Equinox – vandaag begint de astronomische lente

De baan van de Aarde om de Zon en de verschillende seizoenen
Tekening van de baan van de Aarde om de Zon die de hoeken van het invallende zonlicht toont tijdens de solstices en de equinoxen.

 

Vandaag begint om 17:15 uur officieel de lente op het noordelijk halfrond. Hoe weten we dat zo precies? Op dat moment bereikt de Zon een van de twee posities van waaruit de zonnestralen recht op de evenaar vallen. Op dat moment schijnt de Zon op beide wereldhelften even lang.

Eindelijk lente!

Veel mensen kijken uit naar het begin van de lente en, op het noordelijk halfrond, een einde aan koud vriesweer. Dat is natuurlijk een beetje te simpel uitgedrukt. In sommige jaren kan het tot in april koud blijven en is er kans op sneeuw terwijl aan de andere kant van het jaar de warmte van de zomer soms tot in oktober blijft hangen.

Meteorologie

De jaarlijkse astronomische veranderingen die er voor zorgen dat het weer in de temperatuurzones van de Aarde varieert zijn verre van eenvoudig. Het vlak van de evenaar van de Aarde maakt een hoek van 23,5° met het baanvlak van de planeet rond de Zon. Zowel de hoek van inval van de straling van de Zon die een maat is voor de intensiteit van de zonnestraling als de lengte van de dag veranderen sterk.

Deze twee zijn de belangrijkste redenen voor de temperatuurverschillen van de seizoenen maar er zijn meer meteorologische factoren die een effect hebben op de dagelijkse variaties die we waarnemen. Deze variaties worden bepaald door de circulaties en het hitte-uitwisselende vermogen van onze atmosfeer en zorgen er voor dat het weer van dag tot dag lastig is te voorspellen.

Officieel begint de zomer met het solstice op 21 juni. Als de totale energie die we van de Zon ontvangen alleen verantwoordelijk zou zijn voor de temperatuur dan zouden we dan de heetste periode van het jaar hebben. Maar de meer gematigde regio’s blijven meer energie ontvangen dan er wordt afgestaan aan de ruimte. Deze situatie duurt, afhankelijk van de breedtegraad, een maand of meer. Een omgekeerd proces vindt plaats na de wintersolstice op het noordelijk halfrond in december.

Het effect van de zonnewarmte is direct afhankelijk van de inclinatie van de Zon boven de horizon die ook het pad van de Zon langs de hemel bepaalt en het aantal uren dat de Zon boven de horizon is.

Kalender

Als je aan iemand vraagt wanneer de lente begint dan zal het antwoord nagenoeg altijd zijn op 21 maart. Maar dat is niet zo. Het begin van de lente kan vallen op 19, 20 of 21 maart. Dit komt doordat door de elliptische baan van de Aarde de oriëntatie van de draaiingsas verandert en omdat ons jaar niet altijd evenveel dagen telt. Ook de grillen van de Gregoriaanse kalander zoals het toevoegen van een schrikkeldag in de eeuwjaren die deelbaar zijn door 400 werken mee aan het veranderen van de dag van de seizoenen. Als 2000 geen schrikkeljaar was geweest dan zou de equinox dit jaar dus een dag later zijn.

Tot 2101 zal de astronomische lente voor ons beginnen op 20 maart behalve in 2044 en 2048 want dan begint de astronomische lente al op 19 maart. Het begin van de lente is bepalend voor wanneer we Pasen vieren want Pasen valt op de eerste zondag na de Volle Maan die valt op of na de lente equinox (19, 20 of 21 maart).

Niet gelijk tijdens de equinox

Een andere complexiteit waarmee we te maken hebben tijdens de lente-equinox is de kreet: gelijke dagen en gelijke nachten tijdens de equinox. Dat is niet zo. Tijdens de dagen van de equinox in maart en september (het begin van de herfst) duren dag en nacht niet even lang. Er is op die dagen enkele minuten meer daglicht dan dat het donker is.

Een van de factoren die hier van belang zijn is dat als we het hebben over zonsopkomst of zonsondergang we verwijzen naar de tijd dat het topje van de Zon boven de horizon uitkomt. Niet het centrum van de Zon of het onderste puntje van de Zon.

Dit feit alleen al zorgt er voor dat er tijdens een equinox dag meer dan 12 uur verschil zit tussen de tijd van zonsopkomst en zonsondergang. De schijnbare diameter van de Zon aan de hemel is ongeveer een halve graad.

Maar de belangrijkste reden dat dit plaatsvindt is onze atmosfeer; die fungeert als een lens en breekt het licht boven de hoek met de horizon. In de berekeningen voor zonsopkomst en zonsondergang wordt er routinematig gecorrigeerd met een bepaalde hoek tijdens zonsopkomst en een andere hoek voor zonsondergang en die hoek komt overeen met ongeveer de helft van de zonneschijf. Met andere woorden het geometrische centrum van de Zon bevindt zich in werkelijkheid meer dan 0.8° onder een vlakke en vrije horizon op het moment van zonsopkomst.

Dit zorgt er voor dat kijkers de Zon een paar minuten eerder zien dan de eigenlijke schijf opkomst en een paar minuten langer kunnen zien nadat de schijf in werkelijk onder is gegaan. Dus dankzij de atmosfeer is de dag een beetje langer. Om precies te zijn neemt de lengte van het daglicht gemiddeld toe met 6 – 7 minuten.

Met andere woorden, als je naar de Zon kijkt als die tijdens zonsopkomst boven de horizon verschijnt of weer tijdens zonsondergang verdwijnt dan kijk je naar een illusie want de Zon is daar in werkelijkheid helemaal niet maar bevindt zich dan onder de horizon.

 

Eerste publicatie: 20 maart 2018