Mikor van a legsötétebb?

Nemsokára itt a karácsony, és utána jön a világosság. De nem ugyanakkor van sötét karácsony előtt és után.

November végén és december elején inkább a délutánok, míg januárban inkább a reggelek sötétek. 

Miért?

Az év legrövidebb napja december 21 körül van, nem is precízen karácsonykor. Ez a téli napforduló. A Nap ugyanakkor egy olyan napon megy le leghamarabb, ami picit korábban van, Budapesten december 11-én, amikor is egészen korán, 15:53-kor lemegy. Ezután pedig csak január 2-án érkezik el az a nap, amikor a legkésőbb (7:32-kor) kel fel. 

Ok, de miért? 

Azért, mert a Nap nem mindig ugyanakkor delel, és az ettől való eltérés egyik oka, hogy a földpálya nem egy precíz kör, hanem egy ellipszis, a másik ok pedig a tengelyferdeség. A tengelyferdeség miatt vannak egyáltalán változó hosszúságú nappalok a különböző évszakokban, de emellett a Földnek valamennyit fordulnia is kell ahhoz, hogy a Nap ott deleljen, ahol enélkül delelne.

A tengelyferdeségből származó hatás egy szinuszos függvény fél éves periódussal, az ellipszispálya egy kicsit kisebb másik szinusz, de ennek periódusa egy év. Télen a két hatás összeadódik, nyáron majdnem kioltják egymást.

A problémát egy KöMaL-feladat is tárgyalta, aminek a részletes megoldásából vettük a fenti ábrát is. 

Köszönet Vankó Péternek a linkekért.