomico ha inizio, senza ombra di dubbio, al solstizio d’inverno e termine all’equinozio di primavera. 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: in questo modo potranno essere confrontate stagioni invernali di anni differenti senza rischiare di analizzare periodi di riferimento diversi.