Почему зимой рано темнеет — и почему самый ранний закат бывает не в самый короткий день
Если коротко: зимой рано темнеет потому, что земная ось наклонена примерно на 23,4°, и в декабре Северное полушарие повёрнуто от Солнца. Солнце идёт по низкой короткой дуге и большую часть суток проводит под горизонтом — в Москве в день солнцестояния светло всего около семи часов. Расстояние до Солнца тут ни при чём: ближе всего к нему Земля как раз в начале января. А самый ранний закат в Москве бывает не 21–22 декабря, а примерно 11–17 декабря, самый поздний рассвет — около 29 декабря. Виновато «уравнение времени»: солнечные сутки в декабре длиннее 24 часов.
Привет, это канал «Обо всём». В ноябре вечер приходит, когда рабочий день ещё в разгаре, и каждый год звучит один и тот же вопрос: почему зимой так рано темнеет, а летом поздно? Ответ «потому что зима» никого не устраивает. Разберём механизм — и заодно странность, которую замечают немногие: темнеть по вечерам перестаёт раньше, чем заканчивается укорочение дня.
Почему зимой рано темнеет: дело в наклоне оси
Земля крутится вокруг оси, которая не перпендикулярна плоскости орбиты, а завалена примерно на 23,4°. Направление этой оси в пространстве за год почти не меняется — она всё время смотрит в сторону Полярной звезды. Поэтому в июне к Солнцу подставлено Северное полушарие, а в декабре — Южное.
Для наблюдателя в Москве это выглядит так. Каждые сутки Солнце описывает по небу дугу — кусок большого круга, наклонённого к горизонту. Летом этот круг сдвинут вверх: большая его часть над горизонтом, Солнце встаёт на северо-востоке, поднимается высоко и садится на северо-западе. Зимой круг сдвинут вниз: над горизонтом остаётся лишь короткий низкий отрезок, Солнце встаёт на юго-востоке, еле поднимается и уходит на юго-западе. Скорость вращения Земли одна и та же, просто зимой «видимая» часть пути намного короче — значит, и день короче.
Отсюда же ответ на вторую половину вопроса — почему летом темнеет поздно. Это тот же наклон, только с другой стороны орбиты: полушарие развёрнуто к Солнцу, дуга длинная, и в Москве 21 июня Солнце встаёт в 3:45, а садится в 21:18. Подробно о том, как наклон превращается ещё и в холод с жарой, мы писали отдельно.
Миф: зимой Земля дальше от Солнца
Самое популярное объяснение — «зимой мы дальше от Солнца» — ровно наоборот. Орбита Земли — слегка вытянутый эллипс, и ближайшая к Солнцу точка орбиты, перигелий, приходится на январь, а самая дальняя — на июль, как напоминает NASA. По расчётам Военно-морской обсерватории США, ближайший перигелий будет 3 января 2027 года — то есть в разгар наших самых тёмных недель.
Проверить это можно без всяких цифр: если бы длину дня задавало расстояние, зима наступала бы на всей планете разом. А в декабре в Буэнос-Айресе и Сиднее длинные летние вечера. У полушарий одно и то же расстояние до Солнца, но противоположный наклон — значит, решает наклон.
Но у эллипса есть роль, и довольно неожиданная. Расстояние не меняет длину дня — зато меняет скорость, с которой Земля бежит по орбите, а это сдвигает восходы и закаты по часам. К этому вернёмся чуть ниже, это и есть главный «ага» статьи.
Почему самый ранний закат бывает не в самый короткий день
Самый короткий день в Москве — день солнцестояния. В 2026 году оно наступит 21 декабря в 20:50 по всемирному времени, то есть в 23:50 по Москве. В этот день Солнце встаёт в 8:57, а садится в 15:58: светлого времени — 7 часов 1 минута (здесь и дальше время московское, по таблицам восходов и заходов Военно-морской обсерватории США).
