Solstício de Inverno

Por Rafael Candido

No próximo dia 20 de junho de 2020 inicia-se uma nova estação do ano, o inverno. Mas é inverno para o hemisfério sul, no hemisfério norte inicia-se o verão. Qual a razão desta diferença?

O eixo de rotação da Terra apresenta uma inclinação em relação ao plano de sua órbita, ou seja, o eixo de rotação não está exatamente a 90° com o plano. Esse ângulo de inclinação é de 23° 26’ 21” em relação à perpendicular do plano da órbita.

Essa inclinação não varia, entretanto em determinadas posições da órbita terrestre, um hemisfério tem maior tempo de exposição à luz que outro.

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Figura 1: Pontos notáveis da órbita da Terra ao redor do Sol [1]

Conforme visto na figura, nos solstícios um hemisfério mantém-se mais tempo iluminado em relação ao outro. Assim, no verão do hemisfério sul (de dezembro a março), o hemisfério norte encontra-se no inverno. Da mesma forma, no inverno do hemisfério sul (de junho a setembro), o hemisfério norte encontra-se no verão.

Os dias em que ocorrem as mudanças de estação são denominados equinócios (iniciando o outono ou a primavera) e solstícios (iniciando o inverno ou o verão).

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Figura 2: Solstícios nos dois hemisférios [2]

Os solstícios e as linhas imaginárias

Ao verificar um mapa-múndi que apresente as latitudes, encontram-se as linhas imaginárias, as quais têm as seguintes latitudes:

– Trópico de Capricórnio: 23° 26’ 12” sul
– Trópico de Câncer: 23° 26’ 12” norte
– Círculo Polar Antártico: 66° 33’ 48” sul
– Círculo Polar Ártico: 66° 33’ 48” norte

Nos pontos da Terra que se localizam sobre o Trópico de Câncer ou sobre o Trópico de Capricórnio, haverá pelo menos um dia no ano em que o Sol estará completamente no zênite, ou seja, por volta do meio-dia quem observe o Sol verá que está bem acima de sua cabeça, não projetando sombra sobre o chão. O dia em que acontece esta situação é o dia do solstício de verão.

Se isso ocorrer no Trópico de Câncer, é verão no hemisfério norte (e inverno no hemisfério sul). Se ocorrer no Trópico de Capricórnio, é verão no hemisfério sul (e inverno no hemisfério norte).

No solstício de inverno do hemisfério sul, quem está sobre o Trópico de Capricórnio vê o Sol, próximo ao meio-dia, com a maior inclinação ao norte, de modo que sua sombra nesta situação será a maior do ano.

Os círculos polares definem regiões em que, ao longo da estação de inverno, haverá pelo menos um dia em que ocorrerá uma noite absoluta, ou seja, 24 horas sem o Sol subir no horizonte.

Incidência dos raios solares

Além do tempo de exposição à luz do Sol, outro fator muito importante é a inclinação da incidência dos raios solares. Se pegarmos uma cartolina e uma lanterna, podemos ver que estando a cartolina perpendicular ao feixe de luz, a área de distribuição da luz é menor que a área quando a cartolina tem inclinação de 20°.

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Figura 3: Distribuição da luz sobre diferentes inclinações [3]

Isto mostra que quanto maior a inclinação, a luz é espalhada por uma área maior, ficando menos concentrada.

Então além de maior ou menor tempo de luz solar, ocorre também variação do ângulo de incidência dos raios solares ao longo das estações, o que influencia a temperatura média no hemisfério em determinada época do ano.

Rafael Candido é aluno do Bacharelado em Ciência e Tecnologia na UFABC e membro do Clube de Astronomia Arcturus.

Referências:

[1] http://astro.if.ufrgs.br/tempo/mas.htm
[2] https://brasilescola.uol.com.br/geografia/solsticio.htm
[3] http://caeh.com.br/2020/wordpress/2019/10/06/94/

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