De donkere ochtenden na Kerst

We zitten middenin de spreekwoordelijke ‘donkere dagen voor kerst’. Die term is zeer begrijpelijk. De dagen duren het kortst van het hele jaar en de kortste dagduur wordt inderdaad vlak voor de kerst bereikt, als de astronomische winter begint. Dat is dit jaar op 21 december om 17.28 uur. De zon bereikt dan zijn laagste punt aan de hemel op het noordelijk halfrond en staat het kortst boven de horizon. Toch is het zo dat de ‘meest donkere’ ochtenden nog moeten komen, want als na 21 december de dagen langzaam beginnen te lengen, gebeurt dat voorlopig uitsluitend in de middag en in de ochtend nog totaal niet. We leggen uit hoe dat komt.

De ochtenden blijven nog lang ‘donker’.

We zetten eerst de feiten op een rij. In Midden-Nederland gaat de zon vandaag om 16.29 uur onder en dat is al (afgerond) één minuut later dan de dagen hiervoor. Met andere woorden, de dag met de vroegste zonsondergang ligt nu al achter ons en dat terwijl het nog een kleine week duurt alvorens we de kortste dag beleven. De zon kwam vandaag om 8.42 uur op en tijdens de kortste dag zijn die tijdstippen 8.46 en 16.31 uur. In de namiddag hebben we dan ten opzichte van vandaag twee minuten daglicht gewonnen en ’s ochtends vier minuten verloren, een netto verlies van twee minuten.

Na de 21e, beginnen de dagen dus langzaam te lengen, maar zoals gezegd, dat lengen vindt voorlopig uitsluitend in de namiddag plaats. Op Oudejaarsdag bijvoorbeeld gaat de zon al tien minuten later onder in vergelijk met gisteren, maar de zonsopkomst valt met 8.48 uur nog zeven minuten later dan gisteren, zodat de netto winst in de totale daglengte dan slechts drie minuten bedraagt. Het tijdstip van de meest late zonsopkomst valt dus niet tijdens de kortste dag, maar rond Oud en Nieuw!
Kijken we opnieuw naar het tijdstip van zonsopkomst van vandaag (8.42 uur), dan zien we dat dit tijdstip pas op 14 (!) januari opnieuw wordt bereikt, dus de huidige donkerte gedurende de ochtenden houdt nu nog een maand aan! Uiteraard is het lengen van de dagen dan wel al in gang gezet. Op 14 januari gaat de zon om 16.57 uur onder, en dat scheelt al bijna een half uur (26 minuten) ten opzichte van vandaag. Dat rare scheve verloop (het lengen van de dagen vindt eerst alleen in de namiddag plaats en nog niet in de ochtend), komt omdat de Aarde achter loopt.

De Aarde loopt achter.

Huh? De Aarde loopt achter? Hoe zit dat dan? Vraag aan een ieder hoe snel de Aarde om haar as wentelt, en menigeen zal “24 uur” antwoorden, want ons etmaal duurt immers 24 uur. Toch is dat onjuist. In werkelijkheid draait de Aarde in 23 uur, 56 minuten en 4,1 seconden om zijn as. Waar blijft dan dat verschil van 3 minuten en 55,9 seconden?

In die bijna 24 uur vordert de Aarde ook een stukje in zijn baan om de zon. Omdat een jaar 365,25 dagen duurt, maken we geen grote fout als we zeggen dat de Aarde ieder etmaal één graad in zijn baan om de zon aflegt, want een complete cirkel is 360 graden. Hierdoor moet de Aarde ieder etmaal een klein stukje extra doordraaien om ten opzichte van de zon in dezelfde positie te komen, en daarom duurt ons etmaal precies 24 uur en niet bijna vier minuten korter.
Maar kennelijk gaat dat in deze tijd van het jaar een beetje fout. De zon komt relatief steeds later op, bereikt de zon ook relatief steeds later zijn hoogste punt aan de hemel in de middag en gaat relatief ook steeds later onder. En daarmee is verklaard waarom de dagen aan de avondzijde lengen, maar aan de ochtendzijde voorlopig nog niet. De Aarde loopt zo rond Oud en Nieuw dus achter. Maar hoe wordt dat veroorzaakt?

Geen cirkel, maar een ellips.

Dat komt omdat de baan die de Aarde om de zon beschrijft, geen zuivere cirkel is, maar een ellips. Soms staat de Aarde dus wat dichterbij de zon en soms er wat verder vanaf. Het toeval wil dat we juist op 3 januari het dichtstbij de zon staan. Gemiddeld staat de Aarde ruim 149 miljoen kilometer van de zon vandaan, maar op 3 januari is dat een dikke miljoen kilometer minder. Je zou dan denken dat het dan wat warmer zou moeten zijn (we staan immers dichterbij de zon!), en mondiaal bezien is dat ook zo, maar de lage zonnestand, gecombineerd met de korte dagen op het noordelijk halfrond, zijn wat dat betreft doorslaggevend.

Een ander effect is echter wel belangrijk en dat is dat, naarmate we dichterbij de zon staan, de Aarde wat sneller vordert in zijn baan om de zon. Hierdoor moet de Aarde ieder etmaal wat verder doordraaien om ten opzichte van de zon in dezelfde positie te komen, en dat doet ze natuurlijk niet. Hierdoor gaat de Aarde achter lopen en dat verschil is het grootst geworden in de eerste helft van februari. Het lengen der dagen is dan echter overheersend geworden en ook ’s ochtends zullen we dan zien dat de zon steeds vroeger opkomt. Toch is het verschil ook dan nog zeer markant. Op 14 februari is de daglengte al méér dan twee uur toegenomen, maar de winst in daglengte is dan in de ochtend 51 minuten en in de avond al één uur en 22 minuten, dus dat scheelt net iets meer dan een half uur. Dat de mensen in januari dus soms mopperen “dat het ’s ochtends maar niet licht wil worden,” is dus een terechte constatering!

Lente en zomer duren langer!

Dat de Aarde in de wintermaanden wat dichterbij de zon staat en sneller in haar baan om de zon vordert dan gedurende de zomermaanden, heeft als neveneffect dat de herfst en winter op de noordelijk halfrond wat korter duren dan de lente en zomer (zie foto). Het totale verschil is een dikke week, en dat zullen veel mensen niet erg vinden!
Uiteraard maakt de Aarde dat verschil in de loop van het jaar opnieuw goed. In de zomer, als we relatief ver van de zon vandaan staan, treedt het omgekeerde effect op. De Aarde gaat dan een tijdje iets voor lopen. Dat verschil is echter kleiner dan in de winter en duurt ook wat langer. Omdat de daglengte dan groot is en de zon eigenlijk al in de nanacht opkomt, wordt dat verschil ditmaal echter nauwelijks opgemerkt.

Kortom, hoewel we nu nog middenin de ‘donkere dagen’ voor Kerst zitten, is het lengen van de dagen tegen de avond vandaag al begonnen, maar moeten voor het lengen van de dagen aan de ochtendkant nog geduld hebben tot het eind van de eerste januariweek.

Bron: MeteoGroup, eigen archief, NASA, KNMI.

Gerelateerde berichten:

• Zon gaat later onder op kortste dag (20/12/17 00:00)
• Als de dagen lengen, gaat de winter strengen (21/12/19 13:20)
• Weersverandering op komst (20/04/15 10:21)
• Donkere dagen voor Kerst (20/12/14 11:30)
• Rhinofly brengt mensen tot elkaar in de donkere dagen voor de kerst (22/12/09 11:59)

Reacties:

Er zijn nog geen reacties op dit bericht.