ما ایرانیان از قرن‌ها پیش لحظه‌ی تحویل سال را جشن می‌گیریم؛ اما تحویل سال کی رخ می‌دهد؟ تحویل سال یا در اصطلاح نجومی «اعتدال بهاری» به لحظه‌ای گفته می‌شود که خورشید از دید ناظر زمینی، استوای سماوی۱ را قطع و از آن عبور کند؛ به اصطلاح علمی، زاویه‌ی میل آن صفر شود. به عبارت دیگر زمانی است که زاویه‌ی تابش خورشید بر استوای زمین عمود باشد. این بدین معنی است که نور خورشید در این لحظه به مقدار مساوی به نیمکرهی شمالی و جنوبی می‌رسد. همان‌طور که در شکل ۱ می‌بینید اگر هنگام ظهر در نقطه‌ای بر استوای زمین بایستیم خورشید را درست بالای سرمان خواهیم دید. هم‌چنین اگر در قطب شمال باشیم، در لحظه‌ی اعتدال بهاری، خورشید در حال طلوع خواهد بود و در قطب جنوب، در حال غروب.
شکل ۱: تابش خورشید بر زمین در هنگام اعتدال بهاری. در این لحظه خورشید به صورت عمود بر استوای زمین می‌تابد و صفحه‌ی استوایی از مرکز زمین رد می‌شود.
در روز اول فروردین تقریبا طول روز و شب در نقاط مختلف دنیا یکی می‌شود و مرکز خورشید دقیقا ۱۲ ساعت بالای افق قرار دارد و قابل رؤیت است. دلیل تقریبی بودن طول روز و شب اینست که خورشید از روی زمین قطر زاویه‌ای قابل توجهی دارد (حدود ۰/۵ درجه) و در هنگام طلوع، مرکز خورشید هنوز زیر خط افق محلی است ولی پرتوهای نور از قسمت‌های بالایی خورشید به ما می‌رسند. هم‌چنین نور خورشید در جو زمین کمی پراکنده می‌شود و نور آن زودتر از آن‌که خورشید از افق بالا بیاید به ما می‌رسد. به این دو دلیل است که طول روز کمی بیشتر از طول شب می‌شود.
شکل ۲: گردش زمین به دور خورشید. زاویه‌ی محور چرخش زمین با خط عمود بر صفحه‌ی مداری حدود ۲۳/۵ درجه است که موجب به‌وجود‌آمدن فصل‌ها می‌شود.
در واقع علت اصلی به وجود آمدن فصل‌ها روی کره‌ی زمین، زاویه‌ی محور چرخش زمین به دور خود نسبت به محور عمود بر صفحه‌ی گردش زمین به دور خورشید است. همان‌طور که در شکل ۲ می‌بینید این زاویه تقریبا ۲۳/۵ درجه است. در این شکل، چهار نقطه‌ای که تغییر فصل در آن‌ها رخ می‌دهد نشان داده شده است. این چهار نقطه به ترتیب به اعتدال بهاری، انقلاب تابستانی، اعتدال پاییزی، و انقلاب زمستانی معروفند. وقتی که قطب شمال به سمت خورشید متمایل شده باشد، در نیمکرهی شمالی مسیر خورشید در آسمان طولانی‌تر است و خورشید در ارتفاع بالاتری قرار دارد و این یعنی رخ دادن فصل تابستان. شش ماه بعد وقتی قطب شمال از خورشید دور شده باشد، خورشید مسیر کوتاه‌تری را در آسمان طی می‌کند و ارتفاع پایین‌تری دارد که به معنی رخ‌دادن زمستان در نیمکرهی شمالی است. در هنگام اعتدالین، محور گردش زمین به دور خود، نه از خورشید دور و نه به آن نزدیک می‌شود و فصل بهار یا پاییز اتفاق می‌افتد.
