Hạ chí, Đông chí: ngày dài nhất, ngắn nhất năm ở Việt Nam dài bao lâu

Hạ chí (khoảng 21/6) là ngày có thời gian ban ngày dài nhất năm ở Bắc Bán Cầu, còn Đông chí (khoảng 21–22/12) là ngày ngắn nhất; ở Hà Nội, ban ngày ngày Hạ chí dài khoảng 13 giờ 25 phút, ngày Đông chí chỉ khoảng 10 giờ 50 phút, trong khi ở TP.HCM chênh lệch nhỏ hơn nhiều, chỉ khoảng hơn một giờ. Nguyên nhân là trục Trái Đất nghiêng khoảng 23,4 độ so với mặt phẳng quỹ đạo quanh Mặt Trời.

Trục nghiêng tạo ra mùa

Trái Đất quay quanh Mặt Trời với trục nghiêng gần như cố định. Khoảng tháng 6, Bắc Bán Cầu ngả về phía Mặt Trời: Mặt Trời lên cao hơn, ngày dài hơn. Khoảng tháng 12, Bắc Bán Cầu ngả ra xa: Mặt Trời thấp, ngày ngắn. Hạ chí là lúc Mặt Trời chiếu thẳng góc ở chí tuyến Bắc (khoảng 23°26'B); Đông chí là lúc chiếu thẳng góc ở chí tuyến Nam.

Lưu ý một hiểu lầm phổ biến: mùa không phải do Trái Đất ở gần hay xa Mặt Trời. Thực tế Trái Đất gần Mặt Trời nhất vào đầu tháng 1 — giữa mùa đông của Bắc Bán Cầu.

Độ dài ngày ở một số nơi

Số liệu ước tính đã tính khúc xạ khí quyển, làm tròn tới 5 phút; tra lịch thiên văn để có giờ Mặt Trời mọc lặn chính xác từng nơi.

Càng gần xích đạo, chênh lệch càng nhỏ. Ở xích đạo, ngày đêm gần như bằng nhau quanh năm. Ở vùng cực, Hạ chí có "Mặt Trời nửa đêm" — không lặn cả ngày.

Hạ chí ở Việt Nam: không phải ngày nóng nhất

Dù ngày dài nhất, Hạ chí không phải ngày nóng nhất. Ở miền Bắc, nhiệt độ trung bình tháng 6 và 7 xấp xỉ nhau, cao nhất năm, nhưng các đợt nắng nóng gay gắt có thể đến trước hoặc sau Hạ chí. Do độ trễ nhiệt và ảnh hưởng của mây, mưa, gió mùa.

Thú vị hơn: vì Việt Nam nằm phía nam chí tuyến Bắc, vào ngày Hạ chí, giữa trưa Mặt Trời ở Hà Nội nằm hơi lệch về phía bắc của thiên đỉnh — bóng của cây cột lúc trưa đổ về phía nam. Đây là điều mà người sống ở vùng ôn đới không bao giờ thấy.

Đông chí ở Việt Nam

Ngày Đông chí, Mặt Trời giữa trưa ở Hà Nội chỉ cao khoảng 45–46 độ so với chân trời, bóng đổ dài về phía bắc. Đây là lúc nắng chiếu xiên nhất, năng lượng nhận được ít nhất. Ngày lạnh nhất đến muộn hơn khoảng một tháng, vào tiết Đại hàn.

Hạ chí, Đông chí trong văn hoá

• Nhiều nền văn hoá cổ đánh dấu Hạ chí, Đông chí bằng công trình thiên văn (như Stonehenge ở Anh) và lễ hội.
• Ở Đông Á, Đông chí từng được coi là một ngày lễ lớn, "Đông chí lớn như Tết" theo câu nói ở một số vùng Trung Quốc; ở Việt Nam ít phổ biến hơn.
• Ngày Hạ chí ở các nước Bắc Âu là dịp lễ hội mùa hè lớn.

Xuân phân và Thu phân

Giữa Hạ chí và Đông chí là Xuân phân (khoảng 20–21/3) và Thu phân (khoảng 22–23/9), khi Mặt Trời chiếu thẳng góc ở xích đạo, ngày và đêm dài gần bằng nhau ở mọi nơi. Thực tế, do khúc xạ khí quyển và cách tính lúc Mặt Trời mọc (khi mép đĩa ló lên), ngày phân có ban ngày dài hơn đêm vài phút.

Góc nhìn hôm nay: thí nghiệm bóng nắng

• Cắm một que thẳng đứng trên nền phẳng ngoài sân, đánh dấu đầu bóng lúc giữa trưa (khoảng 12 giờ – 12 giờ 15 ở Hà Nội) vào các ngày Hạ chí, Xuân phân, Đông chí.
• So sánh độ dài và hướng bóng. Ở Hà Nội ngày Hạ chí, bóng giữa trưa rất ngắn và đổ về phía nam.
• Đây là cách người xưa dùng "cột đo bóng" để xác định tiết khí.

Giờ Mặt Trời mọc sớm nhất không trùng Hạ chí

Một chi tiết thú vị ít người để ý: ở Hà Nội, buổi sáng Mặt Trời mọc sớm nhất trong năm thường rơi vào khoảng đầu tháng 6, còn buổi chiều lặn muộn nhất lại vào khoảng đầu tháng 7 — không trùng đúng ngày Hạ chí. Tương tự, mọc muộn nhất vào khoảng cuối tháng 1, lặn sớm nhất khoảng cuối tháng 11, không trùng Đông chí.

Lý do là quỹ đạo Trái Đất hình elip và trục nghiêng làm "giữa trưa thật" (lúc Mặt Trời lên cao nhất) xê dịch sớm muộn vài chục phút trong năm — các nhà thiên văn gọi là phương trình thời gian. Hạ chí vẫn là ngày có tổng thời gian ban ngày dài nhất, chỉ là cả khoảng ban ngày bị "trượt" sớm muộn theo mùa. Người hay dậy sớm tập thể dục sẽ nhận ra điều này nếu để ý giờ trời sáng qua các tháng.