Alla fine di agosto c’è un cambiamento che diventa sempre più difficile ignorare: le giornate sembrano accorciarsi molto più velocemente rispetto a poche settimane prima.

Il tramonto arriva prima, al mattino il Sole compare più tardi e quelle lunghe serate luminose tipiche di giugno e luglio iniziano gradualmente a lasciare spazio alle giornate di settembre.

Non è soltanto una sensazione. Alle nostre latitudini, avvicinandoci all’equinozio d’autunno, la durata del giorno diminuisce più rapidamente rispetto al periodo vicino al solstizio d’estate.

Per capire perché succede dobbiamo guardare al movimento della Terra intorno al Sole e, soprattutto, all’inclinazione del suo asse.

La durata del giorno non cambia sempre alla stessa velocità

Durante l’anno le ore di luce non aumentano e diminuiscono con un ritmo costante.

Ci sono periodi nei quali la variazione tra un giorno e quello successivo è relativamente piccola e altri nei quali alba e tramonto cambiano molto più rapidamente.

I due momenti estremi sono i solstizi.

Vicino al solstizio d’estate, che nell’emisfero boreale cade a giugno, raggiungiamo il periodo con le giornate più lunghe dell’anno. In quei giorni la durata della luce cambia molto lentamente.

Lo stesso avviene, ma nella situazione opposta, vicino al solstizio d’inverno: abbiamo le giornate più corte e anche in quel periodo le variazioni quotidiane diventano relativamente lente.

Avvicinandoci invece agli equinozi, il cambiamento della durata del giorno diventa più rapido.

Ed è esattamente ciò che iniziamo a percepire con particolare evidenza tra la fine dell’estate e settembre.

Tutto parte dall’inclinazione della Terra

L’asse di rotazione terrestre non è perfettamente perpendicolare al piano dell’orbita intorno al Sole.

È inclinato di circa 23,4°.

Questa inclinazione è la causa fondamentale delle stagioni e delle variazioni della durata del giorno durante l’anno.

Mentre la Terra percorre la propria orbita, l’emisfero boreale passa da una situazione nella quale è maggiormente inclinato verso il Sole a una nella quale è inclinato nella direzione opposta.

Durante l’estate boreale il Sole percorre nel cielo una traiettoria apparentemente più alta e rimane sopra l’orizzonte per molte ore.

Dopo il solstizio di giugno questa situazione comincia lentamente a cambiare.

Dopo il solstizio d’estate le giornate iniziano subito ad accorciarsi

Il solstizio d’estate rappresenta il momento dell’anno nel quale, alle nostre latitudini, raggiungiamo la massima durata del giorno.

Dal giorno successivo le ore di luce iniziano già a diminuire.

All’inizio, però, la variazione è molto piccola.

Per questo nei primi giorni dopo il solstizio può sembrare che la durata delle giornate sia praticamente immobile.

Man mano che luglio procede e arriviamo ad agosto, il cambiamento diventa progressivamente più evidente.

Alla fine dell’estate ci troviamo ormai molto più vicini all’equinozio rispetto al solstizio e la perdita quotidiana di luce diventa facilmente percepibile anche senza consultare una tabella astronomica.

Perché vicino agli equinozi cambia tutto più velocemente?

Possiamo immaginare la variazione annuale delle ore di luce come una curva.

Vicino ai solstizi questa curva raggiunge un massimo o un minimo e tende momentaneamente ad appiattirsi.

È per questo che, nei giorni immediatamente vicini ai solstizi, le differenze tra una giornata e la successiva sono relativamente piccole.

Durante il percorso verso gli equinozi, invece, la curva diventa più ripida.

La posizione apparente del Sole rispetto all’equatore celeste cambia più rapidamente dal punto di vista della durata del giorno alle nostre latitudini.

Il risultato pratico è semplice:

tra la fine dell’estate e l’inizio dell’autunno perdiamo minuti di luce più rapidamente rispetto alle settimane vicine al solstizio d’estate.

Il Sole percorre una strada sempre più corta nel cielo

Durante le lunghe giornate estive il Sole sorge relativamente presto, raggiunge una notevole altezza nel cielo e tramonta tardi.

Avvicinandoci all’autunno, la sua traiettoria apparente cambia.

Ogni giorno il Sole:

• sorge in una posizione leggermente differente sull’orizzonte;
• raggiunge un’altezza massima progressivamente minore;
• percorre un arco più corto sopra l’orizzonte;
• tramonta prima.

Questo arco più corto corrisponde direttamente a una minore durata della luce diurna.

Non cambia soltanto il tramonto

Quando diciamo che le giornate si accorciano tendiamo a notare soprattutto il tramonto.

È comprensibile: durante l’estate siamo abituati ad avere luce fino a tardi e quindi un tramonto sempre più anticipato è immediatamente evidente.

Ma la riduzione della durata del giorno avviene da entrambi i lati.

Il Sole tende progressivamente a sorgere più tardi e a tramontare prima.

