زاویه‌ی انحراف محور زمین (حدود ۲۳٫۴ درجه)، عامل پیدایش فصول (بهار-تابستان-پاییز-زمستان) است. زمین علاوه بر حرکت انتقالی به دور خورشید (شماره ۱ در تصویر) و حرکت وضعی به دور محور خود (شماره ۲ در تصویر)، دارای حرکت تقدیمی (شماره ۳ در تصویر) است که دوره‌ی زمانی آن طولانی و حدود ۲۶ هزار سال است. این حرکت بسیار آرام، سبب می‌گردد زمین در گردش به دور خورشید (حرکت شماره ۱)، حدود ۲۰ دقیقه زودتر، پیش از آنکه به مکان اولیه حرکت خود در نقطه A برسد، در مکان B به نقطه اعتدال بهاری برسد. در نتیجه؛ تعریف دقیق «سال شمسی»، یک دور کامل گردش زمین به دور خورشید نیست؛ بلکه تعریف دقیق آن، رسیدن به نقاط اعتدال بهاری است که هر سال حدود ۰٫۰۱۴ درجه به صورت ساعتگرد (در شکل: از A به B، یا از دید ناظر زمینی از ‘A به ‘B) جابجا می‌گردد. نقطه‌ی اعتدال بهاری (Vernal Equinox) زمانی است که خورشید دقیقاً بر استوای زمین عمود بتابد یا از دید ناظر زمینی، خورشید در حرکت ظاهری سالانه‌ی خود بر روی دایره البروج از نیمکره‌ی جنوبی آسمان به سمت نیمکره‌ی شمالی آسمان، استوای آسمان را قطع کند. زمان وقوع این پدیده‌ی نجومی (رسیدن خورشید به استوای آسمان) که در عموم به آن «لحظه‌ی تحویل سال» می‌گویند معیار شروع سال نو شمسی و جشن نوروز است.

لحظه تحویل سال شمسی

ملاحظات:

۱- در شکل، فاصله‌ی بین A و B (و همچنین بین ‘A و ‘B) با اغراق نشان داده شده است.

۲- از «سال شمسی» در مراجع به عنوان «سال اعتدالی» یاد می‌کنند، اما در متن از همان عبارت آشناتر «سال شمسی» استفاده شد.

۳- یک دور کامل گردش زمین به دور خورشید را «سال نجومی» می‌گویند که حدوداً ۲۰ دقیقه طولانی‌تر از «سال شمسی» است.

۴- نیمکره‌ی جنوبی آسمان، نیمکره‌ی شمالی آسمان و استوای آسمان به ترتیب تصویر نیمکره‌ی جنوبی زمین، نیمکره‌ی شمالی زمین و استوای زمین بر روی کره‌ی آسمان است. دایره البروج نیز مسیر ظاهری حرکت سالانه خورشید در کره آسمان است.

۵- به دلیل زاویه‌ی انحراف محور زمین (حدود ۲۳٫۴ درجه)، استوای آسمان و دایره البروج نیز ۲۳٫۴ درجه با یکدیگر اختلاف دارند.

۶- در روز «اعتدال بهاری» یا همان «تحویل سال»، طول شب و روز با دقت قابل قبولی با هم برابر می‌گردد.

۷- فصل بهار برای ساکنین نیمکره‌ی شمالی زمین همزمان با فصل پاییز برای ساکنین نیمکره‌ی جنوبی است.

مراجع:

Precession of the equinoxes

A concise review of the Iranian calendar