O dia polar (também chamado de sol da meia-noite ) é uma época do ano em que o sol nunca se põe. Este fenômeno ocorre em torno do solstício de verão (junho no hemisfério norte, dezembro no hemisfério sul) em altas latitudes localizadas além dos círculos polares ártico e antártico . O número de dias de luz do dia de 24 horas em que esse fenômeno ocorre aumenta com a latitude . Atinge seu mínimo (um dia) no nível do círculo polar , em 66 ° 34 'e seu máximo (seis meses) no pólo (90 °) e ocorre no verão (março a setembro nohemisfério norte , setembro a março no hemisfério sul ). Assim, no solstício de junho, no Pólo Norte, e no solstício de dezembro, no Pólo Sul, o Sol permanece constantemente visível a uma altura de 23,43689 ° no céu.
Devido à inclinação do eixo da Terra no plano de sua órbita , nem todas as regiões da Terra são iluminadas da mesma forma pelo Sol durante sua revolução anual. Entre o equinócio de março e setembro no hemisfério norte, o Sol ilumina o Pólo Norte permanentemente. O mesmo fenômeno ocorre no Pólo Sul entre o equinócio de setembro e março.
Na realidade, devido à refração da luz do sol na atmosfera , ela é visível durante 24 horas do dia, na época do solstício de verão, a algumas dezenas de quilômetros abaixo do círculo polar.
As cidades de Tromsø (69 ° 40 'N) ou mesmo Hammerfest na Noruega (70 ° 40' N) apresentam um local privilegiado para admirar o sol da meia-noite em boas condições. No Cabo Norte (Nordkapp, 71 ° 10 'N), o sol da meia-noite ocorre entre o13 de maio e a 29 de julho, em Bodø (67 ° 17 'N) ocorre entre3 de junho e a 8 de julho.
No hemisfério sul, esse fenômeno só pode ser observado no continente Antártico e nas ilhas vizinhas.
O fenômeno oposto ocorre no inverno. Além do Círculo Polar Ártico , durante um período centrado em torno do solstício de inverno e localizado entre os equinócios de outono e primavera e dependendo da latitude, o sol não nasce: é noite polar .
O termo “sol da meia-noite” refere-se ao fenômeno de 24 horas consecutivas de luz do dia ao norte do Círculo Polar Ártico ou ao sul do Círculo Antártico . Existem, no entanto, casos que às vezes são chamados de “sol da meia-noite” quando, na verdade, são devido aos fusos horários e à aplicação do horário de verão. Por exemplo, em Fairbanks , no Alasca , que fica ao sul do Círculo Ártico, o sol se põe em 0 h 47 no solstício de verão. Isso ocorre porque Fairbanks está 51 minutos fora de seu fuso horário ideal (porque a maior parte do estado está no mesmo fuso horário) e, além disso, o estado do Alasca aplica o horário de verão. Isto significa que o ponto culminante do sol ocorre em 13 h 51 ao meio-dia.
Se for necessária uma hora específica para o sol da meia-noite, a longitude do observador, a hora local e a equação de tempo devem ser levadas em consideração. O momento em que o sol está mais próximo do horizonte coincide com sua passagem para o norte na posição do observador, o que geralmente ocorre apenas à meia-noite. Cada grau de longitude é cruzado desde que o meridiano de Greenwich avance neste momento de 4 minutos em relação à meia-noite que aparece no relógio; ao passo que a hora local antes da hora universal coordenada atrasa o instante em uma hora. Esses dois efeitos devem ser combinados. Além disso, a equação do tempo (que depende da data) deve ser adicionada: um valor positivo em uma determinada data significa que o sol está avançando um pouco além de sua posição média, então o valor deve ser subtraído. Por exemplo, no Cabo Norte , à meia-noite, por volta de 21 /22 de junho, a longitude de 25,9 graus está à frente da hora em 103,2 minutos no relógio, mas a hora local, 2 horas à frente do GMT, está 120 minutos atrás da hora solar. A equação de tempo nesta data é - 2 minutos. Portanto, a posição mais baixa do sol ocorre em 120-103,2 + 2 = 0h19.
Em latitudes abaixo dos círculos polares, até cerca de 60 ° de latitude norte e sul, outro fenômeno ocorre em torno do solstício de verão. Esta é a noite branca , ou seja, uma noite em que o Sol, embora deitado, não desce o suficiente abaixo do horizonte para permitir que a noite se torne totalmente escura. Às vezes, pode ser brilhante o suficiente para ler um livro sem a necessidade de luz artificial: neste caso, o crepúsculo civil dura a noite toda.
O fenômeno da noite sem dormir é observável em particular no norte da Escócia , em Reykjavik ( Islândia ), São Petersburgo ( Rússia ), Riga ( Letônia ), Vilnius ( Lituânia ), Tallinn ( Estônia ), Estocolmo ( Suécia ), Oslo ( Noruega ) ou Helsinque ( Finlândia ) e ao longo de todas as costas árticas da Rússia , da fronteira finlandesa ao Estreito de Bering , passando pelo norte da Sibéria , ou mesmo em Anchorage ( Alasca ) e no extremo norte do Canadá, bem como na maior parte do sul Groenlândia .
O fenômeno começa teoricamente na latitude 48 ° 34 ' (ou seja, ao norte de uma linha de Morlaix a Estrasburgo) . Nesta latitude, o Sol cai para apenas 18 ° abaixo do horizonte na meia - noite solar no dia do solstício: é este valor de 18 ° que define a noite escura (fim do crepúsculo astronômico ). Além dessa latitude, o Sol permanece a menos de 18 ° durante parte da noite por vários dias em cada lado do solstício. Quanto mais nos aproximamos do Círculo Polar Ártico , menos ele cai abaixo do horizonte e mais esse número de dias aumenta, e mais clara a noite permanece.