La quantità totale di luce disponibile diminuisce quindi grazie alla combinazione dei due cambiamenti.

Alba e tramonto non si spostano però in maniera perfettamente simmetrica

Potremmo pensare che, perdendo per esempio alcuni minuti di luce, metà debbano essere sottratti all’alba e metà al tramonto.

Nella realtà gli orari non si comportano in maniera così perfettamente simmetrica.

Il motivo è legato anche alla geometria dell’orbita terrestre e a un fenomeno astronomico chiamato equazione del tempo.

La Terra percorre un’orbita leggermente ellittica e il suo asse è inclinato. Per questo il tempo indicato da un Sole ideale che si muovesse uniformemente e quello determinato dalla posizione reale del Sole nel cielo non coincidono perfettamente durante tutto l’anno.

Di conseguenza alba e tramonto possono modificare i propri orari con ritmi leggermente differenti.

Questo spiega anche perché il tramonto più precoce e l’alba più tardiva dell’anno non coincidono necessariamente esattamente con il giorno del solstizio d’inverno.

Che cosa succede alla fine di agosto?

Alla fine di agosto, nell’emisfero boreale, siamo ormai nel tratto dell’anno che conduce rapidamente verso l’equinozio d’autunno.

Il Sole raggiunge ogni giorno un’altezza leggermente inferiore rispetto alle settimane precedenti e il tempo trascorso sopra l’orizzonte continua a diminuire.

Per una località come Gesualdo, e più in generale alle latitudini dell’Italia meridionale, questa variazione è abbastanza marcata da diventare facilmente riconoscibile nella vita quotidiana.

Non serve un osservatorio astronomico: basta confrontare l’ora alla quale inizia a fare buio alla fine di giugno con quella di fine agosto per rendersi conto della differenza.

La latitudine è fondamentale

La variazione della durata del giorno non è identica in tutto il pianeta.

Dipende fortemente dalla latitudine.

Vicino all’equatore la durata del giorno rimane relativamente vicina alle 12 ore durante tutto l’anno.

Spostandoci verso latitudini più elevate, invece, le differenze stagionali diventano progressivamente maggiori.

Alle alte latitudini si può arrivare alle situazioni estreme del Sole di mezzanotte in estate e della notte polare in inverno.

L’Italia si trova in una posizione intermedia: non sperimentiamo questi estremi, ma la differenza tra le lunghe giornate estive e quelle corte invernali rimane molto evidente.

Giornate più corte significa anche meno energia solare

La durata del giorno non è importante soltanto per stabilire per quante ore possiamo vedere il Sole.

Influenza anche la quantità complessiva di energia solare disponibile per riscaldare il territorio.

Avvicinandoci all’autunno avvengono contemporaneamente due cambiamenti:

• il Sole rimane sopra l’orizzonte per meno tempo;
• raggiunge progressivamente altezze inferiori nel cielo.

I raggi solari arrivano quindi con un’inclinazione diversa e l’energia disponibile sulla superficie tende complessivamente a diminuire.

Questo contribuisce alla transizione stagionale, anche se le temperature non seguono immediatamente e perfettamente il calendario astronomico.

Se le giornate diminuiscono da giugno, perché agosto è ancora caldo?

Questa è una delle domande più interessanti.

Se dopo il solstizio d’estate le ore di luce iniziano subito a diminuire, potremmo aspettarci che anche le temperature inizino immediatamente a scendere.

In realtà atmosfera, terreno e soprattutto mari possiedono una notevole capacità di immagazzinare energia.

Per settimane il sistema continua a ricevere molta radiazione solare e conserva parte del calore accumulato nei mesi precedenti.

Per questo il periodo statisticamente più caldo dell’anno arriva generalmente dopo il solstizio d’estate.

È un fenomeno simile a ciò che accade durante una giornata: il momento più caldo non coincide normalmente con mezzogiorno solare, ma arriva alcune ore dopo, perché il terreno continua per un certo tempo ad accumulare più energia di quanta ne perda.

La diminuzione delle ore di luce prepara il cambiamento stagionale

Alla fine di agosto possiamo quindi trovarci ancora in condizioni pienamente estive, con temperature elevate e giornate molto calde.

Dal punto di vista astronomico, però, il cambiamento verso la stagione successiva è già in corso da settimane.

La riduzione delle ore di luce diminuisce progressivamente l’energia disponibile.

Le notti diventano contemporaneamente più lunghe, offrendo alla superficie più tempo per perdere calore.

Questo non significa che settembre debba necessariamente essere fresco: la meteorologia può portare masse d’aria molto calde anche durante l’autunno.

Significa semplicemente che il bilancio stagionale della radiazione solare sta cambiando.

Notti più lunghe e raffreddamento notturno

L’allungamento delle notti ha conseguenze particolarmente interessanti per il microclima.

Quando il Sole tramonta, il terreno comincia a perdere energia per irraggiamento.

