Vårdagjämning 2019

Den 20 mars 2019 börjar våren enligt kalendern

Det är vårdagjämning, dvs. dagarna och nätterna är (nästan) lika långa på hela jorden. Tittar man i olika almanackor så ser man att vårdagjämningen inträffar den 20 mars kl. 22:58. Det är nämligen inte en dag, det är en tidpunkt som avses, nämligen när jorden passerar en speciell punkt på sin bana runt solen och solen står rakt över ekvatorn.

Vid sommarsolstånd passerar jorden en punkt på sin bana, då jordens norra halvklot lutar mest fördelaktigt mot solen. Vid vintersolstånd är det tvärtom, då lutar jordens södra halvklot mest fördelaktigt mot solen.
Men sedan blir det ibland en del förvirring vad som händer på våren och hösten. Om varken södra eller norra halvklotet lutar mot solen – lutar då jorden inte alls?
Jo, det gör den förstås. Jordaxeln lutar ungefär 23 ½ grader mot jordens omloppsbana runt solen och det gör den året om – alltså även vid vårdagjämning och höstdagjämning. Den pekar alltid åt samma håll (sett uppifrån eller nerifrån) och den norra delen av rotationsaxeln pekar mot Polstjärnan.

Jordens positioner på dess omloppsbana vid vårdagjämning, sommarsolstånd, höstdagjämning och vintersolstånd

Illustrationen visar jordens positioner på dess omloppsbana vid vårdagjämning, sommarsolstånd, höstdagjämning och vintersolstånd (ej skalenligt)

Tittar man däremot från solen mot jorden så är bilden lite annorlunda – som du kan se på grafiken nedanför. Då behöver nämligen rotationsaxeln inte nödvändigtvis pekar mot eller ifrån solen; det gör den bara vid sommar- och vintersolstånd. Vid vårdagjämning och höstdagjämning pekar den i eller mot jordens färdriktning runt solen.

Jorden sedd från solen vid vinter- och sommarsolstånd, samt vårdag- och höstdagjämning

Men som sagt, skulle man titta utifrån på solsystemet med solen och jorden, så skulle man förstås se att jordaxeln hela tiden pekar åt samma håll (mot polstjärnan). ”Hela tiden” är förstås inte heller rätt men man kan väl säga så om man avser en överskådlig tid (typ ”under ett människoliv”)

Vilken tidsangivelse är korrekt?

Beroende på vilken källa du använder kommer du att hitta bland annat följande förslag:
Kl. 21.58, kl. 21.59, kl. 22:58 och kl. 22:59.
Men vilket är det mest exakta värdet då?
Jag brukar hämta mina uppgifter om årstiderna från boken Astronomical Tables of the sun, moon and planets skriven av Jean Meeus, en känd astronom och meteorolog.
Här nämns tiden för vårdagjämningen 2019, mars 20, 21:59:34 TD
Alla dessa beräkningar görs i en universell tidräkning (så kallad ”True Dynamical Time” eller kort TD) som är oberoende av jordens rotation och dess ändringar i rotationstiden (jordrotationen blir bl.a. allt långsammare).
Man kan säga (förenklad) att tidsuppgiften (TD) stämmer i stora drag överens med världstiden (UT, ”Universal Time”). Tidsskillnaden ligger 2019 på ca 71 sekunder.
Korrektionen (också kallad för Delta-T eller Δt) kan dock bestämmas först i efterhand (bland annat med hjälp av stjärnor som ockulteras av månen eller solförmörkelser.
Alltså kl. 21:59:34 TD motsvarar kl. 21:58:23 världstid UT (med en korrektion på ca 71 sekunder eller motsvarande 1 minut och 11 sekunder, se även tabellen nedanför).
20 mars kl. 21:58:23 världstid motsvarar den 20 mars kl. 22:58:23 svensk normal- eller vintertid vilket rent matematiskt avrundas till kl. 22:58.
Det är därför man ofta hittar uppgifter som skiljer sig med en minut (alltså avrundningsfel eller uppskattningsfel av den så kallade ”delta t” korrektionen).
Eller så skiljer sig tidsuppgifterna med en timme eller två timmar och då har man använt sig av olika tidszoner, nämligen världstid, svensk normaltid eller svensk sommartid.
I detta sammanhang är det ännu en gång viktigt att påpeka att man alltid ska vara observant på vad det är för tidszon eller tidsskala källorna använder sig av. Många är tyvärr inte särskilt tydliga i detta avseende. Jag använder i regel svensk normaltid på vintern och svensk sommartid på sommaren och ofta bruka jag till och med lägga till orden sommartid eller normaltid.
Och därmed är svaret alltså att vårdagjämningen (enligt astronomisk definition, se nedan) inträffar i Sverige den 20 mars kl. 22:58 svensk normaltid eller så kallad vintertid.

