Årstid

Årstider er en inndelingen av år basert på skiftinger i været og sollysets innvirkning på naturen og lufttemperaturen. 
  
I tempererte og arktiske soner på jordkloden er årstidene delt inn i vår, sommer, høst og vinter.

I tropiske og subtropiske soner er det ikke vanlig å dele året inn i årstider slik vi kjenner dem, men snarere i regntid og tørketid, da nedbøren her er mer avgjørende for endringer i naturen enn temperaturen.

Årsaker og klimatiske effekter
Årsaken til skiftningene i årstidene er det faktum at jorden roterer rundt solen i et plan, mens jordens egenrotasjon rundt sin egen akse har en helning på ca. 23,5° i forhold til rotasjonsplanet rundt solen. Jorden foretar én omgang rundt solen i løpet av ett år. Derfor står solen høyere på himmelen om sommeren enn om vinteren. Det punktet i jordbanen der solen står lavest på himmelen midt på dagen, kalles vintersolverv og finner sted omtrent den 22. desember på den nordlige halvkule. Tilsvarende står den der høyest på himmelen ca. den 21. juni som kalles sommersolverv. Når solen står høyere på himmelen og solen dessuten står en større del av døgnet over horisonten om sommeren, vil vi få en høyere oppvarming av både atmosfæren over området og terrenget i området enn om vinteren.   

Når det er vinter på den nordlige halvkule er det sommer på den sydlige halvkule og omvendt. På grunn av at jordens bane rundt solen er elliptisk, og at jorden befinner seg nærmere solen i desember enn i juni, vil forskjellen mellom årstidene bli litt større på den sydlige halvkule enn på den nordlige. Dette er illustrert i fig.1 og fig.2.

Midnattssol og mørketid

Helningen til jordens rotasjonsakse i forhold til dens bane om solen er omtrent 23,5°. Det fører til at for de områdene på kloden som befinner seg nærmere polene enn denne vinkelavstanden, vil solen befinne seg over horisonten hele døgnet i en periode rundt sommersolverv. Tilsvarende vil solen ikke nå opp over horisonten i disse områdene på et tidspunkt rundt vintersolverv. Breddegraden  66,5° = 90° − 23,5° kalles derfor for polarsirkelen. I Norge går den over Saltfjellet i Nordland fylke. Jo nærmere vi befinner oss polene, dess lengre vil periodene med midnattssol og mørketid være. I Hammerfest  på omtrent 70° nordlig bredde  er det midnattssol fra ca. 14. mai til ca. 29. juli og mørketid fra ca. 22. november til ca. 19. januar.  Ved polpunktene er det midnattssol og mørketid halve året mellom vårjevndøgn og høstjevndøgn.

Vårjevndøgn og høstjevndøgn
Midt mellom vintersolverv og sommersolverv vil dag og natt være like lange over hele kloden. Dette tidspunktet om våren kalles vårjevndøgn som opptrer rundt den 21. mars. Tilsvarende har man høstjevndøgn omtrent den 23. september.

Astronomiske årstider
Det er jordens gang rundt solen sammen med at dens rotasjonsakse ikke står vinkelrett på baneplanet, som bestemmer årstidene. Astronomisk er de bestemt ved tidspunktene for jevndøgn og solverv. Vårjevndøgnet opptrer rundt 21. mars som defineres som begynnelsen av den astronomiske våren. Denne varer frem til sommersolverv som faller omtrent på den 21. juni og markerer begynnelsen av den astronomiske sommeren. Den tar slutt ved høstjevndøgn  ca. 23. september som definerer begynnelsen på høsten. Denne varer frem til vintersolverv ca. den 22. desember som er starten til den astronomiske vinteren. Denne varer så frem til  vårjevndøgn. På den sydlige halvkule er det vinter mens man har sommer i Norge og likedan høst når det er vår her.

Ut fra denne definisjonen begynner den astronomiske våren det påfølgende året et antall dager senere som er gitt ved lengden av det tropiske året. Da dette inneholder 365 døgn, 5 timer og nesten 49 minutter, vil denne begynne omtrent 6 timer senere enn året før. Etter fire år vil derfor dette vårjevnpunktet opptre ett døgn senere. For at det skulle forbli på omtrent samme dag, ble det derfor innført et skuddår hvert fjerde år i den.

Da jordens bane om solen er ellipseformet, vil ikke de astronomiske årstidene være like lange. Jorden er nærmest solen et par uker etter vintersolverv og beveger seg da raskest langs ekliptikken ifølge Keplers andre lov. Vinteren er derfor den korteste årstiden med 89 døgn, mens høsten inneholder knapt 90 døgn. Den lengste årstiden er sommeren med vel over 93 døgn, mens våren er omtrent ett døgn kortere. Det var denne forskjellen i lengdene til årstidene som gjorde det mulig for Hipparkos for over 2000 år siden å beregne eksentrisiteten til den tilsynelatende banen til solen om jorden.

Til enkelte formål deles også året inn i to deler. Sommerhalvåret varer  da ifølge den astronomiske inndelingen fra vårjevndøgn (ca. 21. mars) til høstjevndøgn (ca. 23. september) som er begynnelsen på vinterhalvåret. Det fortsetter frem til vårjevndøgn og utgjør den andre halvdelen av året. De er tilnærmet like store.

Årstider i meteorologien
På grunn av jordoppvarmingen om sommeren på den nordlige halvkule vil solen lagre (magasinere) varme i atmosfæren, hav og landskap i denne perioden. Kulden blir tilsvarende lagret om vinteren og behøver noen uker for å forsvinne helt. Derfor vil de meteorologiske årstidene ikke følge de astronomiske, men opptre noen uker  tidligere. 

De meteorologiske årstidene defineres ved å starte på den første dagen i den måneden de astronomiske årstidene begynner. Hver av dem inneholder da tre måneder og  består av tidsrommene

 Vår: 1. mars – 31. mai
 Sommer: 1. juni – 31. august
 Høst: 1. september – 30. november
 Vinter: 1. desember – 28. februar

Denne oppdeling stemmer også bedre med hvordan ordet årstid benyttes i dagligtale. For eksempel er vanligvis de tre varmeste årstidene i Norge  juni, juli og august, mens de tre kaldeste forekommer oftest i desember, januar og februar.

Alternativt kan en meteorologisk (klimatologisk) definisjon på de fire årstidene i Norge baseres på normal døgnmiddeltemperatur. Årstidenes lengde er dermed ulik rundt om i landet. Den delen av året da døgnmiddeltemperaturen er over 10° C, er sommeren. Når den er under 0° C, er det vinter. Så er vår og høst mellom de to. Tabellen her viser første dag i hver årstid etter denne definisjonen:

 Kilde: Meteorologisk institutt.

En oppdeling i fire meteorologiske årstider er ikke like naturlig i andre verdensdeler hvor klimaet er annerledes. Ved de geografiske polene skiller man vanligvis kun mellom et sommerhalvår og et vinterhalvår. Av tilsvarende grunn deles året i tropene opp i tre deler som styres av den viktige regntiden.

Referanser

Eksterne lenker
 Fysikk – daglengde og årstid 
 Astronomi.no 
 Jordkretsløp og astronomiske årstider (Tysk språk)
 I lange baner - multimedia fra forskning.no 27.10.04

Kalendere