Più lunga è la notte, maggiore è il tempo potenzialmente disponibile per il raffreddamento prima del ritorno della radiazione solare del mattino.

Naturalmente il risultato dipende anche da:

• nuvolosità;
• vento;
• umidità;
• tipo di terreno;
• posizione topografica;
• massa d’aria presente.

Ma, a parità di altre condizioni, l’allungamento delle notti prepara progressivamente condizioni più favorevoli a minime più basse rispetto al cuore dell’estate.

Anche rugiada, brina e inversioni seguono il cambiamento stagionale

Notti progressivamente più lunghe possono favorire un raffreddamento più pronunciato della superficie.

Quando le condizioni meteorologiche sono adatte, questo può contribuire alla formazione di rugiada e, più avanti nella stagione fredda, di brina.

Nelle zone vallive e nelle conche, le lunghe notti serene e poco ventilate possono inoltre favorire maggiormente il raffreddamento radiativo e l’accumulo di aria fredda vicino al terreno.

La durata del giorno è quindi un parametro astronomico, ma i suoi effetti si intrecciano continuamente con la meteorologia e il microclima locale.

L’equinozio non è il momento in cui iniziano improvvisamente le giornate corte

L’equinozio d’autunno viene spesso immaginato come una sorta di interruttore che segna improvvisamente la fine delle lunghe giornate estive.

In realtà il cambiamento è continuo.

Quando arriviamo all’equinozio abbiamo già perso una parte consistente delle ore di luce che possedevamo durante il solstizio d’estate.

L’equinozio rappresenta un momento preciso della geometria Terra-Sole, ma la transizione stagionale è un processo graduale che dura mesi.

Equinozio significa davvero 12 ore di giorno e 12 di notte?

Il nome “equinozio” richiama l’idea di giorno e notte della stessa durata.

La situazione reale è però leggermente più complessa.

La nostra atmosfera devia la luce solare attraverso la rifrazione atmosferica, permettendoci di vedere il Sole anche quando geometricamente si trova già leggermente sotto l’orizzonte.

Inoltre alba e tramonto vengono normalmente definiti utilizzando il bordo superiore del disco solare e non il suo centro.

Per questi motivi la giornata dell’equinozio non corrisponde necessariamente a esattamente dodici ore di luce e dodici ore di buio in ogni località.

È un piccolo dettaglio che mostra quanto anche un concetto apparentemente semplice possa diventare interessante quando lo osserviamo con maggiore precisione.

Come accorgersi del cambiamento senza guardare l’orologio

La diminuzione delle ore di luce può essere osservata anche attraverso piccoli segnali quotidiani.

Alla fine dell’estate possiamo notare che:

• le ombre diventano progressivamente più lunghe alla stessa ora;
• il Sole raggiunge un’altezza minore a metà giornata;
• alcune zone finiscono in ombra prima rispetto a giugno e luglio;
• il crepuscolo serale arriva sempre più presto;
• le attività che a inizio estate si svolgevano ancora in piena luce iniziano a terminare al tramonto.

Sono tutti effetti della stessa trasformazione astronomica.

Il territorio rende ancora più evidente la perdita di luce

In un territorio collinare l’orario astronomico del tramonto non racconta sempre completamente ciò che percepiamo dal suolo.

Un rilievo può nascondere il Sole prima che questo raggiunga geometricamente l’orizzonte.

Un versante rivolto verso ovest può continuare a ricevere luce diretta più a lungo, mentre una zona posta dietro una collina può entrare in ombra molto prima.

Per questo, anche all’interno dello stesso territorio, la quantità di Sole realmente ricevuta da una superficie può differire sensibilmente.

È un’altra dimostrazione di come astronomia, orografia e microclima siano strettamente collegati.

Da agosto verso l’autunno

Il 31 agosto non rappresenta naturalmente un confine astronomico.

Il passaggio tra le stagioni non avviene perché cambia il mese sul calendario.

Eppure la fine di agosto è un momento ideale per osservare quanto il cielo sia già cambiato rispetto all’inizio dell’estate.

Le giornate sono più corte, il Sole percorre un arco più basso e la notte riconquista progressivamente spazio.

Nelle settimane successive questa trasformazione continuerà fino all’equinozio d’autunno e poi ancora verso il solstizio d’inverno.

Le giornate non si accorciano tutte allo stesso ritmo

La sensazione che a fine estate la luce scompaia sempre più velocemente ha quindi una base astronomica reale.

Dopo il solstizio d’estate le giornate iniziano subito ad accorciarsi, ma inizialmente lo fanno lentamente.

Avvicinandoci all’equinozio, invece, la variazione quotidiana della durata del giorno diventa più marcata.

È il risultato dell’inclinazione dell’asse terrestre e del continuo cambiamento della geometria tra Terra e Sole durante il viaggio annuale del nostro pianeta.

E mentre il calendario segna ancora estate, il cielo ci mostra già da settimane che la stagione sta lentamente cambiando.