Jevndøgn

Jevndøgn eller jamdøgn inntreffer de to dagene i året da dag og natt er like lange, det vil si tolv timer hver. Det skyldes at jordens akse står vinkelrett på en tenkt linje trukket mellom solen og ekvator.

Solhøyder ved sommersolverv (rød), jevndøgn (sort) og vintersolverv (blå).
Vist ved rundt 49° N, dvs. omtrent Paris' breddegrad.

Vårjevndøgn eller jamvår faller i det 21. århundre på 19. mars (18 ganger, første gang i 2048), 20. mars (79 ganger, blant annet f.o.m. 2012 t.o.m. 2047) eller 21. mars (i 2003, 2007 og 2011) norsk tid.

Høstjevndøgn faller i det 21. århundre på 21. september (i 2096), 22. september (74 ganger, blant annet f.o.m. 2064 t.o.m. 2095) eller 23. september (25 ganger, siste gang i 2063) norsk tid. I perioden 2004–2031 faller høstjevndøgn vekselvis to år på 22. september og to år på 23. september norsk tid. I perioden 2032–2063 faller høstjevndøgn vekselvis tre år på 22. september og ett år på 23. september.

I astronomien er ekvinoktium et samlebegrep for alle sammenhenger der dag og natt er like.

Ordet er avledet fra latin aequinoctium, fra aequus (lik) og nox, genitiv noctis (natt). Dag og natt er ikke eksakt like lange, på grunn av solens vinkelstørrelse, atmosfærisk refraksjon, og den raskt forandrende daglengden som forekommer på de fleste breddegrader rundt jevndøgnene. Lenge før de oppdaget denne likheten, merket primitive kulturer ved ekvator seg dagen når solen kommer opp rett i øst går ned rett i vest, og dette skjer virkelig på dagen nærmest den astronomiske definisjonen av jevndøgn. Som en følge blir daglengden 12 timer ifølge et korrekt konstruert og oppstilt solur.

På den nordlige halvkule er jevndøgnet i mars vårjevndøgn, mens jevndøgnet i september er høstjevndøgn. På den sydlige halvkule er det omvendt. Datoene varierer litt på grunn av skuddår, tidssoner og andre faktorer.^[1]

Siden månen (og i mindre grad planetene) får jordens bane til å variere litt fra en perfekt ellipse, er jevndøgn offisielt definert ved solens mer regulære ekliptiske lengde snarere enn dens deklinasjon. Jevndøgnsøyeblikkene er for tiden definert til å være når solens apparente geosentriske lengde er 0° eller 180°.^[2]

Solen nær jevndøgn sett fra Pizzo Vento, Fondachelli-Fantina, Sicilia

Beskrivelse

Dato og tidspunkt for solverv og jevndøgn (UTC)^[3][4]

	jevndøgn		solverv		jevndøgn		solverv
	mars[5]		juni[6]		september[7]		desember[8]
år	dag	tid	dag	tid	dag	tid	dag	tid
2019	20	21:58	21	15:54	23	07:50	22	04:19
2020	20	03:50	20	21:43	22	13:31	21	10:03
2021	20	09:37	21	03:32	22	19:21	21	15:59
2022	20	15:33	21	09:14	23	01:04	21	21:48
2023	20	21:25	21	14:58	23	06:50	22	03:28
2024	20	03:07	20	20:51	22	12:44	21	09:20
2025	20	09:02	21	02:42	22	18:20	21	15:03
2026	20	14:46	21	08:25	23	00:06	21	20:50
2027	20	20:25	21	14:11	23	06:02	22	02:43
2028	20	02:17	20	20:02	22	11:45	21	08:20
2029	20	08:01	21	01:48	22	17:37	21	14:14

Når det er jevndøgn, er dag og natt like lange over hele jorden og solen står loddrett over et punkt på ekvator, og ved dette punktet vil solen være i senit ved middagstid. Ordene jevndøgn, vårjevndøgn og høstjevndøgn brukes også om det døgnet som tidspunktet faller i. Jevndøgnene er de eneste døgnene i et år der dag og natt er så godt som like lange, derav navnet. Fra solnedgang til soloppgang eller omvendt vil det gå nesten nøyaktig 12 timer.

Ved et jevndøgn står solen i ett av to motsatte punkter på himmelhvelvingen der himmelekvator (det vil si deklinasjon 0) og ekliptikken skjærer hverandre. Disse skjæringspunktene kalles jevndøgnspunktene: vårjevndøgnspunktet eller vårpunktet og høstjevndøgnspunktet eller høstpunktet.