در واقع علت اصلی به وجود آمدن فصل‌ها روی کره‌ی زمین، زاویه‌ی محور چرخش زمین به دور خود نسبت به محور عمود بر صفحه‌ی گردش زمین به دور خورشید است. همان‌طور که در شکل ۲ می‌بینید این زاویه تقریبا ۲۳/۵ درجه است. در این شکل، چهار نقطه‌ای که تغییر فصل در آن‌ها رخ می‌دهد نشان داده شده است. این چهار نقطه به ترتیب به اعتدال بهاری، انقلاب تابستانی، اعتدال پاییزی، و انقلاب زمستانی معروفند. وقتی که قطب شمال به سمت خورشید متمایل شده باشد، در نیمکرهی شمالی مسیر خورشید در آسمان طولانی‌تر است و خورشید در ارتفاع بالاتری قرار دارد و این یعنی رخ دادن فصل تابستان. شش ماه بعد وقتی قطب شمال از خورشید دور شده باشد، خورشید مسیر کوتاه‌تری را در آسمان طی می‌کند و ارتفاع پایین‌تری دارد که به معنی رخ‌دادن زمستان در نیمکرهی شمالی است. در هنگام اعتدالین، محور گردش زمین به دور خود، نه از خورشید دور و نه به آن نزدیک می‌شود و فصل بهار یا پاییز اتفاق می‌افتد.
شاید شنیده باشید که در هنگام اعتدال بهاری خورشید از شرق طلوع و در غرب غروب می‌کند! این گزاره، بدیهی به نظر می‌رسد اما منظور از این جمله، «دقیقا» شرق و «دقیقا» غرب است. شکل ۳ این مسئله را به وضوح نشان می‌دهد. در زمان‌های دیگر سال، مثلا در هنگام انقلاب زمستانی، خورشید به جای شرق از شمال شرق طلوع می‌کند و در شمال غرب، غروب. دقت کنید که این شکل نمونه‌ای در نیمکرهی جنوبی را نشان می‌دهد. اعتدال بهاری در نیمکرهی شمالی مصادف با اعتدال پاییزی در نیمکرهی جنوبی است و در نیمکرهی جنوبی به جای بهار، فصل پاییز آغاز می‌شود.
از قرن‌ها پیش اعتدال بهاری در نیمکرهی شمالی جشن گرفته می‌شود و ما آن را لحظه‌ی تحویل سال می‌خوانیم.
نکته‌ی قابل توجه دیگر درباره‌ی تقویم خورشیدی، وقوع سال‌های کبیسه است. در واقع زمین در مدت ۳۶۵ روز و ۵ ساعت و ۴۸ دقیقه و ۴۵ ثانیه به دور خورشید می‌گردد، در حالی‌که سال‌های قراردادی تقویم ما، ۳۶۵ روز است. از این رو، تقریبا هر چهار سال یک بار، سال کبیسه است که یک روز به روزهای اسفند اضافه می‌شود تا این کمبود حدود ۶ ساعت در سال جبران شود و هم‌چنان با طبیعت منطبق بمانیم. اگر دقیقا اختلاف هر سال، ۶ ساعت بود، درست هر چهار سال یک بار کبیسه داشتیم ولی به دلیل این‌که ۱۲ دقیقه کم‌تر است، گاهی هر ۵ سال یک‌بار کبیسه در نظر گرفته می‌شود. کبیسه‌ی تقویم خورشیدی ایرانی با تقویم خورشیدی میلادی منطبق نیست و برای همین است که بعضی سال‌ها مانند امسال، اول فروردین مصادف با ۲۰ مارس است و در بیشتر سال‌ها، مصادف با ۲۱ مارس.
سؤال دیگری که ممکن است برایتان پیش آمده باشد، این است که چرا گاهی لحظه‌ی تحویل سال در روز آخر اسفند است و گاه در روز اول فروردین. همان‌طور که گفتیم زمین در ۳۶۵ روز به طور کامل دور خورشید را طی نکرده است و حدود ۶ ساعت دیگر نیز لازم است تا یک دور کامل را طی کند. برای همین هر سال حدود ۶ ساعت، لحظه‌ی تحویل سال نسبت به سال قبلش متفاوت است. اگر این لحظه، برطبق زمان ایران، در نیمه‌ی اول روز، یعنی قبل از ساعت ۱۲ ظهر باشد، آن روز، اول فروردین است و اگر در نیمه‌ی دوم روز یا بعد از ساعت ۱۲ ظهر باشد، فردای آن روز، اول فروردین خواهد بود. امسال (۱۳۹۵)، تحویل سال روز اول فروردین به زمان ایران اتفاق می‌افتد.
آزاده کیوانی
شکل ۳: در هنگام اعتدال بهاری خورشید از شرق طلوع و در غرب غروب می‌کند. در زمستان، خورشید از شمال شرق طلوع و در شمال غرب غروب می‌کند و در تابستان از جنوب شرق طلوع و در جنوب غرب غروب می‌کند. عکس از http://tinyurl.com/o2yoe9c برداشته شده است.
