Por que no verão o dia é mais longo?

Quando a declinação do Sol tem o mesmo sinal da latitude do observador, o arco diurno do Sol é mais longo. O gráfico da altura ao meio-dia mostra o ponto mais alto; nascer e ocaso exatos pedem ainda o ângulo horário e a latitude.

Por que a declinação do Sol não é uma senoide perfeita?

No modelo, por simplicidade, tomou-se uma senoide — boa aproximação. Na realidade a Terra no periélio anda mais depressa (segunda lei de Kepler) e as estações ficam um pouco desiguais. O caminho anual mais preciso do Sol dá a analema — um oito no céu.

Dá para achar a altura do Sol ao meio-dia na minha cidade?

Sim, com ressalvas: a latitude é positiva para o norte e negativa para o sul, e a fórmula da declinação é média. Para uma data concreta vale mais a declinação astronômica; para a tendência das estações a estimativa basta.

Estações do ano e inclinação do eixo

O eixo da Terra inclina cerca de 23,4° em relação à perpendicular à eclíptica. Declinação do Sol segundo o dia do ano e altura do Sol ao meio-dia numa latitude dada.

Sobre o modelo

A sucessão das estações do ano está ligada à inclinação do eixo da Terra, e não à variação da distância ao Sol. O eixo faz cerca de 23,4° com a perpendicular à eclíptica e conserva a direção no espaço. Por isso a latitude em que o Sol está no zênite ao meio-dia (ponto subsolar) desloca-se, ao longo do ano, entre os trópicos. A declinação do Sol no modelo simplificado é δ ≈ 23,4° · sin(360° · (dia − 80) / 365,25). A altura do Sol no meio-dia verdadeiro na latitude φ: h = 90° − |φ − δ|. A órbita é tomada circular; a refração e o tamanho angular do disco não entram. Os controles do dia do ano e da latitude mostram como mudam a declinação e a altura ao meio-dia — e com elas o fluxo de radiação e a duração do dia.

Para quem: Ensino Fundamental e Médio: causas das estações do ano. Latitude, declinação e altura do Sol ao meio-dia.

Conceitos-chave

inclinação do eixo
eclíptica
declinação do Sol
altura do Sol
ponto subsolar
Trópico de Câncer
Trópico de Capricórnio
equinócio

Como funciona

No esquema, a Terra com o eixo inclinado e a posição do Sol segundo o dia do ano. A declinação δ segue uma senoide de amplitude 23,4°; a altura ao meio-dia na latitude φ sai da fórmula do meridiano. Vê-se que as estações se definem pela altura do Sol e pela duração do dia, não pela distância Terra–Sol.

Perguntas frequentes

Por que em janeiro é inverno no Hemisfério Norte, se a Terra está mais perto do Sol?: A variação da distância por causa da excentricidade da órbita é pequena diante do efeito da inclinação do eixo. As estações se definem pela altura do Sol e pela duração do dia. Em janeiro o Hemisfério Norte está inclinado para longe do Sol: altura baixa, dias curtos — apesar do periélio.
Por que no verão o dia é mais longo?: Quando a declinação do Sol tem o mesmo sinal da latitude do observador, o arco diurno do Sol é mais longo. O gráfico da altura ao meio-dia mostra o ponto mais alto; nascer e ocaso exatos pedem ainda o ângulo horário e a latitude.
Por que a declinação do Sol não é uma senoide perfeita?: No modelo, por simplicidade, tomou-se uma senoide — boa aproximação. Na realidade a Terra no periélio anda mais depressa (segunda lei de Kepler) e as estações ficam um pouco desiguais. O caminho anual mais preciso do Sol dá a analema — um oito no céu.
Dá para achar a altura do Sol ao meio-dia na minha cidade?: Sim, com ressalvas: a latitude é positiva para o norte e negativa para o sul, e a fórmula da declinação é média. Para uma data concreta vale mais a declinação astronômica; para a tendência das estações a estimativa basta.

Continue com temas próximos desta categoria — ou todos os 51 em «Astronomia e o céu».

Toda a categoria →

NovoEscola

Eclíptica e zodíaco

Abrir o simulador

Equador celeste e eclíptica, obliquidade, movimento anual do Sol (os símbolos como mapa do céu, não astrologia).

NovoEscola

Eclipse solar

Abrir o simulador

A Lua entre o Sol e a Terra: tamanhos angulares dos discos, cones de umbra e penumbra, inclinação da órbita à eclíptica.

NovoEscola

Dia sideral e dia solar

Abrir o simulador

O dia solar é mais longo que o sideral em cerca de 4 minutos: em uma volta a Terra ainda se desloca na órbita.

NovoEscola

Ciclos de Milankovitch

Abrir o simulador

A excentricidade, a inclinação do eixo e a precessão dão uma curva didática de insolação em latitudes altas e o ritmo dos ciclos glaciais.

NovoEscola

Órbita de um cometa, coma e caudas

Abrir o simulador

Órbita excêntrica, brilho da coma perto do Sol, caudas iônica e de poeira, interruptor do vento solar.

NovoEscola

Aberração da luz

Abrir o simulador

Aberração anual de Bradley: inclinação do tubo v/c ~ 10⁻⁴; amplitude ~20,5″ — não é paralaxe.

Estações do ano e inclinação do eixo

Sobre o modelo

Como funciona

Perguntas frequentes

Simuladores relacionados

Eclíptica e zodíaco

Eclipse solar

Dia sideral e dia solar

Ciclos de Milankovitch

Órbita de um cometa, coma e caudas

Aberração da luz

Estações do ano e inclinação do eixo

Sobre o modelo

Como funciona

Perguntas frequentes