Il Sole in inverno
in foto: Il Sole in inverno

Nel giorno del solstizio d'inverno il Sole raggiunge la minima altezza sull'orizzonte, di conseguenza la durata del dì è la più breve dell'intero anno e quella della notte la più lunga. Il solstizio d'inverno, che determina il passaggio astronomico – non meteorologico – dall'autunno alla stagione invernale, non è tuttavia un giorno, ma un "momento" esatto, che nel 2019 sarà raggiunto esattamente alle 05:19 di domenica 22 dicembre. Esso è intimamente legato ai moti compiuti dalla Terra attorno al Sole e all'asse di rotazione terrestre, che è inclinato di circa 23° rispetto all'eclittica, ovvero il piano sul quale orbita il nostro pianeta. In parole semplici, il solstizio d'inverno viene raggiunto quando il Sole, nel suo moto apparente sulla volta celeste, raggiunge il punto più in basso al di sotto dell'equatore. Dopo il solstizio d'inverno la stella inizia lentamente a risalire e le giornate nell'emisfero boreale tornano ad allungarsi di nuovo.

Curiosamente, a pochi giorni di distanza dal solstizio d'inverno la Terra si trova al perielio, cioè nel punto più vicino al Sole. L'orbita del nostro pianeta non è infatti perfettamente circolare, ma ellittica. Ne consegue che durante il suo peregrinare attorno alla stella il pianeta in specifici momenti si trova in un punto più vicino al Sole – chiamato perielio – e in uno più lontano detto afelio. Il primo si verificherà il 5 gennaio 2020 alle 08:00, quando la Terra si troverà a circa 147 milioni di chilometri da Sole; il secondo verrà raggiunto il 4 luglio del prossimo anno, con la Terra a circa 152 milioni di chilometri dalla stella. Ma com'è possibile che fa così freddo, se la Terra in questi giorni si trova più vicina al Sole rispetto al periodo estivo?

La ragione è legata proprio all'asse di rotazione terrestre, che come specificato è inclinato (verso l'esterno) di circa 23° gradi. Durante i mesi invernali i raggi solari hanno un angolo d'incidenza maggiore, e una tale inclinazione determina un minore irraggiamento che non fa scaldare a sufficienza l'atmosfera e la superficie. D'altro canto, in estate, i raggi solari arrivano perpendicolarmente e l'irraggiamento risulta massimo, facendo aumentare sensibilmente le temperature. È proprio a causa dell'inclinazione dell'asse terrestre che si alternano le stagioni, opposte tra l'emisfero boreale (settentrionale) e quello australe (meridionale). Se infatti noi abbiamo appena celebrato il solstizio d'inverno, in Australia e altri Paesi che si trovano nell'emisfero sud è iniziata l'estate.

Benché il solstizio d'inverno e il solstizio d'estate rappresentino i giorni con il minimo e il massimo irraggiamento solare, non coincidono praticamente mai col giorno più freddo e col giorno più caldo dell'anno. I più freddi, com'è noto, cadono solitamente a gennaio o a febbraio. Com'è possibile? La ragione risiede nell'azione termoregolatrice del mare, che avendo una massa gigantesca si scalda e si raffredda più lentamente rispetto alle terre emerse. D'inverno il mare rilascia calore gradualmente e dunque (di norma) fa slittare di qualche settimana il giorno più freddo dell'anno rispetto a quello del solstizio.