I tropici e il punto subsolare

A Honolulu, a 21.3° N, il Sole a mezzogiorno è allo zenit due volte l'anno: attorno al 26 maggio e al 15 luglio.

Il punto sotto il Sole

In ogni istante c'è esattamente un luogo sulla Terra dove il Sole è allo zenit, a 90°. I geografi lo chiamano punto subsolare. La sua latitudine è la declinazione del Sole, il valore indicato come «Sole allo zenit a». Per effetto della rotazione terrestre, il punto subsolare compie un giro verso ovest attorno al pianeta ogni giorno. Per effetto del moto orbitale della Terra con l'asse inclinato, si sposta anche verso nord e sud nel corso dell'anno, senza mai superare i 23.44° dall'equatore.

Il calendario del punto subsolare è quello delle stagioni. All'equinozio di marzo attraversa l'equatore andando verso nord. Al solstizio di giugno raggiunge la latitudine più settentrionale, 23.44° N, il Tropico del Cancro, e torna indietro. All'equinozio di settembre attraversa di nuovo l'equatore verso sud e al solstizio di dicembre raggiunge 23.44° S, il Tropico del Capricorno. La parola solstizio deriva dal latino e significa «il Sole si ferma», perché il Sole sembra fermarsi prima di invertire la direzione.

Altezza del Sole a mezzogiorno in qualsiasi luogo

Una volta nota la latitudine subsolare δ, puoi trovare facilmente l'altezza del Sole a mezzogiorno a qualsiasi latitudine φ: 90° meno la differenza di latitudine, cioè 90° − |φ − δ|. Se ti trovi nel punto subsolare, la differenza è zero e il Sole è a 90°. Per ogni grado di latitudine di cui ti allontani, il Sole a mezzogiorno si abbassa di un grado. All'equatore, durante un equinozio, è a 90°. A Sydney (33.9° S), al solstizio di dicembre, è a 90° − |−33.9° + 23.44°| ≈ 79.5°, e al solstizio di giugno solo a circa 32.7°.

La vita ai tropici

La fascia tra i due tropici è l'unica parte della Terra dove il Sole può trovarsi allo zenit; in ogni luogo al suo interno accade due volte l'anno, quando il punto subsolare passa verso nord e poi torna verso sud. Honolulu, a 21.3° N, è vicina al Tropico del Cancro, quindi le sue due date, circa il 26 maggio e il 15 luglio, distano solo sette settimane. Vicino all'equatore le due date distano circa sei mesi, in prossimità degli equinozi.

Poiché ai tropici il Sole a mezzogiorno è sempre alto, l'energia ricevuta ogni giorno varia molto meno nel corso dell'anno rispetto alle latitudini maggiori. Anche la durata del giorno cambia poco. Ecco perché in molti luoghi tropicali la differenza di temperatura tra «estate» e «inverno» è minima. Le stagioni dipendono invece dalle piogge. L'ufficio meteorologico australiano, per esempio, suddivide l'anno dei tropici settentrionali del paese in una stagione umida (da ottobre ad aprile) e una secca (da maggio a settembre), anziché in quattro stagioni basate sulla temperatura.

Puoi usare la regola al contrario, come facevano i marinai. Misura l'altezza del Sole a mezzogiorno, cerca in un almanacco la declinazione per quella data e ricava la tua latitudine: φ = δ ± (90° − altezza a mezzogiorno). Se il punto subsolare è sull'equatore e il Sole a mezzogiorno è alto 60° sopra l'orizzonte meridionale, ti trovi a 30° a nord dell'equatore. I navigatori lo hanno fatto con il sestante per secoli prima del posizionamento satellitare.