Rond 23 september staat de zon precies boven de evenaar waardoor dag en nacht overal op aarde even lang duren. Daarom begint de herfst meestal op 22 of 23 september. Officieel loopt de herfst van 21 september tot en met 20 december.
Seizoenen zijn niet zomaar ontstaan. Ruim 3.000 jaar voor Christus werd al gebruik gemaakt van een zonnewijzer. Er werd een stok in de grond gestoken, waarop de zon scheen. De schaduw die op de grond verscheen, ga de tijdsaanduiding aan.
Seizoenen bestaan omdat de aarde scheef staat. Als je een lijn zou trekken van de Noordpool naar de Zuidpool, dan zou deze lijn scheef staan en een hoek van 23.5 graden maken. Dat betekent dat in de loop van een jaar, de hoeveelheid zonlicht die op de aarde valt op elke plek anders is. En daarom hebben we seizoenen.
Het astronomische seizoen
Seizoenen ontstaan omdat de aarde rondjes draait om de zon en de aarde een beetje gekanteld staat. Hierdoor schijnt de zon om de zoveel tijd op een ander deel van de aarde. Hoe de aarde staat ten opzichte van de zon, bepaalt de exacte startdatum van het astronomische seizoen.
De meteorologische seizoenen zijn zo gekozen, omdat het gebruik van hele maanden makkelijker is voor de statistiek. Hierbij zijn de koudste maanden (december, januari en februari) en de warmste maanden (juni, juli en augustus) samengevoegd. Op 1 juni begint de meteorologische zomer en die duurt tot en met 31 augustus.
De weerkundige seizoenen worden anders gedefinieerd. In het noordelijk halfrond duren lente en zomer dus langer dan herfst en winter. Je kan het ook anders uitrekenen, door op zoek te gaan naar het totaal aantal uren daglicht per jaar voor verschillende locaties. Voor de evenaar is dat makkelijk.
De winter begint op 21 december omdat de zon 's middags aan de Steenbokskeerkring loodrecht aan de hemel staat. 21 december is de kortste dag van het jaar.
De rotatieas van de aarde staat scheef t.o.v. het baanvlak van de planeten, de ecliptica. De hoek bedraagt 23,5 graad. Omdat onze planeet bovendien afgeplat is, oefenen de aantrekkingskrachten van zon en maan een koppel uit op de aarde.
Op 21 juni staat de zon het hoogst en is de zonnehoek 61,5°. Op 21 december staat de zon het laagst en is de zonnehoek 14,5°.
Donkere dagen
Dat komt onder andere doordat de aardbaan rond de zon niet cirkelvormig is. Hierdoor beweegt de zon in de winter schijnbaar iets sneller dan in de zomer. Het gevolg is dat de zon nu dagelijks iets later door het zuiden gaat.
De zon is ontstaan uit het samenkrimpen van een grote interstellaire gaswolk onder invloed van haar eigen zwaartekracht. De gaswolk bestond voor het grootste deel uit waterstof (H) en helium (He), de meest voorkomende elementen in het heelal.
De oorzaak is eigenlijk heel eenvoudig. In de zomermaanden duren de dagen langer dan in de winter, omdat de zon het noordelijke halfrond meer beschijnt dan het zuidelijk halfrond. De aarde draait om zijn eigen as en om de zon.
De keerkringen zijn bijzondere parallellen die de maximale afstand van de evenaar weergeven waar de zon in de middag in het zenit staat; loodrecht boven de waarnemer. De Kreeftskeerkring bevindt zich op ongeveer 23°26' noorderbreedte en de Steenbokskeerkring op ongeveer 23°26' zuiderbreedte.
Het werelddeel Australië ligt aan de andere kant van de aardbol. De periodes zomer en winter zijn daar precies omgedraaid met de seizoenen die wij in Nederland kennen. In de maanden december tot en met maart is het in Australië zomer terwijl het bij ons dan winter is.
Op 23 september begint de astronomische herfst. Rond 23 september staat de zon precies boven de evenaar waardoor dag en nacht overal op aarde even lang duren. Daarom begint de herfst meestal op 22 of 23 september. Officieel loopt de herfst van 21 september tot en met 20 december.
Als de aarde zich in dat deel van zijn baan bevindt waarin het noordelijk halfrond naar de zon is gekeerd, krijgen wij in de loop van een etmaal meer zon. Die extra zonne-energie verwarmt de aarde en de lucht, en het wordt lente en zomer. Een half jaar later staat de aarde aan de andere kant van de zon.
Deze plekken zijn allemaal te vinden in de nabijheid van de poolcirkel: het zijn de meest noordelijke delen van Canada, Groenland, Finland, Noorwegen, Zweden, Rusland, Alaska, IJsland en Antarctica. Zo'n bestemming bezoeken wanneer 't altijd donker (óf juist altijd licht) is maakt een trip ontzettend bijzonder.
"perihelium" op een afstand van ongeveer 147.100.000 km van de zon. Het "aphelium" is de verste afstand tot de zon: die wordt bereikt op 4 juli 2022 en bedraagt ongeveer 152.100.000 km. Dat lijkt vreemd: in putje winter (voor het noordelijk halfrond) staat de aarde zo'n 5 miljoen km dichter bij de zon dan begin juli.
Langste dag 2022 (21 Juni)
In december wijst de noordpool van de zon af, en is de zuidpool juist enigszins in de richting van de zon gekeerd. Het noordelijk halfrond van de aarde ontvangt dan dus veel minder zonlicht dan het zuidelijk halfrond. De zuidpool 'baadt' zelfs continu in het zonlicht, terwijl op de noordpool de poolnacht heerst.
De temperatuur van de zon bedraagt op het oppervlakte zo'n 4500 tot 6500 Kelvin, in graden omgerekend is dat ongeveer 4230 tot 6230 graden Celsius. In de kern van de zon, waar waterstof in helium wordt omgezet, is de temperatuur met maar liefst 15,7 miljoen Kelvin veel hoger.
De dampkring, of atmosfeer, is een dunne deken van lucht om de aarde. De dampkring is opgebouwd uit vier lagen: troposfeer, stratosfeer, mesosfeer en de ionosfeer. De dampkring houdt onze planeet op een comfortabele temperatuur (ongeveer 15 graden).
De kortste dag van het jaar (de winterzonnewende) is ongeveer 21 december. Dit houdt in dat in Reykjavík de zon rond 11.30 uur opkomt en rond 15.30 uur weer ondergaat. En naarmate je verder naar het noorden van IJsland gaat, wordt deze dag zelfs nog korter.
Wanneer valt de winterzonnewende? Het moment dat de zon van richting lijkt te veranderen, valt in 2021 op 21 december om 16.59 uur. Dit is de officiële winterzonnewende. In 2022 valt de winterzonnewende op 21 december om 22.48 uur.
Half-november begint het pas écht donker te worden en wordt het al rond 16:45 uur donker. Het tijdstip van zonsopkomst is ongeveer gelijk aan dat van 15 oktober. Dat komt doordat eind oktober de wintertijd in gaat. Op de donkerste dag van het jaar, 21 december, is het slechts zeven uur en drie kwartier licht.