21. mars kalles «det offisielle vårjevndøgn». Det er denne datoen som er utgangspunkt for når påsken kommer i ulike år:

Første påskedag er første søndag etter første sykliske fullmåne på eller etter 21. mars. Det er imidlertid ikke den virkelige månens bevegelse som bestemmer påskedagen, men en tenkt middelmåne som beveger seg med jevn hastighet og ikke har noe uregelmessig bevegelsesforløp som den virkelige (reelle eller astronomiske) månen er kjent for.

På 1700- og 1800-tallet brukte noen land (også Danmark-Norge i 1744) det virkelige vårjevndøgn som basis for påsken istedenfor 21. mars (se Påskeformelen).

Solens belysning av jorden ved et jevndøgn (uten hensyn til tussmørke).

Jorden i sin bane rundt solen får solen til å synes å bevege seg langs ekliptikken (rød), som er skråstilt i forhold til jordens ekvator (hvit).

Diagram over jordens årstider sett fra nord. Mars - vårjevndøgn på den nordlige halvkule. September - høstjevndøgn på den nordlige halvkule.

Diagram over jordens årstider sett fra sør. Lengst til venstre: sommersolverv.

Dagbue på 0 graders bredde (ekvator) ved jevndøgn.

Dagbue på 20 graders bredde ved jevndøgn.

Dagbue på 50 graders bredde ved jevndøgn.

Dagbue på 70 graders bredde ved jevndøgn.

Dagbue på 90 graders bredde (pol) ved jevndøgn.

Dagens lengde ved jevndøgn

Ved jevndøgn tilbringer solsentret omtrent like lang tid over som under horisonten for alle steder på jorden; natt og dag er omtrent like lange. Dag defineres vanligvis som perioden da sollys når bakken i fravær av lokale hindringer. Fra jorden synes solen som en skive snarere enn et enkelt punkt av lys, så når solsentret er under horisonten, kan den øvre randen være synlig. Videre bryter atmosfæren lyset, så selv når solens øvre rand er under horisonten, når strålene over horisonten og til bakken. Dagen er i virkeligheten lengre enn natten ved jevndøgn. I tabeller over soloppgang og solnedgang er den solens antatte tilsynelatende vinkelradius 16 bueminutter og den atmosfæriske refraksjonen antas å være 34 bueminutter. Kombinasjonen av dem betyr at når solens øvre rand er i horisonten, er solsentret 50 bueminutter under den geometriske horisonten, som er skjæringen mellom himmelkulen og et horisontalt plan gjennom observatørens øye. Disse kumulative effektene gjør dagen omtrent 14 minutter lengre enn natten ved ekvator og enda større forskjell er det mot polene. Det at dag og natt virkelig er like lange skjer bare på steder langt nok fra ekvator til å ha en årstidsavhengig forskjell i dagens lengde på minst 7 minutter, faktisk skjer det noen få dager mot vintersiden av hvert jevndøgn.

Heliosentrisk syn på årstidene

Jordens årstider kommer av at jordens rotasjonsakse ikke er vinkelrett på baneplanet. Jordaksen heller med en vinkel på omtrent 23,44° fra baneplanet; denne hellingen kalles aksehelningen. Det følger av dette at halve året (det vil si fra rundt 20. mars til rundt 22. september) heller den nordlige halvkule mot solen, med maksimal helling rundt 21. juni, mens den andre halvdelen av året har den sydlige halvkule denne æren, med maksimum rundt 21. desember. Ved jevndøgnet er både Nordpolen og Sydpolen akkurat på terminatoren og dag og natt deles likt mellom halvkulene.

Tabellen over gir datoene og klokkeslettene for jevndøgn og solverv over mange år. Noen få anmerkninger kan gis om jevndøgnene:

