Oświetlenie Ziemi - równonoc, przesilenie, dzień polarny i zenit
7 min czytania · aktualizacja
Oświetlenie Ziemi zmienia się w ciągu roku, bo oś ziemska jest nachylona do płaszczyzny orbity, a w ruchu obiegowym zachowuje stały kierunek. Wszystkie zadania z tego działu opierają się na czterech datach: 21 marca i 23 września (równonoce) oraz 22 czerwca i 22 grudnia (przesilenia), i na czterech równoleżnikach: zwrotnikach 23°26′ oraz kołach podbiegunowych 66°34′. Z nich wynika, gdzie Słońce góruje w zenicie, gdzie trwa dzień polarny i jak długi jest dzień.
Cztery daty w jednej tabeli
| Data | Słońce w zenicie nad | Dzień i noc | Strefy polarne |
|---|---|---|---|
| 21 III (równonoc wiosenna) | równikiem | na całej Ziemi po ok. 12 h | na biegunie północnym zaczyna się dzień polarny |
| 22 VI (przesilenie letnie) | zwrotnikiem Raka (23°26′ N) | na półkuli N dzień dłuższy niż noc | dzień polarny na N od 66°34′ N, noc polarna na S od 66°34′ S |
| 23 IX (równonoc jesienna) | równikiem | na całej Ziemi po ok. 12 h | na biegunie północnym zaczyna się noc polarna |
| 22 XII (przesilenie zimowe) | zwrotnikiem Koziorożca (23°26′ S) | na półkuli N noc dłuższa niż dzień | dzień polarny na S od 66°34′ S, noc polarna na N od 66°34′ N |
Daty w kalendarzu przesuwają się o dzień w zależności od roku - w zadaniach maturalnych przyjmuje się podane wyżej. Skąd liczby 23°26′ i 66°34′: oś ziemska jest odchylona o 23°26′ od prostopadłej do płaszczyzny orbity, więc z samą płaszczyzną orbity tworzy kąt 90° − 23°26′ = 66°34′. Tyle samo wynoszą szerokości zwrotników i kół podbiegunowych.
Dzień polarny i noc polarna
Dzień polarny to okres, w którym Słońce nie zachodzi przez całą dobę. W dniu przesilenia letniego obejmuje cały obszar na północ od koła podbiegunowego północnego. Im bliżej bieguna, tym dłużej trwa: na samym kole podbiegunowym - jedną dobę, a na biegunie północnym - około pół roku, od równonocy wiosennej do jesiennej.
Noc polarna to sytuacja odwrotna: Słońce nie wschodzi. Gdy na jednym obszarze podbiegunowym trwa dzień polarny, na drugim jest noc polarna.
Na równiku dzień i noc trwają przez cały rok po około 12 godzin, niezależnie od daty. To częsty dystraktor w zadaniach zamkniętych.
Zenit: ile razy w roku i gdzie
- Między zwrotnikami Słońce góruje w zenicie dwa razy w roku.
- Na zwrotnikach - raz w roku, w dniu przesilenia (Rak 22 VI, Koziorożec 22 XII).
- Poza strefą międzyzwrotnikową - nigdy. Dotyczy to całej Polski.
Przykład: nad 10° S Słońce przechodzi przez zenit dwa razy - raz między 23 września a 22 grudnia, gdy „wędruje” na południe, i drugi raz między 22 grudnia a 21 marca, gdy wraca ku równikowi.
Długość dnia w Polsce
Polska leży między 49° a niecałymi 55° N, więc długość dnia mocno zależy od pory roku i trochę od położenia:
| Data | Północ Polski | Południe Polski |
|---|---|---|
| 22 VI | ok. 17 h | ok. 16 h |
| 21 III i 23 IX | ok. 12 h | ok. 12 h |
| 22 XII | ok. 7 h 15 min | ok. 8 h 15 min |
Latem dłuższy dzień ma północ, zimą - południe. Reguła ogólna dla półkuli północnej: od równonocy wiosennej do jesiennej dzień wydłuża się wraz ze wzrostem szerokości geograficznej, a w drugiej połowie roku - skraca.
Strefy oświetlenia Ziemi
Zwrotniki i koła podbiegunowe dzielą Ziemię na pięć stref oświetlenia: międzyzwrotnikową (Słońce bywa w zenicie), dwie umiarkowane (bez zenitu i bez dnia polarnego) i dwie podbiegunowe (występuje dzień i noc polarna). Polska leży w strefie umiarkowanej północnej.
Pułapki, za które przepadają punkty
- Pomylenie zwrotnika z kołem podbiegunowym. Zenit dotyczy zwrotników, dzień polarny - kół podbiegunowych.
- Dzień polarny „tylko na biegunie”. W dniu przesilenia obejmuje cały obszar za kołem podbiegunowym.
- Odwrócone półkule. 22 grudnia to lato na półkuli południowej i tam trwa dzień polarny.
- Długość dnia na równiku zmieniana w zależności od daty - na równiku zawsze jest to około 12 godzin.
Najczęstsze pytania (FAQ)
Kiedy jest równonoc, a kiedy przesilenie?
Gdzie występuje dzień polarny?
Czy w Polsce Słońce bywa w zenicie?
Ile trwa dzień na równiku?
Wysokość Słońca w południe dla dowolnej daty i szerokości liczysz według poradnika jak obliczyć wysokość górowania Słońca, a różnice czasu między miejscowościami - według tekstu o czasie słonecznym i strefowym. Szerokość i długość odczytasz z mapy jak w poradniku o współrzędnych geograficznych.
Źródło: zadania i klucze odpowiedzi z arkuszy maturalnych z geografii - arkusze CKE formuły 2023.

