Kdy je Země nejblíže Slunci a jaký má tato vzdálenost vliv na počasí

Každý rok Země na své oběžné dráze dosáhne bodu, kdy je nejblíže Slunci - tento okamžik astronomové označují jako perihelium. Intuitivně by se mohlo zdát, že právě tehdy by mělo být na Zemi nejtepleji. Skutečnost je ale překvapivě jiná. Jaký vliv má perihelium na počasí a proč naše roční období řídí úplně jiný mechanismus? Zdroj fotografie: Depositphotos
Zobrazit fotogalerii

Co je perihelium?

Termín perihelium pochází ze starořeckých slov peri ("blízko") a helios ("Slunce") a označuje bod na oběžné dráze tělesa, ve kterém je nejblíže Slunci (případně jiné hvězdě). Jeho protikladem je afélium, tedy bod, kdy je těleso naopak na své oběžné dráze od Slunce nejdále.

Obr. 1: Oběžná dráha kolem Slunce není kruhová, ale je eliptická (zdroj: NOAA)

Oběžná dráha není dokonale kruhová, ale mírně eliptická s excentricitou, tedy s určitou výstředností. Díky tomu se vzdálenost Země od Slunce během roku nepatrně mění. V době perihelia činí přibližně 147,1 milionu kilometrů, zatímco v aféliu zhruba 152 milionů kilometrů. Rozdíl odpovídá přibližně 3 % vzdálenosti, přičemž střední hodnota 149,6 milionu kilometrů definuje jednu astronomickou jednotku (1 AU).

Kdy nastává perihelium a afélium? 

V roce 2026 dosáhla Země perihelia 3. ledna ve 12:15 EST (tedy 18:15 středoevropského času). To je typické, perihelium většinou připadá na začátek ledna, zhruba dva týdny po prosincovém slunovratu. Naopak afélium nastává přibližně dva týdny po červnovém slunovratu, obvykle kolem začátku července. V případě roku 2026 připadá na 6. července ve 19:30 středoevropského času.

Proč perihelium má minimální vliv na počasí

Rozdíl ve vzdálenosti mezi periheliem a aféliem je sice reálný, z klimatického i meteorologického hlediska je však zanedbatelný. Přestože je Země v lednu Slunci o něco blíže, roční období neurčuje vzdálenost od Slunce, ale především sklon zemské osy. 

Obr. 2: Roční období jsou dána sklonem zemské osy a úhlem dopadu slunečního záření, nikoli vzdáleností od Slunce (zdroj: Depositphotos)

Sklon osy Země (přibližně 23,5°) určuje, jak vysoko Slunce vystupuje nad obzor a jak dlouho svítí během dne. Právě tento mechanismus rozhoduje o tom, kolik sluneční energie dané místo během dne obdrží - a tedy o teplotách, délce dne i sezónách.

Díky tomu panuje na severní polokouli zima právě v době perihelia a léto v době afélia. Vlastně přesně opačně, než by se nabízelo při jednoduchém uvažování „blíže Slunci = tepleji“.

Kolik energie navíc vlastně perihelium přináší?

Rozdíl ve vzdálenosti mezi periheliem a aféliem je sice reálný a fyzikálně měřitelný, v současném uspořádání oběžné dráhy Země má však pouze velmi omezený vliv na počasí a roční období. V době perihelia dopadá na horní hranici atmosféry přibližně o 6 až 7 % více sluneční energie než v době afélia. Tento rozdíl ale v praxi nedokáže konkurovat vlivu sklonu zemské osy.

Rozhodujícím faktorem pro vznik ročních období je totiž sklon zemské osy (jak již bylo řečeno, přibližně 23,5°), který určuje výšku Slunce nad obzorem, délku dne a úhel dopadu slunečního záření. Právě tyto faktory způsobují, že se během roku mění množství dopadající energie v jednotlivých zeměpisných šířkách řádově více než samotná změna vzdálenosti Země od Slunce. Zatímco efekt perihelia se pohybuje v jednotkách procent, sezónní změny dané sklonem osy znamenají rozdíly v radiační bilanci o desítky až stovky wattů na metr čtvereční.

