Солнцестояние

В настоящее время (2010—2040) по всемирному времени (в других часовых поясах даты зимнего и летнего солнцестояния могут отличаться на сутки: к востоку от Гринвича дата может быть на сутки больше, к западу от Гринвича — на сутки меньше) в северном полушарии зимнее солнцестояние происходит 21 декабря или (перед високосными годами) 22 декабря, а летнее солнцестояние происходит 20 июня (в високосные годы) или 21 июня. В южном полушарии — наоборот, декабрьское солнцестояние оказывается летним, а июньское — зимним^[8].

День зимнего солнцестояния является самым коротким днём (с самой длинной ночью) в году в соответствующем полушарии (кроме полюса, где единственная ночь в году длится полгода, и зимнее солнцестояние — середина этой полярной ночи). День летнего солнцестояния является самым длинным днём (с самой короткой ночью) в году в соответствующем полушарии (кроме района полюса, где единственный световой день в году длится полгода и летнее солнцестояние — середина этого полярного дня).

В средних широтах в течение астрономической зимы и весны точка, в которой Солнце находится в полдень (точнее, в истинный полдень), ежедневно поднимается всё выше над горизонтом, а в день летнего солнцестояния «останавливается» и изменяет своё движение на обратное. Затем она каждый день опускается всё ниже, и, в конце концов, в момент зимнего солнцестояния, снова «останавливается» и начинает подниматься обратно.

Вследствие високосного сдвига даты солнцестояния в разные годы могут отличаться на 1—2 дня. Традиционно момент зимнего солнцестояния принимается за начало астрономической зимы, а момент летнего солнцестояния — за начало астрономического лета, что является следствием выбора для начала астрономической весны или осени — дня весеннего или осеннего равноденствия^[9]. Астрономическая долгота солнца в моменты солнцестояний, соответственно, равна 90° и 270°.

В течение нескольких дней до и после момента солнцестояния Солнце почти не меняет склонения, его полуденные высоты в небе почти неизменны (высота в течение года меняется по графику, близкому к колоколообразной вершине синусоиды); отсюда и происходит само название солнцестояния. Напротив, вблизи дат равноденствий скорость изменения склонения Солнца наибольшая (~24 угловые минуты в сутки), так как это соответствует пересечениям синусоидой горизонтальной оси (времени). Из наблюдений высот Солнца в период обоих солнцестояний может быть определён наклон плоскости эклиптики к плоскости небесного экватора^[10].

Точки зимнего и летнего солнцестояний обозначаются символами зодиака, соответствующими созвездиям, в которых они находились во времена Гиппарха^[11]: зимнего солнцестояния — знаком Козерога (♑), летнего солнцестояния — знаком Рака (♋)^[12]. В результате предварения равноденствий эти точки сместились и ныне находятся, соответственно, в созвездиях Стрельца и Тельца, причём точка летнего солнцестояния переместилась в созвездие Тельца из созвездия Близнецов сравнительно недавно — осенью 1988 года^[13].

Одним из наиболее известных традиционных наименований зимнего солнцестояния является Йоль. Иван Купала (Ива́нов день, Купальская ночь) — народный праздник восточных славян, посвящённый летнему солнцестоянию (солнцевороту) и наивысшему расцвету природы и отмечаемый 24 июня (7 июля). По времени проведения совпадает с христианским праздником Рождества Иоанна Предтечи. В календарном цикле симметричен Рождеству (Коляде).