Waarom de kortste dag niet de laatste zonsopkomst heeft
Morgen is de kortste dag van het jaar aangebroken. Op deze dag ontvangt Nederland het minste aantal uren daglicht van het hele jaar. Maar de afgelopen tijd veranderde de daglengtes al nauwelijks, en waren de dagen grauw en kort. De laatste zonsopkomst van het jaar is echter pas op 29 december. Waarom valt dit niet samen met de kortste dag van het jaar?Winterzonnewende
De kortste dag van het jaar heet ook wel de winterzonnewende. Op deze dag staat de zon het verste af van het noordelijk halfrond. Dit is ook wel het begin van de astronomische winter. Tegelijkertijd krijgt het zuidelijk halfrond het meeste licht van het hele jaar, hier heet het dan ook de zomerzonnewende. De winterzonnewende is altijd rond 21 december, maar is soms ook een dag eerder of later. Dit jaar is de winterzonnewende op 21 december om 15:03 uur.
Sinusgolf
De verandering in daglengte door het jaar heen is niet elke dag hetzelfde. Zo is deze verandering het grootste in de lente en in de herfst. Op het maximum verschilt het wel vier minuten in licht per dag! In een week tijd kan dit wel bijna een halfuur verschillen. Rond de winterzonnewende is dit verschil slechts vier seconden. De daglengte door het jaar heen kan dan ook wel worden beschreven met een sinusgolf, met minimale en maximale veranderingen en plekken waar het nauwelijks verandert.
Zonsopkomsten en zonsondergangen in De Bilt. De daglengte maakt een sinusgolf door het jaar heen. Bron: KNMI.
Scheve as
Om te weten waarom dit zo is, zoomen we uit naar de stand van de aarde. De aardas staat namelijk een beetje scheef, deze is met 23,5 graden gekanteld ten opzichte van de baan om de zon. Hierdoor hebben we seizoenen. De verandering in de kanteling is het grootst rond de equinox, wanneer de zon precies loodrecht boven de evenaar staat. Zo verschilt de daglengte het meeste rond 20 maart en 22 september. Tegelijkertijd verschilt deze het minste rond de winter- en zomerzonnewendes, de kortste en langste dag van het jaar.
Versnelling
De dag met de laatste zonsopkomst en de vroegste zonsondergang valt echter niet samen met de kortste dag. Dit effect ontstaat door een combinatie van de ellipsvormige baan van de aarde en de scheve stand van de aardas. De baan van de aarde om de zon is namelijk niet perfect rond, maar ellipsvormig. De zon staat hier niet precies in het midden, maar iets ernaast. Hierdoor beweegt de aarde in de winter op het noordelijk halfrond iets sneller door haar baan. Door deze versnelling moet de aarde net iets meer draaien voordat het weer op dezelfde locatie komt.
Vroegste zonsondergang al geweest
Door deze versnelling duurt het net iets langer voordat de zon onder gaat. Hierdoor valt de vroegste zonsondergang niet op 21 december, maar al op 12 december. Vanaf dan begint de zonsondergang weer steeds iets later. De laatste zonsopkomst is door hetzelfde mechanisme later dan we zouden verwachten, dit is pas op 29 december.
Toch is 21 december de kortste dag van het jaar. Deze dag hebben we in Nederland 7 uur en 41 minuten aan daglicht. De late zonsopkomst wint het die dag van de latere zonsondergang. Zo worden de dagen vanaf 22 december alweer langer. De zonsopkomst begint echter pas vanaf 30 december weer steeds eerder.