V současnosti navíc perihel připadá na začátek ledna, tedy na období, kdy je severní polokoule v zimě. Zvýšená energie dopadající na horní hranici atmosféry se tak uplatňuje především nad jižní polokoulí, kde je léto a kde velkou část povrchu tvoří oceány. Ty mají vysokou tepelnou kapacitu a dokážou dodatečnou energii účinně pohltit, aniž by se výrazně projevila v extrémech počasí. Na severní polokouli je naopak Slunce nízko nad obzorem a dny jsou krátké, takže zvýšená blízkost Slunci zde hraje jen velmi malou roli.

Co kdybychom byli v době zimy v aféliu a v době léta v perihéliu? Hypotetický scénář

Pokud bychom si ale hypoteticky představili opačné uspořádání, tedy že by léto na severní polokouli připadalo na perihelium a zima na afélium, situace by byla odlišná. V takovém případě by se orbitální efekt vzdálenosti od Slunce a sezónní efekt sklonu osy sčítaly, nikoli vyrušovaly.

Výsledkem by byly výraznější sezónní kontrasty:

• Teplejší a intenzivnější léta s vyšší insolací, silnějším výparem a vyššími maximálními teplotami,
• chladnější zimy s většími radiačními ztrátami a v konečném důsledku výraznějšími mrazy.

Takové zesílení sezónních rozdílů by se už klimaticky projevilo, zejména v kontinentálních oblastech a ve vyšších zeměpisných šířkách. Právě tento mechanismus hraje důležitou roli v dlouhodobých změnách klimatu v řádu tisíců let a je součástí tzv. Milankovičových cyklů, které ovlivňují střídání dob ledových a meziledových.

Obr. 3: Excentricita oběžné dráhy je součástí tzv. Milankovičových cyklů (zdroj: The COMET Program)

Planety, komety a další tělesa

Perihelium má každé těleso, které obíhá kolem Slunce, včetně planet, asteroidů nebo komet. U těles s velmi protáhlými drahami (např. některé komety) může být rozdíl mezi nejmenší a největší vzdáleností od Slunce velmi dramatický, což ovlivňuje jejich jasnost i vzhled, když se blíží ke Slunci. U komet se blízkost Slunci pak projevuje zvýšením jasnosti komety, uvolňováním plynu a prachu a vznikem ohonu.

Podle Keplerových zákonů pohybů planet se tělesa navíc pohybují rychleji, když jsou blíže ke Slunci (perihelium) a pomaleji, když jsou dále (afélium). To znamená, že například Země při průchodu periheliem urazí svou dráhu za danou časovou jednotku o něco rychleji než jindy v roce.

Apsidy a periapsidy

Perihelium je konkrétní typ nadřazenému slovu periapsida (obecně nejbližší bod k tělesu, kolem něhož se obíhá) - v případě Slunce. U jiných objektů se analogicky používají jiné názvy. Například perigeum a apogeum jsou body na oběžné dráze objektů kolem Země, kdy jsou ji nejblíže a nejdále. V perigeu byl mimochodem nedávno Měsíc, který na začátku ledna byl zároveň v tzv. superúplňku a byl o 13 % jasnější než u běžného úplňku. O superúplňku, nebo superměsíci, jsme psali v tomto článku.

Historie a objevy

Astronomové už ve 17. století pochopili, že dráhy planet nejsou dokonalé kružnice - zejména Johannes Kepler (podle kterého jsou Keplerovy zákony pojmenovány) ukázal, že jsou eliptické, s jedním ohniskem ke Slunci. Právě tato excentricita (odchylka od kruhu) je důvodem existence perihelia a afélia.

Obr. 4: Johannes Kepler objevil, že planety mají eliptické dráhy (zdroj: space.com)

Další historicky významná souvislost se týká perihelová precese Merkuru, která byla jedním z klíčových důkazů obecné teorie relativity. Jemná, ale měřitelná, změna polohy perihelia této planety nebyla plně vysvětlitelná Newtonovou mechanikou. Správné vysvětlení přinesla až Einsteinova obecná teorie relativity, čímž se perihel Merkuru stal jedním z prvních přesvědčivých důkazů této teorie.

---

Podtrženo a sečteno, perihelium je každoroční astronomický jev, při němž je Země nejblíže Slunci. Přestože to může působit překvapivě, nemá téměř žádný vliv na počasí ani roční období. Ty řídí především sklon zemské osy a rozložení sluneční energie během roku. Perihelium nám tak slouží spíše jako elegantní připomínka toho, že pohyb planet je přesně řízen fyzikálními zákony - a že intuitivní představy o počasí nemusí vždy odpovídat realitě.