Varför jorden är närmast solen mitt i den nordliga vintern

I början av januari är jorden närmast solen. Den punkten i banan kallas perihelium, och den infaller mitt i vintern för alla på norra halvklotet. I början av juli, vid aphelium, är jorden som längst bort, medan det är sommar i Europa, Nordamerika och nästan hela Asien.

Avståndet kan alltså inte vara det som gör sommaren varm. Årstiderna beror på att jordaxeln lutar, ungefär 23,44 grader. Det ändrade avståndet har bara en liten effekt, och den märks mest på södra halvklotet.

Ett vanligt missförstånd

Det känns logiskt: den som står närmare elden blir varmare. Många förklarar årstiderna på samma sätt. I dokumentären *A Private Universe* från 1987, filmad vid en examensceremoni på Harvard, gav de flesta nyutexaminerade och lärare som fick frågan om årstiderna någon variant av avståndsförklaringen.

Två enkla fakta motbevisar den. För det första stämmer tidpunkten inte för norr, som du såg ovan. För det andra har de två halvkloten motsatta årstider samtidigt. När det är sommar i Sverige är det vinter i Argentina, trots att båda länderna är lika långt från solen.

Hur liten avståndsskillnaden är

Jordens bana är en ellips, men bara nätt och jämnt. Vid perihelium är jorden omkring 147,1 miljoner kilometer från solen, vid aphelium omkring 152,1 miljoner. Det är en skillnad på drygt 3 %.

Eftersom solljuset sprids ut med avståndet når ungefär 7 % mer solljus atmosfärens överkant i januari än i juli. Datum, klockslag och siffror finns i vår guide om perihelium och aphelium.

7 % är inte ingenting. Men på en viss plats ändrar axellutningen ljuset som når marken betydligt mer.

Vad lutningen gör

Medan jorden går runt solen pekar axeln hela tiden åt samma håll i rymden. I juni lutar norra halvklotet mot solen, i december bort från den. På södra halvklotet är det tvärtom.

Lutningen ändrar för det första hur högt solen kommer. När solen står högt träffar ljuset marken nästan rakt uppifrån och samlas på en liten yta. När den står lågt sprids samma strålknippe ut över en mycket större yta, som en ficklampa som hålls snett. Lågt ljus måste dessutom passera mer luft innan det når dig.

Den ändrar också hur lång dagen är. På sommaren står solen över horisonten många fler timmar, så marken får mer tid att värmas upp och kortare natt att svalna.

Tabellen jämför Rom och Sydney vid de två solstånden. Sista kolumnen visar hur mycket solljus som under ett helt dygn når en kvadratmeter plan mark, mätt ovanför atmosfären så att moln och dis inte påverkar.

I juni är Rom ungefär 3 % längre från solen än i december men får ändå mer än tre gånger så mycket solljus per dygn. Det är axellutningen. Sydney visar samma mönster, förskjutet ett halvår. Längre norrut, som i Sverige, blir skillnaden mellan sommar och vinter ännu större.

Sett från rymden

NASA:s rymdsond DSCOVR fotograferar hela jordens dagsida från omkring 1,5 miljoner kilometers avstånd. Jämför man bilderna från juni och december ser man lutningen direkt. Kring junisolståndet ligger Arktis i fullt solljus och Antarktis syns inte. I december är det tvärtom.

NASA EPIC Team · 2024-06-20 / 2024-12-21

Spelar avståndet någon roll alls?

Lite. Södra halvklotet har sommar nära perihelium, så sommarljuset där är något starkare än i norr. I Nya Zeeland till exempel ger den närmare solen ungefär 7 % mer UV-strålning på sommaren än på nordliga platser på samma breddgrad. Renare luft och mindre ozon på sommaren lägger till ännu mer.

Ändå är somrarna i söder inte varmare totalt sett. Ett skäl är att jorden rör sig snabbare när den är nära solen. Den varma halvan av året på södra halvklotet, från septemberdagjämningen till marsdagjämningen, varar omkring 179 dygn. Den norra varar omkring 186. Över varje halvår väger den kortare tiden nära solen exakt upp det starkare ljuset, och båda halvkloten får lika mycket totalt.

Det andra skälet är att södra halvklotet till största delen är hav. Vatten värms och svalnar långsamt, vilket håller de södra somrarna milda. De stora landmassorna i norr värms däremot snabbt upp i juli. Därför är jorden som helhet några grader varmare i juli, vid aphelium, än i januari.

Så blir det inte alltid

Att perihelium infaller i januari är en tillfällighet för vår tid. Jordaxelns riktning vinglar långsamt och banan själv vrider sig, så datumet för perihelium vandrar genom kalendern. Omkring år 1250 låg det nära decembersolståndet. Om ungefär 10 000 år hamnar det under den nordliga sommaren, och då är norr närmast solen i juni.

Även då är det lutningen som avgör vilka månader som är sommar. Avståndet gör bara de nordliga somrarna lite kraftigare och de sydliga lite svagare.

Källor och relaterade guider

• US Naval Observatory publicerar datum för perihelium, aphelium, dagjämningar och solstånd (på engelska).
• NASA Space Place förklarar vad som orsakar årstiderna (på engelska).
• NASA:s EPIC-arkiv har dagliga bilder av hela jorden från rymdsonden DSCOVR.
• Det nyzeeländska institutet NIWA förklarar varför UV-strålningen är så hög i Nya Zeeland (på engelska), inklusive effekten av den närmare solen.
• Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics berättar om *A Private Universe* (på engelska).
• Relaterade SolarWatch-guider: perihelium och aphelium och hur mycket dagsljus du vinner varje dag.

Se det i SolarWatch

Rutan Årstider (på engelska) visar när nästa dagjämning och solstånd inträffar. Rutan Dagsljus (på engelska) visar hur länge solen står över horisonten i dag där du är, och Årsöversikten (på engelska) visar hur soluppgång, solnedgång och dagens längd förändras under året. Kurvorna följer jordaxelns lutning. Avståndet till solen syns knappt i dem.