انقلاب تابستاني زماني است که خورشيد در نيمکره شمالي بيشترين ارتفاع را در آسمان دارد در نتيجه ما نور خورشيد را بيشتر از ساير روزها دريافت مي کنيم و شاهد طولاني ترين روز سال هستيم. اگر شما در نيمکره جنوبي زندگي مي کنيد قضيه برعکس است و اين روز براي شما کوتاهترين روز سال محسوب مي شود.



هر سال خورشيد در اول تيرماه به انقلاب تابستاني مي رسد. يعني به بيشترين فاصله ي زاويه اي از دايره البروج، به طوري که خورشيد در لحظه ظهر شرعي بيشترين ارتفاع را از افق نسبت به روزهاي ديگر سال دارد. تمام سايه ها در لحظه ي ظهر شرعي به کوتاه ترين اندازه ي ممکن در آن منطقه در طول سال مي رسند و آن روز بلندترين روز سال است. اما چرا اين گونه است؟

بگذاريد کمي به گذشته برويم. جام جهاني پارسال را به خاطر بياوريد که در کشور آفريقاي جنوبي برگزار شد. اين دوره بازي ها حد فاصل 21 خرداد تا 20 تير در جريان بود اما مردم با کمال تعجب از طريق رسانه ها مي شنيدند که هواي آفريقا بسيار سرد است. حتي حسن کامراني فر کمک داور کشورمان در اين بازي ها در مصاحبه اي گفته بود: "هوا در آفريقاي جنوبي سرد است و اين سردي در شب ها کمي آزار دهنده مي شود." در آن زمان براي بسياري اين سوال پيش آمد که اگر اينجا فصل تابستان است پس چرا در آفريقا هوا سرد است؟

فصول در نيمکره شمالي و جنوبي زمين برعکس يکديگر هستند. بدين معني که وقتي در نيمکره شمالي تابستان است، نيمکره جنوبي در فصل زمستان به سر مي برد. پس تصور عامه مردم که گمان مي کنند تغيير فصول در اثر دور و نزديک شدن به خورشيد به وجود مي آيد اشتباه است. چراکه اگر چنين بود بايد در هر زمان، کل کره زمين در يک فصل قرار داشت که مي دانيم اين گونه نيست.

در واقع تمام اين فعل و انفعالات زير سر محور زمين است که مقداري کج است! اين کج بودن تعيين مي کند که نور خورشيد چگونه به زمين برسد و هر بخشي از زمين چه مدت زير تابش خورشيد باشد.


همان طور که مي دانيم محور زمين نسبت به صفحه اي که خورشيد و زمين در آن قرار دارند در حدود بيست و سه و نيم درجه انحنا دارد. چرخش انتقالي زمين به همراه اين انحنا باعث مي شوند در طول سال ميزان و جهت تابش خورشيد به مناطق مختلف زمين تغيير کند. تغيير در ميزان و جهت تابش خورشيد باعث به وجود آمدن فصول مي شود .

در اواخر زمستان و اوايل بهار طول روز و شب تقريبا با هم برابر هستند بعد از آن کم کم روزها بلندتر مي شوند تا جايي که اواخر خرداد و اوايل تير شاهد بلدترين روزها هستيم. سپس طول روزها آرام آرام کم مي شود تا در اواخر شهريور و اوايل مهر مدت زمان روز و شب و دوباره برابر مي شود. از اين زمان طول روز شروع به کم شدن مي کند تا در اواخر آذر و اوايل دي شاهد کوتاه ترين روزهاي سال و بلندترين شب هاي سال هستيم. از اين زمان دوباره روزها بلند مي شوند و اين چرخه همين طور ادامه پيدا مي کند.

به طور خلاصه :

اعتدال بهاري : اول فروردين که طول روز و شب با يکديگر برابر است.

انفلاب تابستاني: اول تير که بلندترين روز سال است.

اعتدال پاييزي: اول مهر که طول روز و شب برابر است.

انقلاب زمستاني: اول دي که کوتاه ترين روز سال است.  

از اوايل فروردين تا اواخر شهريور، نيم کره شمالي رو به خورشيد قرار مي گيرد و خورشيد با زاويه عمود تري به سطح نيمکره شمالي مي تابد. يعني مقدار انرژي اي که هر متر مربع از اين بخش زمين دريافت مي کند بيشتر مي شود. همچنين در اين وضعيت طول روز بلندتر است.


 در تابستان نيمکره شمالي، خورشيد در حد مدار 23.5 شمالي يعني مدار راس السرطان به حالت عمودي مي تابد و دايره روشني قطب شمال را در بر گيرد ولي قطب جنوب در تاريکي به سر مي برد. در زمستان وضع برعکس است. خورشيد در اوج خود در حد مدار 23.5 جنوب خط استوا به حالت عمودي بر زمين مي‌تابد. دايره روشني قطب جنوب را روشن مي‌کند و قطب شمال در تاريکي فرو مي‌رود و خورشيد در نيمکره شمالي در افق پائين ظاهر مي‌شود ولي در نيمکره جنوبي در افق بالاست.