Логично ждать, что 21 декабря будет и самый ранний закат, и самый поздний рассвет. Но таблица говорит другое. Самый ранний закат в Москве — 15:56, и держится он целую неделю, примерно с 11 по 17 декабря. К солнцестоянию закат уже сдвинулся на 15:58, хотя день продолжает укорачиваться. А самый поздний рассвет — 9:00 — приходится на 29 декабря, и с 24 декабря по 3 января Солнце встаёт в 8:59–9:00. Вечера начинают удлиняться раньше, чем утра, и это не погрешность, а закономерность.
Разница кажется странной, пока не посмотреть на полдень. Середина светового дня — момент, когда Солнце выше всего, — в декабре не стоит на месте. В Москве 1 декабря солнечный полдень наступает в 12:18, 21 декабря — в 12:28, а 6 января — уже в 12:35. Весь световой «отрезок» день за днём уезжает по часам вправо, примерно на полминуты в сутки.
Теперь сложите два движения. До солнцестояния день сжимается с обоих концов, но всё медленнее; к середине декабря сжатие вечера становится меньше, чем сдвиг всего отрезка вправо — и закат начинает ползти позже. После солнцестояния день уже растёт, но первые дни совсем чуть-чуть, а сдвиг вправо продолжается — поэтому рассветы ещё неделю-полторы задерживаются. В итоге минимум заката уезжает раньше 21 декабря, а максимум рассвета — позже.
Уравнение времени: почему солнечные сутки длиннее 24 часов
Наши часы отсчитывают «средние» сутки — ровно 24 часа. А настоящие солнечные сутки, от полудня до полудня, в течение года то чуть короче, то чуть длиннее. Разницу между временем по Солнцу и по часам астрономы называют уравнением времени. За год она накапливается до плюс-минус четверти часа — поэтому солнечные часы то спешат, то отстают.
У этого две причины, и обе мы уже встречали. Первая — эллипс орбиты. По второму закону Кеплера в перигелии Земля движется быстрее всего: в начале и в конце года её угловое движение по орбите почти на 7% быстрее, чем в середине, объясняет Военно-морская обсерватория США. Чтобы Солнце снова оказалось на юге, Земле нужно довернуться чуть больше обычного — и сутки удлиняются. Вторая причина — тот же наклон оси 23,4°: около солнцестояний Солнце движется по небу почти параллельно экватору, и эта геометрия тоже растягивает солнечные сутки.
В конце декабря оба эффекта складываются. Итог по той же обсерватории: каждый солнечный день становится почти на полминуты длиннее 24 часов. Отсюда и сдвиг полдня — 12:18, 12:28, 12:35, — и неделя заката 15:56 до солнцестояния.
Если бы ось Земли стояла прямо, а орбита была идеальным кругом, полдень всегда наступал бы в одно и то же время по часам — и самый ранний закат совпал бы с самым коротким днём.
Интересно, что эффект зависит от широты. Чем ближе к экватору, тем медленнее меняется длина дня около солнцестояния, тем сильнее побеждает сдвиг полудня — и тем дальше разъезжаются даты. На широте 40° самый ранний закат бывает около 8 декабря, а самый поздний рассвет — около 5 января. В Сочи, на широте 43,6°, картина похожая: закат в 16:44 держится примерно с 7 по 11 декабря, рассвет в 7:54 — с 28 декабря до 9 января. Москва севернее, там длина дня меняется быстрее, и даты стоят ближе к солнцестоянию.
Длина дня по широтам: Сочи, Москва, Мурманск
Чем дальше от экватора, тем сильнее работает наклон. Около солнцестояния дуга Солнца у южного горизонта всё короче и ниже, пока на какой-то широте не уходит под горизонт целиком. Граница — Северный полярный круг, примерно 66,6° северной широты; если учесть, что атмосфера чуть «приподнимает» Солнце, полярная ночь начинается немного севернее.
Вот как это выглядит в трёх городах по тем же таблицам USNO:
Сочи, 43,6° с. ш. → 21 декабря: 8 ч 56 мин → 21 июня: 15 ч 26 мин
Москва, 55,8° с. ш. → 21 декабря: 7 ч 01 мин → 21 июня: 17 ч 33 мин
Мурманск, 69,0° с. ш. → 21 декабря: Солнце не восходит → 21 июня: Солнце не заходит
В Москве летний день длиннее зимнего в два с половиной раза, в Сочи — меньше чем в два. А Мурманск лежит за полярным кругом: последний восход в 2026 году там будет 1 декабря — Солнце покажется в 12:20 и сядет в 12:53. Потом до 10 января включительно оно над горизонтом не поднимается совсем, и первый восход будет 11 января. Это и есть полярная ночь. Полной тьмы при этом нет: 21 декабря в Мурманске гражданские сумерки длятся примерно с 10:22 до 15:09 — несколько часов синеватого полусвета, когда Солнце неглубоко под горизонтом.
