هر سال خورشید در اول تیرماه به انقلاب تابستانی می رسد. یعنی به بیشترین فاصله ی زاویه ای از دایره البروج، به طوری که خورشید در لحظه ظهر شرعی بیشترین ارتفاع را از افق نسبت به روزهای دیگر سال دارد. تمام سایه ها در لحظه ی ظهر شرعی به کوتاه ترین اندازه ی ممکن در آن منطقه در طول سال می رسند و آن روز بلندترین روز سال است. اما چرا این گونه است؟
بگذارید کمی به گذشته برویم. جام جهانی پارسال را به خاطر بیاورید که در کشور آفریقای جنوبی برگزار شد. این دوره بازی ها حد فاصل 21 خرداد تا 20 تیر در جریان بود اما مردم با کمال تعجب از طریق رسانه ها می شنیدند که هوای آفریقا بسیار سرد است. حتی حسن کامرانی فر کمک داور کشورمان در این بازی ها در مصاحبه ای گفته بود: "هوا در آفریقای جنوبی سرد است و این سردی در شب ها کمی آزار دهنده می شود." در آن زمان برای بسیاری این سوال پیش آمد که اگر اینجا فصل تابستان است پس چرا در آفریقا هوا سرد است؟
فصول در نیمکره شمالی و جنوبی زمین برعکس یکدیگر هستند. بدین معنی که وقتی در نیمکره شمالی تابستان است، نیمکره جنوبی در فصل زمستان به سر می برد. پس تصور عامه مردم که گمان می کنند تغییر فصول در اثر دور و نزدیک شدن به خورشید به وجود می آید اشتباه است. چراکه اگر چنین بود باید در هر زمان، کل کره زمین در یک فصل قرار داشت که می دانیم این گونه نیست.
در واقع تمام این فعل و انفعالات زیر سر محور زمین است که مقداری کج است! این کج بودن تعیین می کند که نور خورشید چگونه به زمین برسد و هر بخشی از زمین چه مدت زیر تابش خورشید باشد.
همان طور که می دانیم محور زمین نسبت به صفحه ای که خورشید و زمین در آن قرار دارند در حدود بیست و سه و نیم درجه انحنا دارد. چرخش انتقالی زمین به همراه این انحنا باعث می شوند در طول سال میزان و جهت تابش خورشید به مناطق مختلف زمین تغییر کند. تغییر در میزان و جهت تابش خورشید باعث به وجود آمدن فصول می شود .
در اواخر زمستان و اوایل بهار طول روز و شب تقریبا با هم برابر هستند بعد از آن کم کم روزها بلندتر می شوند تا جایی که اواخر خرداد و اوایل تیر شاهد بلدترین روزها هستیم. سپس طول روزها آرام آرام کم می شود تا در اواخر شهریور و اوایل مهر مدت زمان روز و شب و دوباره برابر می شود. از این زمان طول روز شروع به کم شدن می کند تا در اواخر آذر و اوایل دی شاهد کوتاه ترین روزهای سال و بلندترین شب های سال هستیم. از این زمان دوباره روزها بلند می شوند و این چرخه همین طور ادامه پیدا می کند.
به طور خلاصه :
اعتدال بهاری : اول فروردین که طول روز و شب با یکدیگر برابر است.
انفلاب تابستانی: اول تیر که بلندترین روز سال است.
اعتدال پاییزی: اول مهر که طول روز و شب برابر است.
انقلاب زمستانی: اول دی که کوتاه ترین روز سال است.
از اوایل فروردین تا اواخر شهریور، نیم کره شمالی رو به خورشید قرار می گیرد و خورشید با زاویه عمود تری به سطح نیمکره شمالی می تابد. یعنی مقدار انرژی ای که هر متر مربع از این بخش زمین دریافت می کند بیشتر می شود. همچنین در این وضعیت طول روز بلندتر است.
در تابستان نیمکره شمالی، خورشید در حد مدار 23.5 شمالی یعنی مدار راس السرطان به حالت عمودی می تابد و دایره روشنی قطب شمال را در بر گیرد ولی قطب جنوب در تاریکی به سر می برد. در زمستان وضع برعکس است. خورشید در اوج خود در حد مدار 23.5 جنوب خط استوا به حالت عمودی بر زمین می‌تابد. دایره روشنی قطب جنوب را روشن می‌کند و قطب شمال در تاریکی فرو می‌رود و خورشید در نیمکره شمالی در افق پائین ظاهر می‌شود ولی در نیمکره جنوبی در افق بالاست.
بخش دانش و زندگی تبیان
