De herfst is begonnen op 1 september, de astronomische op 22 september. Herfst staat voor verandering; overal in de natuur te zien. De bladeren vallen in dat seizoen meer van de bomen dan in voorgaande seizoenen. Het weer wordt natter en koeler. Ook in het dierenrijk zie je dat terug. Sommige dieren stappen af van hun gebruikelijke routine om zich op de winter voor te bereiden. Bijvoorbeeld: de maag van zaad etende vogels verandert en past zich aan de natuur aan. Het is, om precies te zijn, de meteorologische herfst die op 1 september begint. Deze telling gaat uit van de meteorologische seizoenen. De hele maanden september, oktober en november vormen met elkaar de herfst. Vervolgens begint in december de winter.
Astronomische herfst De astronomische herfst gaat in op de dag, waarop dag en nacht precies even lang duren, zie onder voor meer hierover. In 2024 begint de astronomische herfst op 22 september om 14.44 uur. De astronomische seizoenen zijn gebaseerd op de baan van de aarde om de zon. De schuine stand van de aardas t.o.v. het vlak waarin we rond de zon draaien, zorgt er voor, dat de maximale hoogte van de zon boven de horizon sterk varieert in de loop van het jaar. De aardas schommelt. Zo is er de Beweging van Chandler, de Chandler Wobble, met een periodiciteit van 433 dagen en een bijkomende jaarlijkse schommeling, die de as van de aarde in totaal over een tiental meter verplaatsen. Zie onder meer over onze waarneming van het verschijnsel zonsondergang.
Daglengten en lichtontvangst De seizoenen ontstaan door de scheve stand van de aardas. Door die vaste, maar scheve stand van de aardas wordt onze planeet steeds op een andere manier door de zon beschenen. In december wijst de noordpool van de zon af, en is de zuidpool juist enigszins in de richting van de zon gekeerd. Het noordelijk halfrond van de aarde ontvangt dan dus veel minder zonlicht dan het zuidelijk halfrond. De zuidpool ontvangt zelfs continu in het zonlicht, terwijl op de noordpool de poolnacht optreedt. In Europa en Noord-Amerika duren de dagen kort en de nachten lang, en de zon komt midden op de dag niet echt hoog boven de horizon.
Zomer hier, winter daar Een half jaar later is de situatie precies omgekeerd. De aarde staat aan de andere kant van haar omloopbaan, maar de draaiingsas wijst nog steeds in dezelfde richting. Dat betekent dat de noordpool dan een beetje in de richting van de zon is gekanteld en dat de zuidpool van de zon afgekeerd is. Dan is het op het noordelijk halfrond van de aarde zomer. De dagen duren lang; de nachten kort, en de zon staat midden op de dag hoog aan de hemel. In Australië en Zuid-Amerika is het dan winter.
Seizoenen In voorjaar en herfst schijnt de zon van opzij tegen de scheefstaande aardbol aan, en ontvangen beide halfronden ongeveer even veel zonnestraling. Op 21 maart en 23 september duren dag en nacht precies even lang. Sterrenkundigen spreken van de equinoxen, van equi: gelijk en nox: nacht. Op 21 juni, het begin van de astronomische zomer op het noordelijk halfrond en 22 december, het begin van de astronomische winter, is de invloed van de scheve stand van de aardas het grootst. Die twee momenten worden de zonnewenden genoemd. De seizoenen worden dus veroorzaakt door de scheve stand van de aardas. Als de draaiingsas van onze planeet loodrecht op het baanvlak zou staan, zouden er geen seizoenen zijn. Dit is een van de talloze bewijzen dat de aarde een bol is. Overigens is de hellingshoek van de aarde niet helemaal constant; op de lange termijn treden er kleine schommelingen van een paar graden op: de Beweging van Chandler met een verloop van 433 dagen, zie boven.
Poolster altijd in het noorden? Ook de richting waarin de aardas wijst is niet constant. Momenteel wijst die aardas vrijwel exact in de richting van de Poolster. De Poolster staat vrijwel exact in het verlengde van de draaiingsas van de aarde. Daardoor bevindt hij zich op een vaste plaats aan de hemel, altijd exact in het noorden. Een paar duizend jaar geleden wees hij in de richting van de ster Thuban in het sterrenbeeld Draak. En over ruim tienduizend jaar wijst hij in de richting van de heldere ster Wega in het sterrenbeeld Lier. Eens in de 26.000 jaar maakt de aardas een trage, slingerende tolbeweging – de zogeheten precessie.
IJstijden Ook de variërende afstand van de aarde tot de zon heeft invloed. De zogeheten excentriciteit van de aardbaan, een ovaal die in baan van een volmaakte cirkel afwijkt, is op de lange duur ook niet altijd even groot. En die baanveranderingen van de aarde, waarbij de aarde verder dan normaal van de zon afstaat, gecombineerd met de variaties in de hellingshoek van de aardas, geven aanleiding tot de periodiek optredende ijstijden. De laatste koude periode, was het Weichselien, eindigde 11.700 jaar geleden. In die periode is de temperatuur aanzienlijk lager, met enorme ijskappen in Noord-Amerika en Eurazië. De temperatuur in onze regio was gemiddeld zo’n 10 graden lager dan nu. En tijdens periodes van maximale ijsuitbreiding was het nóg kouder: 15 tot 20 graden lager.
Zonsondergangen en onze waarneming daarvan Gaat de zon onder op het moment, dat wij dat waarnemen? Nee, door lichtbreking wordt dat anders waargenomen dan wat er in de realiteit gebeurt. Lichtstralen veranderen van richting als ze in een ander medium terecht komen. Je merkt het bijvoorbeeld bij een rietje in een glas water. Het rietje lijkt in de vloeistof in een andere richting te staan. In de praktijk gaat de laagstaande zon door luchtlagen van verschillende densiteit, temperatuur en luchtvochtigheid. Dat maakt dat de straalbreking verschillend is van dag tot dag. En dat maakt ook, dat we de zon nog boven de horizon zien, terwijl deze dan in werkelijkheid al achter de horizon is verdwenen.
