٣ أغسطس ٢٠٢٦ قراءة في 7 دقيقة

الشروق والغروب وطول النهار: لماذا تتغير خلال السنة؟

يقصر النهار بعد انقلاب يونيو لأن محور الأرض مائل بنحو 23.44 درجة، فيميل نصف الكرة الشمالي بعيدا عن الشمس خلال نصف السنة، وتعبر الشمس السماء في قوس أقصر وأقل ارتفاعا. ويعتمد مقدار ما تفقده من ضوء النهار على خط العرض: في أوائل أغسطس تفقد باريس نحو 3 دقائق يوميا، وأوسلو نحو 5 دقائق، بينما لا تكاد سنغافورة تفقد شيئا.

لماذا يتغير طول النهار؟

تدور الأرض حول محور يميل 23.44 درجة عن مستوى مدارها، ويحافظ المحور على اتجاهه في الفضاء طوال السنة. وبينما تدور الأرض حول الشمس، يحظى نصف الكرة المائل نحوها بنهار طويل تقطع فيه الشمس قوسا مرتفعا، بينما يكون النهار في النصف الآخر قصيرا وقوس الشمس منخفضا. ولا تكاد المسافة تؤثر في ذلك، فالأرض في الواقع تكون أقرب إلى الشمس في يناير، خلال الشتاء في نصف الكرة الشمالي.

يصف الفلكيون موقع الشمس بميلها، وهو خط العرض على الأرض الذي تتعامد عليه الشمس عند الظهيرة. ويتراوح الميل بين 23.44 درجة شمالا عند انقلاب يونيو و23.44 درجة جنوبا عند انقلاب ديسمبر، ويعبر خط الاستواء عند الاعتدالين. وكلما زاد ميل الشمس في جهة خط الاستواء التي تقع فيها، بقي جزء أكبر من مسارها اليومي فوق أفقك، وطال النهار.

تنعكس الصورة في نصف الكرة الجنوبي. ففي سيدني يبلغ طول النهار نحو 9 ساعات و54 دقيقة عند انقلاب يونيو، ونحو 14 ساعة و25 دقيقة عند انقلاب ديسمبر، ولهذا تقع عطلتها الصيفية قرب عيد الميلاد.

خط العرض يحدد مقدار التغير

عند خط الاستواء لا يكاد طول النهار يتغير، إذ يبلغ نحو 12 ساعة و7 دقائق كل يوم من أيام السنة. وكلما ابتعدت عن خط الاستواء، اتسع الفرق بين يونيو وديسمبر. يستخدم الجدول طريقة الحساب نفسها المستخدمة في صفحات المدن (معادلات NOAA الشمسية، والتعريف القياسي للشروق، وتواريخ 2026).

تظهر ملاحظتان هنا. أولا، يزداد الفرق ببطء عند خطوط العرض المنخفضة، ثم يزداد بسرعة كبيرة باتجاه القطبين: أطول نهار في القاهرة يزيد على أقصر نهار فيها بأقل من 4 ساعات، بينما يزيد الفرق في أوسلو على نحو 13 ساعة. ثانيا، يتجاوز طول النهار 12 ساعة ببضع دقائق في كل مدينة عند كلا الاعتدالين. ولا يرجع ذلك إلى التقريب، وسنشرح السبب في قسم لاحق.

شمال خط عرض 66.6 درجة تقريبا، أي الدائرة القطبية الشمالية، تبقى الشمس فوق الأفق يوما كاملا على الأقل قرب انقلاب يونيو، وتبقى تحته قرب انقلاب ديسمبر. وتقع ريكيافيك جنوب هذا الخط بقليل، لذا تغرب شمسها في يونيو بعد منتصف الليل ببضع دقائق وتشرق مجددا قبل 3:00 صباحا. ولأقصى الشمال مقال خاص عن شمس منتصف الليل والليل القطبي.

ما سرعة زيادة النهار ونقصانه؟

لا يتغير طول النهار بمعدل ثابت. فهو يتغير بأسرع وتيرة قرب الاعتدالين وأبطأ وتيرة قرب الانقلابين، تبعا لتغير ميل الشمس: إذ يعبر خط الاستواء بسرعة تبلغ نحو 0.4 درجة يوميا في مارس وسبتمبر، ثم يتباطأ ويتوقف ويعكس اتجاهه في يونيو وديسمبر.

لهذا تبدو الأسابيع القريبة من الانقلابين ثابتة، بينما نشعر قرب الاعتدالين بأن ضوء النهار يتناقص سريعا. بين 3 أغسطس و3 سبتمبر، ينخفض طول النهار في باريس من 15 ساعة إلى نحو 13 ساعة و19 دقيقة، وفي أوسلو من نحو 16 ساعة و39 دقيقة إلى أقل بقليل من 14 ساعة.

ولا يتغير موعدا الشروق والغروب بالمقدار نفسه كل يوم. قرب انقلاب ديسمبر، يأتي أبكر غروب قبل أقصر يوم بأسبوع أو أسبوعين، ويتأخر آخر شروق عنه بأسبوع أو أسبوعين. ويرجع ذلك إلى مدار الأرض البيضاوي وميل محورها، كما نشرح في مقال لماذا يأتي أبكر غروب قبل الانقلاب. ويفسر التغير نفسه سبب ندرة بلوغ الشمس أعلى موضع لها عند 12:00 تماما، راجع الظهيرة الشمسية.

