Летнее солнцестояние

Поскольку Земля обращается по орбите вокруг Солнца, для земного наблюдателя это отражается в видимом годичном движении Солнца по небесной сфере вдоль большого круга, называемого эклиптикой. Плоскость эклиптики наклонена к плоскости небесного экватора под углом 23°26′. Когда Солнце движется по эклиптике, дважды в год она оказывается дальше всего от небесного экватора, находясь от него на угловом расстоянии 23°26′, либо в Северном, либо в Южном полушарии неба^[9][10].

Летнее солнцестояние наступает в тот момент, когда Солнце оказывается в самой северной точке эклиптики, которая дальше всего отстоит от небесного экватора и ближе всего к Северному полюсу мира. В этот момент экваториальные координаты центра солнечного диска на небесной сфере равны: прямое восхождение α = 6^h = 90°, склонение δ = +23°26′^[1]. Сама эта точка называется точкой летнего солнцестояния^[4][2][5], в современную эпоху она находится в созвездии Близнецы^[11].

Во время летнего солнцестояния Земля повёрнута к Солнцу Северным полушарием, лучи Солнца падают на Землю со стороны Северного полушария, под максимальным углом к плоскости земного экватора, вследствие чего Северное полушарие освещено значительно сильнее, чем Северное, которое, напротив, повёрнуто в сторону от Солнца^[7].

Во время летнего солнцестояния для земного наблюдателя Солнце восходит на северо-востоке, а заходит на северо-западе. С точки зрения наблюдателя, находящегося в Северном полушарии Земли, в это время наибольшая часть суточного пути Солнца находится над истинным горизонтом, а под горизонтом — меньшая часть, и Солнце поднимается выше всего над горизонтом во время своей верхней кульминации (то есть около полудня). Поэтому во время летнего солнцестояния в Северном полушарии наблюдаются самый длинный день и самая короткая ночь в году (в Южном полушарии — наоборот)^[12]. В момент летнего солнцестояния происходит поворот от постепенного увеличения продолжительности дня к её уменьшению.

На географической широте северного полярного круга (φ = 66°34′ с. ш.) в день летнего солнцестояния Солнце не заходит под горизонт. Вместо этого солнечный диск опускается к горизонту, в полночь центр диска касается горизонта в точке севера (без учёта атмосферной рефракции), после чего снова начинает подниматься над горизонтом. В остальные дни года Солнце на этой широте заходит и восходит^[13].

Во время солнцестояний (как летнего, так и зимнего) склонение Солнца меняется медленнее всего в году, а прямое восхождение — напротив, быстрее всего. Причём, во время летнего солнцестояния склонение Солнца меняется медленнее, чем во время зимнего, потому что в это время Земля находится дальше от Солнца и медленнее движется по своей орбите^[1].

В Северном полушарии Земли день летнего солнцестояния считается концом астрономической весны и началом астрономического лета^[14][15].

Данное явление называется «солнцестоянием», потому что склонение Солнца в это время года меняется медленнее всего. Для наблюдателя в Северном полушарии Земли это проявляется в следующем: до этого момента максимальная дневная высота Солнца над горизонтом (в момент верхней кульминации, то есть около полудня) с каждым днём увеличивается (Солнце кульминирует всё выше и выше), затем, во второй половине июня, достигает максимального значения для данной широты и почти перестаёт меняться (Солнце как будто «останавливается» на несколько дней), после чего начинает уменьшаться^[14][3][7].

Поскольку тропический год не равен целому числу суток, в разные календарные годы солнцестояние (как летнее, так и зимнее) наступает в разные даты и в разное время суток^[3][15]. В XX веке летнее солнцестояние происходило только 21 или 22 июня. В XXI веке оно всегда выпадает на 20 или 21 июня. В некоторые годы XXV, XXIX и XXX веков оно будет иногда наступать 19 июня^[6].

Праздник летнего солнцестояния широко празднуется разными народами. У славян праздник известен как Иван Купала, у финнов и ингерманландцев — Юханнус, у латышей — Лиго. У якутов в этот день проходит Ысыа́х (якут. Ыhыах) — праздник лета. Представляет собой весенне-летний праздник в честь божеств Айыы и возрождения природы, сопровождаемый обрядом молений, обильным угощением и кумысопитием, танцами, народными играми, конными скачками, соревнованиями сильных и ловких^[20].