Dan se ne podaljšuje ali krajša vsak dan za enako število minut, temveč se giblje po valoviti krivulji – sinusoidi – kjer se obdobja skrajnega pospeška izmenjujejo z obdobji, ko čas skoraj povsem obmiruje. Ti ključni mejniki v letu delujejo po povsem svojih pravilih:
- Spomladansko enakonočje (marec) je čas najhitrejšega podaljševanja. V Sloveniji se dan v tem obdobju podaljša tudi za več kot 3 minute in pol na dan. Skok iz dneva v dan je izjemno opazen.
- Poletni solsticij (junij): hitrost spreminjanja se upočasni skoraj na nič. Okoli 21. junija so dnevi najdaljši, a se njihova dolžina nekaj dni zapored spremeni le za nekaj sekund.
- Jesensko enakonočje (september): čas najhitrejšega krajšanja, saj se dan krajša z enako strahovito hitrostjo, kot se je spomladi podaljševal – spet za več kot 3 minute na dan.
- Zimski solsticij (december): ponovna umiritev na dnu krivulje. Dnevi so najkrajši, spreminjanje pa nekaj dni spet povsem obmiruje.
Kriva os in eliptična pot
Za ta nihanja sta kriva predvsem dva astronomska pojava. Prvi je nagnjenost Zemljine osi za 23,5 stopinj. Ko se Zemlja pomika okoli Sonca, se kot, pod katerim Sončeve žarke prejemamo na določeni zemljepisni širini, ne spreminja enakomerno. Največji kotni premik se zgodi prav ob enakonočjih, zato so takrat spremembe v dolžini dneva najbolj dramatične.
Drugi razlog pa je eliptična orbita Zemlje. Ker Zemlja okoli Sonca ne potuje po popolnem krogu, ampak po elipsi, se njena hitrost potovanja spreminja. V začetku januarja je Soncu najbližje (perihel) in potuje najhitreje, v začetku julija pa je najbolj oddaljena (afel) in se premika najpočasneje.
Asimetrija sončnih vzhodov in zahodov
Zaradi kombinacije obeh pojavov se naravna sončna ura ne ujema povsem z našo uro na zapestju. Naša ura vsak dan odmeri natanko 24 ur, pravi sončni dan (čas med dvema najvišjima točkama Sonca na nebu) pa se skozi leto ves čas rahlo spreminja in utripa med 23 urami 59 minutami ter 24 urami 30 sekundami.
Ta zamik povzroča nenavadne asimetrije ob obeh solsticijih:
- December: najzgodnejši sončni zahod doživimo že okoli 10. decembra, najpoznejši sončni vzhod pa šele v začetku januarja. Zimski solsticij je le točka, ko je vsota obeh najkrajša.
- Junij: najzgodnejši sončni vzhod nastopi že sredi junija, najpoznejši sončni zahod pa šele konec junija — ne pa točno na dan poletnega obrata.
Tako se skozi vse leto prepletata matematična geometrije osi in eliptična hitrost Zemlje, kar ustvarja dinamičen ritem, v katerem se letni časi ne menjujejo po ravni črti, temveč v valoviti, nenehno spreminjajoči se spirali.
