Glædelig forårsjævndøgn!
Foråret er lige rundt om hjørnet for det meste af den nordlige halvkugle, og med det kommer løftet om lange og dejligt ristede sommerdage. Hvis vinterens kulde stadig er i luften, hvor du bor, spekulerer du måske på, hvor meget længere der vil gå, før de længere dage kommer.
Så, hvor mange ekstra minutter solskin får vi hver dag? Og, nu hvor jeg har nævnt det, hvorfor ændrer antallet af dagslystimer sig overhovedet i løbet af året? Hvordan ser denne ændring helt præcist ud? Og hvad har alt dette at gøre med de trigonometriske sinus- og cosinusfunktioner, som vi har lært om?
Bliv hængende, for det er præcis de spørgsmål, vi skal tale om i dag!
Hvor mange minutter mere dagslys i morgen?
Solen var oppe og skinnede i 12 timer, 10 minutter og 11 sekunder i dag, hvor jeg bor i Los Angeles. I går var solen 12 timer, 8 minutter og 3 sekunder om at krydse himlen. Hvilket, hvis du regner det ud, betyder, at vi i dag fik 2 minutter og 8 sekunder ekstra solskin i dag. Og medmindre der sker en astronomisk usandsynlig solkatastrofe, vil vi i morgen få 12 timer, 12 minutter og 19 sekunder solskin – 2 minutter og 8 sekunder mere end i dag.
Hurra!
I dag fik vi 2 minutter og 8 sekunder ekstra solskin.
Den endnu bedre nyhed er, at i den næste uges tid vil solskinsminutterne fortsætte med at stige med 2 minutter og 8 sekunder om dagen. Og i den efterfølgende uge eller deromkring vil det fortsætte med at stige i et lidt langsommere tempo på omkring 2 minutter og 7 sekunder om dagen. Faktisk er denne periode omkring forårsjævndøgn eller forårsjævndøgn – og faktisk kulminerer den ved forårsjævndøgn – den tid på året, hvor antallet af dagslystimer vokser hurtigst.
Men du undrer dig måske over, hvorfor det er sådan? Og for den sags skyld, hvorfor ændrer antallet af dagslystimer sig overhovedet i løbet af året? For at svare på det er vi nødt til at tale om lidt grundlæggende astronomi i solsystemet.
Hvordan ændrer 23,5 grader alt?
Forestil dig Jorden og alle dens indbyggere, der gladeligt drejer rundt som en top om sin akse en gang om dagen. Forestil dig nu, at denne lykkeligt snurrende top langsomt bevæger sig rundt om Solen en gang om året. Med lidt eftertanke (og måske en model lavet med en lommelygte og en kugle) burde du være i stand til at overbevise dig selv om, at hvis den akse, som Jorden drejer rundt om, ligger perfekt på linje med den akse, som den drejer rundt om Solen, så vil alle steder på planeten altid opleve 12 timers dag og 12 timers nat – hver dag, hele året rundt.
Medmindre du rent faktisk har boet i en hule (og dermed ikke har kunnet se dag og nats komme og gå), vil du erkende, at dette slet ikke lyder som det solsystem, vi lever i, hvoraf vi kan drage den konklusion, at disse to akser faktisk ikke må være på linje med hinanden. Hvilket faktisk er sandt – vi ved, at den akse, som Jorden drejer rundt om, hælder ca. 23,5 grader i forhold til den akse, som den drejer rundt om Solen.
Hvad gør det? Kort sagt, en hel del.
Hvorfor ændrer dagslyset sig?
Mere specifikt er det vigtigste biprodukt af Jordens hældende akse for vores formål her det faktum, at antallet af timer med dagslys ændrer sig i løbet af året – og præcis hvordan det ændrer sig afhænger af den breddegrad, hvor du bor. Hvis du tænker over det (eller tager et kig på den model med lommelygte og kugle, som du legede med tidligere), vil du se, at den øverste halvdel af Jorden hælder mod Solen i halvdelen af året og væk fra den i den anden halvdel.
Dele af planeten, der hælder mod Solen, får mere end 12 timers solskin om dagen, dele, der peger væk fra Solen, får mindre. Efterhånden som Jorden bevæger sig rundt om Solen i løbet af året, ændres den grad, i hvilken en del af planeten hælder mod eller væk fra Solen. Og med denne ændring følger en ændring i antallet af dagslystimer, som den pågældende del af Jorden modtager.
Dele af planeten, der hælder mod Solen, modtager mere end 12 timers solskin om dagen.
Som et sted går fra vinter til sommer, topper ændringsraten i antallet af dagslystimer ved forårsjævndøgn – det er derfor, at antallet af dagslystimer stiger maksimalt lige nu på den nordlige halvkugle. Efter forårsjævndøgn falder den hastighed, hvormed dagslyset stiger, indtil den stopper ved sommersolhverv. På det tidspunkt begynder antallet af dagslystimer gradvist at falde og tager til, indtil det når et højdepunkt ved efterårsjævndøgn og derefter gradvist falder, indtil det igen stopper ved vintersolhverv.
På hvilket tidspunkt begynder cyklussen forfra.
Dagslystimer, sinus og cosinus:
Som denne periodiske karakter kan få dig til at gætte, viser det sig, at antallet af dagslystimer og den hastighed, hvormed dette antal timer ændrer sig, er tæt forbundet med de trigonometriske funktioner sinus og cosinus, som vi har talt om på det seneste. Hvis du laver et plot af antallet af dagslystimer i løbet af året, vil du faktisk se, at det næsten nøjagtigt ligner en sinusfunktion.
Hvorfor det? Og hvordan ser grafen for en sinusfunktion egentlig ud i det hele taget? Vi er desværre løbet tør for tid for i dag. Så svaret på disse spørgsmål må vente til næste gang.