ما التعريف الرسمي للشروق؟

الشروق هو لحظة ظهور الحافة العليا لقرص الشمس عند الأفق، وليس لحظة ظهور مركزه. وهذا هو التعريف الذي يستخدمه المرصد البحري الأمريكي، وتتّبعه معظم التقاويم الفلكية وتطبيقات الطقس. ويفترض التعريف أفقا مستويا عند مستوى سطح البحر وظروفا جوية متوسطة.

يدخل في الحساب تصحيحان. يبلغ متوسط نصف القطر الظاهري لقرص الشمس نحو 16 دقيقة قوسية، فتظهر حافته العليا فوق الأفق قبل مركزه. كذلك يكسر الغلاف الجوي ضوء الشمس قرب الأفق بنحو 34 دقيقة قوسية في المتوسط، فترتفع صورة الشمس وتظهر للعين بينما لا تزال هندسيا تحت الأفق. وبجمع المقدارين، يُحسب الشروق والغروب عند اللحظة التي يكون فيها مركز الشمس تحت أفق مستو بمقدار 50 دقيقة قوسية.

تضيف هذه الدقائق القوسية الـ 50 بضع دقائق من ضوء النهار عند كل طرف من اليوم (نحو 5 دقائق في باريس عند الاعتدال)، وأكثر من ذلك عند خطوط العرض المرتفعة، حيث تلتقي الشمس بالأفق بزاوية ضحلة. ويتغير الانكسار الفعلي بحسب الطقس، كما تؤخر الجبال أو المباني عند الأفق الشروق الذي تراه فعليا. الأوقات المنشورة معيار حسابي، وقد يختلف ما تراه من نافذتك. أما الضوء قبل الشروق وبعد الغروب فتسري عليه تعريفات منفصلة، نتناولها في الشفق المدني والبحري والفلكي.

الاعتدال: النهار ليس 12 ساعة بالضبط

الاعتدال هو لحظة عبور الشمس خط الاستواء، ويعني اسمه «تساوي الليل». هندسيا، يكون مركز الشمس فوق الأفق قرابة 12 ساعة في ذلك اليوم في كل مكان. لكن الشروق يُحسب من الحافة العليا، ويرفع الانكسار صورة الشمس في الصباح الباكر ويبقيها مرئية حتى وقت متأخر من المساء، لذا يزيد طول النهار المنشور على 12 ساعة: نحو 12 ساعة و7 دقائق عند خط الاستواء وفي القاهرة، و12 ساعة و10 دقائق في باريس، و12 ساعة و15 دقيقة في ريكيافيك.

يسمى اليوم الذي يقترب فيه طول النهار والليل فعليا من التساوي يوم تساوي الضوء والظلام (equilux). ويقع قبل اعتدال مارس ببضعة أيام وبعد اعتدال سبتمبر ببضعة أيام، ويعتمد تاريخه على خط العرض. في باريس يتجاوز طول النهار 12 ساعة بين 17 و18 مارس، وينخفض مجددا إلى أقل من 12 ساعة بين 25 و26 سبتمبر. وقرب خط الاستواء لا يوجد هذا اليوم أصلا، لأن النهار لا يقصر أبدا إلى 12 ساعة.

ضوء النهار في صفحات المدن

تحتوي كل صفحة مدينة في هذا الموقع على قسم للشروق والغروب يحسب الأرقام السابقة بحسب إحداثيات المدينة. افتح صفحة الوقت الحالي في باريس مثلا، وانتقل إلى ما بعد جدول تغيير الساعة:

• اليوم: الشروق والغروب وطول النهار والظهيرة الشمسية للتاريخ الحالي.
• ضوء النهار خلال السنة: الصفوف الأربعة في الجدول أعلاه (الاعتدالان والانقلابان) بالتوقيت المحلي.
• أبكر شروق وآخر غروب في السنة، مع تاريخيهما. ونادرا ما يقعان في يوم الانقلاب نفسه.
• وقت الساعة ووقت الشمس: مقدار تقدم ساعة المدينة على الشمس أو تأخرها عنها، وموعد الظهيرة الشمسية.

تراعي الأوقات في تلك الصفحات التوقيت الصيفي، لذا يتغير موعدا الشروق والغروب بمقدار ساعة في أيام تغيير الساعة، مع أن طول النهار نفسه يتغير بدقيقة أو دقيقتين. عند التخطيط لنشاط يعتمد على ضوء النهار، مثل رحلة مشي يجب أن تنتهي قبل الغروب، تحقق من التاريخ المعني بدلا من تاريخ اليوم. تخبرك حاسبة التاريخ بعدد الأيام المتبقية حتى تاريخ معين، ويبين العد التنازلي للانقلاب أو الاعتدال المقبل المدة التي سيستمر خلالها النهار في القصر.

للتعرف على أقصر يوم في السنة، راجع دليل الانقلاب الشتوي. ولمعرفة مقدار ما تفقده مدينتك من ضوء النهار هذا الأسبوع، افتح صفحة المدينة وقارن طول النهار اليوم بصف اعتدال سبتمبر.

الأسئلة الشائعة