Domande sulla durata del giorno

[Stefano De C.]

Come mai l'accorciamento delle ore di luce è più veloce in agosto che non in luglio? E come mai in luglio è privilegiata la mattina nella perdita della luce? Lo stesso discorso vale per gennaio dove l'allungamento è più lento rispetto a febbraio, inoltre come mai invece a gennaio si recupera più luce di sera che non di mattina?

[Lorenzo Catania]

La velocità di allungamento e accorciamento della giornata va come una funzione trigonometrica, in quanto durante l'anno varia allo stesso modo l'angolo tra l'Eclittica e l'Equatore Celeste.
Durante l'Equinozio l'angolo è massimo (23° 28'), e massima sarà quindi la variazione della lunghezza delle giornate; durante un solstizio invece l'angolo è nullo, e si annulla la variazione del giorno.

Per quanto riguarda invece l'altra domanda ... dipende sia dall'inclinazione dell'asse terrestre sul piano dell'orbita sia dal fatto che la Terra ha velocità di rivoluzione diverse durante l'anno in ossequio alla 3° Legge di Keplero.
Ad esempio, il 13 dicembre non è il giorno più corto che ci sia (come vorrebbe la tradizione) ma è comunque il giorno in cui il Sole tramonta più presto. Nei giorni successivi (già prima del solstizio, quindi) il Sole riprende lentamente a tramontare più tardi, mentre l'alba avviene sempre dopo.
Questo in particolare è dovuto a due fatti:

- al 13 dicembre la Terra sta ancora accelerando nel moto di rivoluzione (lo farà fino al 3-4 gennaio, quando si raggiunge il perielio), quindi il Sole dovresti vederlo sia sorgere che tramontare DOPO, con il passare dei giorni (prova a fare un disegno, tenendo conto del fatto che la Terra ruota sia su sé stessa che attorno al Sole in senso antiorario, se vista da Nord).
Ed effettivamente sarà così per l'alba.

- nel contempo però, devi sommare a questo il fatto che ad inizio dicembre il giorno si accorcia ancora di 3-4 minuti, al 13 dicembre di 1-2 minuti, mentre il 21 dicembre tale accorciamento è nullo per l'annullamento dell'angolo tra Eclittica ed Equatore Celeste. Insomma, l'accorciamento del dì è sempre meno veloce.

Sovrapponendo questi due fattori hai che il Sole tramonta 3 minuti (circa) prima il 13 dicembre rispetto al 21-22 dicembre

[Stefano De C.]

L'eclittica sarebbe esattamente?

[Lorenzo Catania]

Il piano dell'eclittica (che è anche quello dove avvengono le eclissi di Sole, da cui il nome) è quello dell'orbita terrestre. Mettila così (è un po' incasinato, in realtà)