Когда и почему день по продолжительности равен ночи?

Коротко: «день равен ночи» бывает не в сами дни равноденствий, а вблизи их — это называется экиллюкс (от англ. equilux), когда промежуток между восходом и заходом Солнца ровно 12 часов. В средних широтах Северного полушария это обычно происходит примерно 17–18 марта и 25–26 сентября.

Почему не ровно в дни равноденствий?

1. Определение восхода/заката. По правилам астрономии восход и закат фиксируют не по центру Солнца, а по его верхнему краю. Это добавляет «лишние» минуты к светлому времени: Солнце «появляется» чуть раньше и «исчезает» чуть позже.

2. Атмосферная рефракция. Земная атмосфера преломляет лучи, «поднимая» Солнце над горизонтом примерно на полградуса. Из-за этого оно кажется над горизонтом, хотя геометрически уже ниже — световой день выходит длиннее.

В сумме эти эффекты удлиняют светлую часть суток примерно на 5–7 минут, поэтому для точного равенства 12/12 Солнце должно находиться немного южнее небесного экватора весной (экиллюкс наступает до мартовского равноденствия) и немного севернее осенью (экиллюкс после сентябрьского равноденствия).

Дополнения по широте:

• В околоэкваториальных районах день близок к 12 часам круглый год, но всё равно чуть длиннее ночи по тем же причинам.

• В высоких широтах из-за полярных явлений (очень низкие высоты Солнца, долгая сумеречность) даты экиллюкса сильнее смещаются, а интерпретация «дня» и «ночи» становится менее привычной.

• В средних широтах (примерно 40–60°) ориентиры «около 17–18 марта» и «25–26 сентября» работают довольно стабильно; конкретная дата меняется на 1–2 дня от города к городу.

Итого: астрономические равноденствия — это моменты, когда центр Солнца пересекает небесный экватор (около 20 марта и 22–23 сентября), а день, равный ночи по часам восхода/заката — это близлежащие даты экиллюкса, смещённые на несколько дней из-за рефракции и «ширины» солнечного диска.