Когда в году самая длинная ночь и самый короткий день? Почему это происходит?

Различают летнее и зимнее солнцестояние. При этом наблюдается самый короткий день или самая короткая ночь. В северном полушарии зимнее солнцестояние происходит 21 или 22 декабря и тогда наблюдается самый короткий день (и самая длинная ночь) , а летнее — 20 или 21 июня и тогда наблюдается самая короткая ночь (и самый длинный день) . В южном полушарии на указанные даты приходятся, соответственно, летнее и зимнее солнцестояния.

В средних широтах, в течение года весной и в начале лета, Солнце ежедневно в полдень поднимается всё выше над горизонтом, а в день летнего солнцестояния «останавливается» и изменяет своё движение на обратное. Затем оно каждый день в полдень опускается всё ниже и в конце концов, в момент зимнего солнцестояния, снова изменяет своё движение на обратное и начинает подниматься.

Вследствие високосного сдвига даты солнцестояния колеблются на 1—2 дня. Летнее солнцестояние, происходит обычно 21 июня, зимнее — 22 декабря. В астрономии момент зимнего солнцестояние принимается за начало зимы, а момент летнего солнцестояния — за начало лета. Астрономическая долгота солнца в эти моменты, соответственно, 90° и 270°, и в астрологии это означает вхождение Солнца в знак Рака (летнее солнцестояние) и Козерога (зимнее солнцестояние) .

Как известно, Земля имеет форму шара, и ось её вращения постоянно наклонена к плоскости орбиты под углом 66°33′22″. Из-за этого солнечные лучи освещают разные участки земной поверхности неодинаково, поэтому и продолжительность дня и ночи везде разная. Она зависит от географической широты и времени года. Только два раза в год — в дни весеннего и осеннего равноденствия ( 20—21 марта и 23 сентября) продолжительность дня и ночи одинакова на всех широтах Земли и равна 12 часам. Солнце в это время стоит в зените над экватором, а терминатор — линия, разделяющая свет и тень на поверхности планеты, проходит через полюса, совпадая с направлением меридианов. На экватор солнечные лучи падают в эти дни под углом 90°, а Северное и Южное полушария нагреваются равномерно.

В дни летнего и зимнего солнцестояния (22 июня и 22 декабря) на планете бывает самая длинная ночь и самый короткий день. Например, 22 июня Солнце стоит в зените над Северным тропиком (23°07′ с. ш.) . В Северном полушарии в этот день на всех широтах день длиннее ночи. К северу от Северного полярного круга (66°33′ с. ш. ) устанавливается полярный день - Солнце сутками не заходит за горизонт. На полярном круге полярный день продолжается сутки, а на полюсах — до полугода. Южное полушарие 22 июня менее освещено, чем Северное. Здесь на всех широтах день короче ночи, а в южной полярной области устанавливается полярная ночь. Земля движется вокруг Солнца, но наклон оси вращения планеты остаётся постоянным. Постепенно высота Солнца над горизонтом в Северном полушарии уменьшается, дни становятся короче, а ночи длиннее. Наконец наступает 23 сентября — день осеннего равноденствия, когда продолжительность дня и ночи равна на всех широтах. С этого момента Солнце начинает больше освещать Южное полушарие. 22 декабря, в день зимнего солнцестояния, полушария словно меняются местами. В этот день в Южном полушарии на всех широтах день длиннее ночи, а за Южным полярным кругом стоит полярный день. В то же время в северных приполярных областях царит полярная ночь.

Южнее и севернее полярных кругов в обоих полушариях наступают белые ночи. В это время вечерние сумерки переходят в утренние, и темнота не наступает. За полярным кругом белые ночи предшествуют полярному дню. На разных широтах белые ночи отличаются по продолжительности: например, в Санкт-Петербурге они длятся с 11 июня по 2 июля, а в Архангельске - с 13 мая по 30 июля.