• Fordi solen er kuleformet snarere enn et enkelt punkt tar den faktiske kryssingen av solen over ekvator omtrent 33 timer.
• Ved jevndøgnene foregår endringen av dagens og nattens lengde fortest. Ved polene markerer jevndøgnet starten på overgangen fra 24 timer natt til 24 timer dagslys. Longyearbyen på Svalbard, som ligger langt nord for den nordlige polarsirkelen, får 15 minutter ekstra dagslys hver dag rundt vårjevndøgn, mens for Singapore, som ligger svært nær ekvator, er endringen i dagslys bare 4 sekunder.
• Det er 94 dager fra sommersolverv til høstjevndøgn, men bare 89 dager fra vintersolverv til vårjevndøgn. Årstidene er ikke av lik lengde, på grunn av jordens variable hastighet i sin bane rundt solen.
• Tidspunktene for jevndøgnene er ikke faste, men faller omtrent seks timer senere hvert år, og beløper seg til en hel dag hvert fjerde år. De nullstilles av skuddårene. Den gregorianske kalenderen er konstruert for å følge årstidene så nøyaktig som det er praktisk, som er ganske godt, men ikke helt perfekt.
• Mindre uregelmessigheter i tidene blir forårsaket av perturbasjoner av månen og de andre planetene.
• For tiden er de vanligste jevndøgns- og solvervdatoene 20. mars, 21. juni, 22. september og 21. desember; fireårs-gjennomsnittet vil sakte skyve dem til tidligere tidspunkter i kommende år. Forskyvningen blir en hel dag over en periode på rundt 70 år (hovedsakelig kompensert av hundreårs-skuddårsregelen i den gregorianske kalenderen). Dette betyr også at i mange år på 1900-tallet var datoene 21. mars, 22. juni, 23. september og 22. desember mye mer vanlige, så gamle bøker presenterer (og eldre mennesker husker kanskje fortsatt) disse datoene.
• Merk at tidene er gitt i UTC (omtrentlig tiden ved Greenwich), og ignorerer sommertid. Mennesker som bor lengre øst (Asia og Australia), som på grunn av tidssonen har klokker som viser mer, vil oppleve at årstidene tilsynelatende starter senere; for eksempel inntraff et jevndøgn for Tonga (UTC+13) 24. september 1999, en dato som ikke dukker opp igjen før i 2103. På den annen side kan mennesker langt mot vest (Amerika) som har klokker som viser mindre, oppleve et jevndøgn så tidlig som 19. mars.
• Et eksempel på et ekstremt tidlig vårjevndøgn vil opptre 19. mars 2096 kl. 15:02 norsk tid. Tilsvarende opptrådte et ekstremt sent vårjevndøgn den 21. mars 1903 kl. 20:15 norsk tid. Dato og tidspunkt i den østligste tidssonen var da 22. mars kl. 07:15.

Geosentrisk syn på årstidene

I halvåret med sommersolverv i midten står solen opp og går ned mot nord, som betyr lengre dager med kortere netter for den nordlige halvkule og kortere dager med lengre netter for den sydlige halvkule. I halvåret med vintersolverv i midten står solen opp og går ned mot syd og varigheten av dag og natt blir motsatt for begge halvkulene.

Dessuten, ved jevndøgn står solen opp overalt på jorden (unntatt polene) kl. 06.00 og går ned kl. 18.00 (lokal tid). Disse tidene er av mange grunner ikke eksakte, en er at solens diameter er så mye større enn jordens at mer enn halvparten av jorden kan bli belyst av solen på en gang (på grunn av ikkeparallelle stråler som danner tangentpunkter forbi linjen på jorden med like lang dag og natt); andre grunner er som følger:

• De fleste steder på jorden bruker en tidssone som er forskjellig fra lokal tid, og avviker opptil én time eller til og med to timer, hvis sommertid tas med. I det tilfellet kan solen stå opp kl. 08.00 og gå ned kl. 20.00, men det ville fortsatt være 12 timer dagslys.
• Selv de menneskene som er heldige nok til at deres egen tidssone er lik den lokale tiden vil ikke se soloppgang og solnedgang kl. 06.00 og kl. 18.00. Dette er på grunn av jordens variable hastighet i sin bane, og beskrives som tidsjevningen. Den har forskjellige verdier for vårjevndøgn og høstjevndøgn (henholdsvis +8 og −8 minutter).
• Soloppgang og solnedgang defineres vanligvis for solskivens øvre rand snarere enn sentret. Den øvre randen er allerede oppe i minst ett minutt før sentret kommer til syne, og på samme måte går den øvre randen ned ett minutt senere enn solsentret. På grunn av atmosfærisk refraksjon synes solen, når den er nær horisonten, litt mer enn sin egen diameter høyere over horisonten enn den egentlig er. Dette fører til soloppgang enda to minutter tidligere og solnedgang like mye senere. Disse to virkningene blir til sammen nesten 7 minutter, og gjør vårjevndøgn-dagen 12 timer og 7 minutter og natten 11 timer og 53 minutter. I tillegg til det omfatter natten også tussmørket. Når demring og skumring legges til dagen i stedet, ville dagen bli nesten 13 timer.
• Tallene over er bare sanne for tropene. For midlere breddegrader øker denne uoverensstemmelsen (for eksempel 12 minutter i London) og nærmere polene blir den meget stor. Opptil 100 km fra begge polene er solen oppe i 24 timer ved jevndøgn.
• Horisontens høyde på både soloppgangssiden og solnedgangssiden endrer dagens lengde. Å gå opp i fjellet vil øke dagens lengde, mens å være i en dal med åser i øst og i vest kan forkorte dagen betraktelig. Dette er hvorfor bosetninger i øst–vest-daler er mer fordelaktig (etter dagslyset) enn nord–syd-daler.