Vårdagjämning – tabell med tidsuppgifter för åren 2007 och 2030

Tabellen anger när vårdagjämning inträffar under åren 2007 till 2030. Du ser hur tiden konverteras från den universella astronomiska tiden till världstid med hjälp av en liten korrektion som ökar med åren. Denna korrektion anges både i sekunder och i minuter och sekunder i tabellen. Slutligen hittar du tidsangivelsen i svensk normaltid (genom att lägga till en timme till världstiden). Detta kan dock innebära att även datumet skiftar (som 2011). Då inträffade vårdagjämning den 20 mars på Brittiska öarna men först den 21 mars i Sverige…

Årstiderna går inte ihop med ett kalenderår

Jordens omloppstid kring solen eller tiden som går mellan två tillfällen när jorden passerar vårdagjämningspunkten, går inte riktigt ihop med ett kalenderår.
Kalenderåret är ungefär 6 timmar för kort och därför passerar jorden denna punkt av sin bana ca 6 timmar senare 2020. Nästa år inträffar vårdagjämningen alltså ungefär 6 timmar senare än i år, nämligen den 20 mars kl 22:58.

Vårdagjämning: Hur tidpunkterna förskjuts med åren (2001-2030)

För att vårdagjämningen inte ska dra iväg har vi infört en skottdag var fjärde år.
Därmed infaller vårdagjämning om 4 år vid ungefär samma tidpunkt som i år.

Men det vore ju för enkelt om det räckte med en liten korrigering var fjärde år. Det gör det förstås inte. Genom att ha en skottdag var fjärde år kompenseras det för mycket. Det tar nämligen i snitt bara 365 dagar och 5.8 timmar istället för 365 dagar och 6 timmar från vårdagjämningspunkten till vårdagjämningspunkten.
Därmed förflyttar sig vårdagjämningen i det långa loppet sakta bakåt i tiden.

För att det ska bli rätt igen så hoppar vi över skottdagen 2100.

Vårdagjämning: Hur tidpunkterna förskjuts med åren (2084-2112)

Grafiken visar åter när vårdagjämningen äger rum, denna gång i slutet av århundradet. Datum och klockslaget finns till vänster och årtal nedan. Man ser att vårdagjämningen slutligen inträffar allt oftare den 19 mars. För att det inte ska ske ännu tidigare hoppar man över en skottdag 2100. Då försenas vårdagjämningen inom några år med nästan två dagar och inträffar för första gången på en 21 mars igen år 2102.

2011 var det 21 mars en sista gång…

…och 2048 blir det 19 mars för första gången…
Fram till 2011 har vårdagjämningen inträffat omväxlande både på den 20 och den 21 mars. Men sedan 2012 är det enkelt för oss i Sverige – vårdagjämningen inträffar alltid den 20 mars fram till 2048, då vårdagjämning för första gången på länge inträffar den 19 mars. Allt gäller under förutsättningen att vi fortsätter använda oss av normaltid eller vintertid vid vårdagjämning.

Skillnaden mellan definitionerna

Vårdagjämningen inträffar när solskivans centrum passerar himmelsekvatorn norrut och punkten på himmelsekvatorn där passagen sker kallas vårdagjämningspunkten. Denna definition används av svenska Wikipedia och i många kulturer. Det är också definitionen som jag brukar skriva om.
Men det är viktigt att komma ihåg att det inte är tidpunkterna som astronomerna räknar fram. Tidpunkterna som jag nämner här på min sida (och som anges i nästan alla andra källor vill jag hävda) – är tidpunkterna som räknades fram enligt astronomernas definition för årstiderna. Läs mer om detta i inforutan nedan.

Solens skenbara rörelse i närheten av vårdagjämningspunkten

Grafiken visar en förstoring av ekliptikan och solens skenbara bana i närheten av vårdagjämningspunkten. Om solen rörde sig exakt längs ekliptikan, så skulle alla tidpunkter (1,2 och3) inträffa samtidigt. Det vill säga att solen då skulle passera himmelsekvatorn exakt i vårdagjämningspunkten (i mitten på bilden).
Men nu rör sig solen faktiskt inte exakt längs ekliptikan. I år drar den sin skenbara bana en aning norr om ekliptikan just nära vårdagjämningen (gula linjen i diagrammet). Det ska nämnas att det handlar enbart om ca 0,72″ (bågsekunder).

Punkt (1) markerar punkten där solen verkligen passerar himmelsekvatorn norrut – alltså det som vi brukar kalla för vårdagjämning. Solen står lodrätt över ekvatorn.

Punkt (2) markerar solens position när den befinner sig exakt på 0° ekliptikal longitud. Det är denna tidpunkt astronomerna anger som vårdagjämningen. Det är också ungefär samtidigt solens närmaste position till vårdagjämningspunkten.

Punkt (3) markerar tidpunkten då solen har samma rektascension som vårdagjämningspunkten, det vill säga det är tidpunkten som solen befinner sig i konjunktion med den.

Med hjälp av kalkulationsprogrammet MICA 2.2 fik jag fram följande tider då solen når de markerade punkterna den 22 september:
(1) 22:57:46 – solen passerar himmelsekvatorn norrut
(2) 22:58:24 – vårdagjämning enligt astronomernas definition
(3) 22:58:31 – solen i konjunktion med vårdagjämningspunkten
Att tiden (2) differera med en sekund ifrån värdet som jag anger ovan i tabellen beror troligen på att MICA använder sig av 70,248 sekunder som tidskorrektion och avrundningen i slutändan leder till att resultatet inte blir exakt detsamma.
Det ska också påpekas att differensen i tiden mellan ”kulturella” och astronomiska definitionen kan bli betydligt större vid sommar- och vintersolståndet – nämligen upp till 9 minuter.