يعتبر الانقلاب الشتوي حدثًا فلكيًا هامًا يشكل نقطة تحول في مسار فصول السنة على سطح الأرض، ففي هذا اليوم، الذي يحدث سنويًا في 21 ديسمبر، يتعرض النصف الشمالي للكرة الأرضية إلى أقصر نهار وأطول ليل في السنة، بينما يشهد النصف الجنوبي العكس تمامًا مع أطول نهار وأقصر ليل. 

هذا الظاهرة تحدث نتيجة لميلان محور دوران الأرض حول نفسها، مما يؤدي إلى تغيير في زاوية سقوط أشعة الشمس على سطح الأرض.

اليوم موعد الانقلاب الشتوي

كشف الدكتور أشرف تادرس، أستاذ الفلك بالمعهد القومي للبحوث الفلكية، أن يوم السبت 21 ديسمبر 2024 هو موعد الانقلاب الشتوي، الذي يحدث في هذا التاريخ من كل عام، في هذا اليوم، يميل القطب الجنوبي للأرض نحو الشمس، مما يجعل أشعتها عمودية تمامًا على مدار الجدي، عند خط عرض 23.44 درجة جنوبًا.

وأوضح تادرس أن الانقلاب الشتوي يمثل ذروة فصل الشتاء فلكيًا في النصف الشمالي للكرة الأرضية، بينما يكون في نفس الوقت ذروة فصل الصيف فلكيًا في النصف الجنوبي، ومع ذلك، لا يعني هذا بالضرورة أن هذا اليوم هو أبرد يوم في السنة، حيث أن برودة الجو تتأثر بعوامل الطقس في الغلاف الجوي التي تتحكم فيها الهيئة العامة للأرصاد الجوية، ففلكيًا، يرتبط هذا اليوم بحركة الأرض في مدارها حول الشمس، حيث يكون الانقلاب الشتوي هو أقصى ميل لمحور دوران الأرض.

أقصر نهار في السنة

وأشار تادرس إلى أن الأرض تكون أقرب إلى الشمس في الشتاء مقارنةً بالصيف، مما يجعل فصل الشتاء فلكيًا هو أقصر نهار في السنة، حيث يستمر النهار لمدة حوالي 10 ساعات فقط، بينما يبلغ طول الليل نحو 14 ساعة تقريبًا.

وفي وقت الظهيرة، تكون الشمس في أدنى ارتفاع لها فوق الأفق عند عبورها خط الزوال، ويكون ظل الإنسان في هذا الوقت أطول ما يمكن.

أما بالنسبة لمواعيد فصول السنة حتى نهاية 2024، فقد أظهرت الحسابات الفلكية أن فصل الخريف بدأ يوم الأحد 22 سبتمبر 2024 ويستمر لمدة 89 يومًا و20 ساعة، بينما يبدأ فصل الشتاء يوم السبت 21 ديسمبر 2024 ويستمر لمدة 88 يومًا و23 ساعة.

الانقلاب الشتوي يحدث نتيجة ميلان محور الأرض وحركتها حول الشمس

يحدث الانقلاب الشتوي نتيجة ميلان محور الأرض وحركتها حول الشمس، حيث تكون الأرض مائلة بمقدار 23.5 درجة أثناء دورانها حول الشمس، هذا الميلان هو السبب في حدوث الفصول الأربعة، وليس المسافة بين الأرض والشمس. 

وفي يوم الانقلاب الشتوي، يكون القطب الشمالي مائلًا بعيدًا عن الشمس، وتصل الشمس ظاهريًا إلى أقصى نقطة جنوب السماء، نتيجة لذلك، يكون طول النهار في المناطق الشمالية أقل من 12 ساعة، بينما يكون في المناطق الجنوبية أطول من 12 ساعة.

مناطق لا يحدث فيها شروق ولا غروب

جدير بالذكر أنه في المناطق الشمالية الواقعة شمال الدائرة القطبية (عند خط العرض 66.5 درجة شمالًا) لا يحدث شروق أو غروب للشمس في يوم الانقلاب الشتوي، حيث تبقى الشمس تحت الأفق طوال اليوم. 

شمس مستمرة

في المقابل، في الدائرة القطبية الجنوبية (عند خط العرض 66.5 درجة جنوبًا)، لا يحدث شروق أو غروب أيضًا، حيث تظل الشمس فوق الأفق طوال اليوم، وهي ظاهرة تعرف بشمس منتصف الليل، مما يعد دليلًا على كروية الأرض.

في يوم الانقلاب الشتوي، يُلاحظ تأخر شروق الشمس، حيث تشرق من أقصى الجنوب الشرقي، ويكون المسار الظاهري للشمس منخفضًا في السماء، وعند الظهر (وقت الزوال)، تكون الظلال في أقصى طول لها خلال السنة، ويحدث الغروب في وقت مبكر. 

وبعد أن تصل الشمس إلى أقصى نقطة جنوب السماء، تشرق من نفس النقطة لبضعة أيام، قبل أن تبدأ مسارها الظاهري نحو الشمال نتيجة حركة الأرض في مدارها حول الشمس، مع مرور الوقت، ستبدأ ساعات النهار في الزيادة تدريجيًا حتى يتساوى طول النهار مع الليل في الاعتدال الربيعي يوم 20 مارس.