Учтите, что все цифры — для ровного горизонта. Сопки, дома и облачность в реальной жизни съедают ещё несколько минут, а в ущелье или между высотками — и больше.
Почему в Москве темнеет в четыре, а рассвет в девять: роль часового пояса
Есть и третий слой — человеческий. Время на часах задаётся не Солнцем, а законом. По Федеральному закону № 248-ФЗ от 21 июля 2014 года, изменившему закон «Об исчислении времени», Москва живёт во 2-й часовой зоне — UTC+3. Закон вступил в силу 26 октября 2014 года в 2:00, и с тех пор часы в России сезонно не переводят.
UTC+3 «привязан» к меридиану 45° восточной долготы, а Москва стоит на 37,6°. Значит, местный средний полдень в Москве наступает примерно в 12:30 по часам — часы спешат относительно Солнца на полчаса. Поэтому декабрьский световой день в Москве несимметричен вокруг 12:00: до полудня по часам от рассвета проходит три с лишним часа, а после — почти четыре. Утро кажется особенно тёмным, а вечер — чуть менее ранним, чем мог бы.
Хорошо видно, как время на часах меняет ощущение, на опыте 2011–2014 годов. Закон 2011 года отменил сезонный перевод, и три зимы страна прожила по «летнему» времени: в Москве — UTC+4. Солнце от этого не изменилось, но самый поздний декабрьский рассвет в Москве при таком времени пришёлся бы примерно на десять утра, а закат — на пять вечера.
Важно понимать: часовой пояс двигает восход и закат вместе, на одну и ту же величину, а длину дня не меняет ни на минуту. Семь часов света 21 декабря в Москве будут при любом законе — вопрос только в том, какую часть рабочего дня они накроют.
Что из этого следует на практике
Механизм сразу даёт несколько полезных выводов. Первый: вечера начинают удлиняться уже в середине декабря. Если вам тяжело именно от ранней темноты после работы, худшая неделя в Москве — примерно с 11 по 17 декабря, а к Новому году закат уже около 16:07. Второй: утренняя темнота держится дольше. Рассвет около девяти — с 24 декабря по 3 января, и заметно раньше Солнце начнёт вставать только во второй половине января.
Третий вывод — про самочувствие. Короткий день и тёмные утра влияют на внутренние часы организма: свет утром — главный сигнал «пора просыпаться». Если зимой днём постоянно клонит в сон, полезно отличать сезонную вялость от недосыпа и от состояний, с которыми стоит идти к врачу.
И четвёртый, совсем бытовой: если вы планируете прогулку, съёмку или дорогу за город, смотрите не на «самый короткий день», а на конкретное время восхода и заката для своего города. Как видно, они живут по своему расписанию.
Коротко
— Зимой рано темнеет из-за наклона земной оси на 23,4°: в декабре Северное полушарие повёрнуто от Солнца, и дневная дуга Солнца короткая и низкая.
— Расстояние до Солнца ни при чём: ближе всего к нему Земля в начале января (в 2027 году — 3 января).
— Самый короткий день в Москве — 21 декабря, около 7 часов света. Самый ранний закат — 15:56, примерно 11–17 декабря, самый поздний рассвет — 9:00, около 29 декабря.
— Причина расхождения — уравнение времени: в конце декабря солнечные сутки почти на полминуты длиннее 24 часов, и полдень уползает по часам вперёд.
— Чем севернее, тем короче зимний день: в Сочи около 9 часов, в Москве около 7, в Мурманске — полярная ночь со 2 декабря по 10 января.
— Часовой пояс (UTC+3, без перевода часов с 2014 года) сдвигает время восхода и заката по часам, но не длину дня.
Пока нет комментариев