Solens dagbuer

Noen av utsagnene over kan gjøres klarere når dagbuen (det vil si banen solen følger på himmelen i sin daglige bevegelse) avbildes. Bildene viser dette for hver time på jevndøgnene. I tillegg er også noen «spøkelses-soler» markert under horisonten, opptil 18° under. Solen skaper i dette området fortsatt tussmørke. Bildene kan brukes både for den nordlige og den sydlige halvkule. Observatøren antas å sitte nært treet på øya i midten av havet; de grønne pilene gir himmelretningene.

• På den nordlige halvkule er nord til venstre; solen står opp i øst (pilen lengst unna), kulminerer i syd (høyre pil), mens den beveger seg til høyre og går ned i vest (pilen nærmest).
• På den sydlige halvkule er syd mot venstre; solen står opp i øst (pilen nærmest), kulminerer i nord (høyre pil), mens den beveger seg til venstre og går ned i vest (pilen lengst unna).

Følgende spesielle tilfeller er avbildet:

• Dagbuen på ekvator, som passerer gjennom senit, gir nesten ingen skygger ved middagstid.
• Dagbuen på 20 graders bredde: solen kulminerer på 70 graders høyde og også dens daglige bane ved soloppgang og solnedgang inntreffer på en bratt 70 graders vinkel med horisonten. Tussmørket varer fortsatt rundt én time.
• Dagbuen på 50 graders bredde: tussmørket varer nesten to timer nå.
• Dagbuen på 70 graders bredde: solen kulminerer på ikke mer enn 20 graders høyde og dens daglige bane ved soloppgang og solnedgang er på en liten vinkel på 20 grader med horisonten. Tussmørket varer mer enn fire timer; faktisk er det knapt nok noe natt.
• Dagbuen ved polen: hadde det ikke vært for atmosfærisk refraksjon, ville solen vært over horisonten hele tiden.

Himmelkoordinater

Vårpunktet – som solen passerer gjennom i mars på vei fra syd til nord – brukes som nullpunkt i noen himmelkoordinatsystemer:

• i ekliptiske koordinater er vårpunktet nullpunkt for ekliptisk lengde
• i ekvatorialkoordinater er vårpunktet nullpunkt for rektascensjonen.

På grunn av jordaksens presesjon, endrer posisjonen til vårpunktet seg over tid, og som en følge av det, endrer både ekvatorkoordinatsystemet og det ekliptiske koordinatsystemet seg over tid. Derfor, når himmelkoordinater for et himmellegemet tas, må en angi hvilken tid vårpunktet (og også himmelekvator) tas for.

Høstpunktet har ekliptisk lengdegrad 180° og 12^t rektascensjon.

Øvre kulminasjon av vårpunktet regnes som begynnelsen på det sideriske døgnet for observatøren. Timevinkelen til vårpunktet er pr. definisjon, lik observatørens sideriske tid.

Referanser

1. Yallow, B.D.; Hohenkerk, C.Y.; Bell, S.A. (2013). «Astronomical Phenomena». I Urban, S.E.; Seidelmann, P. K. Explanatory supplement to the astronomical almanac (3rd utg.). Mill Valley, CA: University Science Books. s. 506–507. ISBN 978-1-891389-85-6.
2. Astronomical Almanac. United States Naval Observatory. 2008. Glossary.
3. United States Naval Observatory (4. januar 2018). «Earth's Seasons and Apsides: Equinoxes, Solstices, Perihelion, and Aphelion». Arkivert fra originalen 24. desember 2017. Besøkt 18. september 2018.
4. «Solstices and Equinoxes: 2001 to 2100». AstroPixels.com. 20. februar 2018. Besøkt 21. desember 2018.
5. Équinoxe de printemps entre 1583 et 2999
6. Solstice d’été de 1583 à 2999
7. Équinoxe d’automne de 1583 à 2999
8. Solstice d’hiver

Se også

• Solverv

Eksterne lenker

• Detaljer om dagens og nattens lengde ved jevndøgnene Arkivert 25. september 2015 hos Wayback Machine. (engelsk)
• Beregning av dagens lengde Arkivert 31. juli 2008 hos Wayback Machine. (Formler og grafer) (engelsk)
• Jevndøgnspunkter — The Nuttall Encyclopædia (engelsk)
• Tabell over tider for jevndøgn, solverv, perihelium og aphelium 2000–2020 Arkivert 13. oktober 2007 hos Wayback Machine. (engelsk)
• Velsignelse av solen i jødisk skikk (engelsk)
• Tabell over tider for vårjevndøgn over noen tusen år: 1452–2547 (engelsk)
• «Ancient Equinox Alignment». Loughcrew, Ireland. (engelsk)

Portal: Astronomi