No movimento de translação (ver figura 1), ou seja, o movimento ao redor do Sol, a Terra percorre um caminho nomeado órbita. Essa órbita é elíptica e o sol está fora do centro desta elíptica. Por este motivo a órbita da Terra possui dois momentos: o Periélio, quando a Terra está mais próxima do Sol, e o Afélio, quando a Terra se encontra mais afastada do Sol.
A Terra realiza o movimento de translação em cerca de 365,242 dias e assim convencionou-se que um ano possui 365 dias, restando aproximadamente ¼ de dia por ano e por isso a cada 4 anos temos um ano bissexto, com um dia a mais para compensar esta diferença.
E ainda, o eixo imaginário da Terra NÃO é perpendicular ao plano da elíptica, mas é perpendicular a linha do Equador. (ver figura 1).
O movimento de translação somado à inclinação do eixo terrestre são responsáveis pela existência das 4 estações do ano. Se o eixo da Terra fosse perpendicular à elíptica receberia a mesma quantidade de raios solares e não teríamos as estações. (ver figura 1).
O solstício de verão na figura 1 está indicado para o hemisfério Sul no mesmo instante em que no hemisfério Norte ocorre o solstício de inverno. O solstício é o dia em que os raios solares incidem perpendiculares mais ao sul ou mais ao norte. Isso quer dizer que neste dia o Sol atingiu seu grau máximo de declinação ao Sul, ou seja, é o ultimo ponto Sul na superfície terrestre em que os raios solares vão incidir perpendicularmente. Esse ponto é o Trópico de Capricórnio e o Trópico de Câncer marca o ultimo ponto no hemisfério Norte. (ver figura 2)
Se pegarmos o hemisfério Sul como referência, o dia de solstício de verão será o mais longo, enquanto que no hemisfério Norte será o dia mais curto (solstício de inverno). Isso não quer dizer que o dia mais longo no Brasil será o mesmo em outro país.
A diferença entre a duração do dia e da noite varia conforme a latitude, quanto maior a latitude (mais distante da linha do equador) maior será a diferença. Assim, regiões como o Ártico, acima da linha do Circulo Polar, o verão possui dias com 24h de iluminação e no inverno há dias com 24h de escuridão. Enquanto que na linha do Equador essa variação é mínima e, praticamente o ano todo, os dias e as noites têm o mesmo tempo de duração.
O solstício de verão marca a entrada do verão no dia 22 de dezembro no hemisfério Sul e a entrada do inverno no hemisfério Norte, enquanto que o solstício de inverno inicia-se no hemisfério Sul no dia 20 de junho quando inicia o verão no hemisfério Norte. Nesse dia os raios solares incidem perpendicularmente ao Trópico de Câncer, no Pólo Norte não há noite e no Pólo Sul não há iluminação.
Os círculos polares marcam os pontos que tangenciam a Terra nos dias de solstício (ver figura 2), o Círculo Polar Ártico a 66º33’ de latitude N e o Circulo Polar Antártico a 66º33’ de latitude S (ver figura 2).
As regiões entre os trópicos e os círculos polares são chamadas de Zonas Temperadas e é onde os raios solares nunca incidem perpendicularmente. O Sol incide perpendicularmente somente entre os dois trópicos.
Conforme a Terra segue seu movimento de translação vai se posicionando de modo que a distribuição dos raios solares entre os hemisférios Norte e Sul se igualam e quando isso acontece temos o equinócio.
O equinócio sinaliza o momento da órbita terrestre em que a iluminação solar incide nos dois hemisférios igualmente, dessa forma os dias e as noites terão o mesmo tempo de duração em ambos os hemisférios. Ocorre no dia 21 de março, quando os raios solares incidem perpendicularmente na linha do Equador, e marca o equinócio de outono no hemisfério Sul e o equinócio de primavera no hemisfério Norte. No dia 22 de setembro ocorre o equinócio de primavera no hemisfério Sul e o equinócio de outono no hemisfério Norte.
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