Como o sol se move no céu: o arco do dia e o azimute por estação

O arco diário e por que ele existe

Do ponto de vista de quem está no chão, o sol cruza o céu num arco de leste para oeste ao longo do dia. Esse movimento não é do sol: é a Terra girando em torno do próprio eixo, de oeste para leste, uma volta a cada 24 horas. Como o planeta gira para leste, tudo no céu parece caminhar para oeste, o sol de dia e as estrelas de noite. É um movimento aparente, mas é o que os seus olhos veem, e todo o vocabulário de nascer, culminar e pôr vem dele.

O arco tem três pontos que importam. O nascer, quando o disco cruza o horizonte a leste. A culminação ou meio-dia solar, quando o sol atinge a altura máxima ao passar pelo meridiano, a linha norte-sul do céu. E o pôr, quando ele mergulha no horizonte a oeste. A altura máxima na culminação depende da sua latitude e da época do ano, e é o que decide se o dia terá sombras curtas de verão ou sombras longas de inverno.

Azimute: o endereço do sol no horizonte

Para dizer onde no horizonte o sol nasce ou se põe, os astrônomos usam o azimute, um ângulo medido a partir do norte, girando pelo leste. Norte é 0 grau, leste é 90, sul é 180, oeste é 270. Assim, "nasceu no azimute 113" quer dizer que o sol surgiu a leste-sudeste, e não no leste puro.

A regra geral vale para qualquer lugar da Terra: nos equinócios de março e setembro, o sol nasce muito perto do leste exato (azimute 90) e se põe muito perto do oeste exato (270), independentemente da sua latitude. Fora dos equinócios, o ponto de nascer e pôr se afasta desses valores conforme a declinação do sol muda ao longo do ano. Quanto maior a sua latitude, maior esse afastamento.

Leia a tabela de cima para baixo e o padrão salta aos olhos. Nos equinócios, as três cidades nascem no leste e se põem no oeste, quase iguais. No solstício de junho (o inverno do Sul), o sol se desloca para o nordeste no nascer e o noroeste no pôr. No solstício de dezembro (verão do Sul), ele vai para o sudeste e o sudoeste. E em Porto Alegre, mais ao sul, o desvio é maior que em Fortaleza: os pontos de nascer e pôr varrem uma faixa mais larga do horizonte ao longo do ano.

No Brasil o sol do meio-dia fica ao norte

Uma coisa desorienta quem vem do Hemisfério Norte ou mora perto do equador: na maior parte do Brasil, ao meio-dia, o sol está no lado norte do céu, não no sul. Isso vale para toda cidade ao sul do Trópico de Capricórnio, o que inclui São Paulo, Rio, Curitiba, Porto Alegre e o restante do Sul e Sudeste. Ao meio-dia, você olha o sol virado para o norte, e a sua sombra cai para trás, apontando para o sul.

Nas cidades tropicais o quadro alterna. Em Fortaleza, Manaus ou Brasília, o sol do meio-dia fica ao norte durante parte do ano e ao sul durante a outra parte, cruzando o zênite nos dias em que passa a pino. Essa mudança de lado é a razão de a sombra do meio-dia inverter de direção ao longo do ano nas cidades entre os trópicos, algo que não acontece no Sul. Para achar o rumo certo com essa lógica, veja como achar o norte pelo sol.

O arco muda de forma com a estação

O arco não só desliza pelo horizonte: ele muda de tamanho e de altura. No verão de cada hemisfério, o sol nasce mais cedo, sobe mais alto ao meio-dia e se põe mais tarde, desenhando um arco longo e alto que rende dias compridos. No inverno, o arco encolhe: o sol nasce tarde, cruza baixo o céu e se põe cedo, e o dia fica curto. Nos equinócios, o arco divide o céu quase ao meio, com dia e noite perto de 12 horas em qualquer latitude.

A altura do arco ao meio-dia é o que muda a intensidade da luz e do calor. Um sol que culmina a 40 graus, típico do inverno no Sul, espalha a mesma energia numa área maior de chão e esquenta menos; um sol que culmina perto dos 90 graus, no verão tropical, concentra tudo quase na vertical. É a mesma razão de a radiação ultravioleta bater mais forte no verão, algo que a ferramenta de índice UV mostra hora a hora. Para entender por que os dias mudam de comprimento junto com o arco, veja por que os dias mudam de duração.

Por que a latitude muda tudo

A mesma data produz arcos bem diferentes conforme você desce o mapa do Brasil. Perto da linha do equador, em Macapá ou Belém, o sol sobe quase na vertical, o arco é íngreme e o dia dura perto de 12 horas o ano inteiro. Os crepúsculos são curtos, porque o sol mergulha rápido e fundo abaixo do horizonte. É por isso que no Norte "escurece de repente".

No extremo sul, em Porto Alegre ou no Chuí, o sol sobe inclinado e o arco se abre bem mais entre o verão e o inverno. A diferença entre o dia mais longo e o mais curto do ano passa de duas horas e meia, e os crepúsculos são mais demorados, porque o sol desce em diagonal e leva mais tempo para afundar os 18 graus que separam o entardecer da noite fechada. Essa geometria explica de uma vez a duração do dia, o ângulo dos nascer e pôr, e o comprimento do crepúsculo em cada canto do país.

Usando o azimute na prática: fotografia e janelas

Saber o azimute do nascer e do pôr resolve problemas concretos. Se você quer fotografar o sol se pondo alinhado com um monumento, uma ponte ou o mar, precisa saber para qual ponto do horizonte ele vai, e isso muda a cada semana. Em junho, no Sul, o pôr do sol acontece bem para o noroeste; em dezembro, empurra para o sudoeste. Um mesmo mirante pode ter o sol dentro ou fora do enquadramento dependendo do mês.

Vale também para quem escolhe imóvel ou planeja um jardim. Uma janela virada para o nascente pega sol da manhã o ano todo, mas o ângulo varia; uma parede virada para o poente recebe o sol forte da tarde, mais para o noroeste no inverno e mais para o sudoeste no verão. Para ver os horários e planejar a direção certa na sua cidade, use os horários de nascer e pôr do sol, por exemplo em Rio de Janeiro ou Porto Alegre, e o passo a passo em apps para planejar a foto.

Um erro comum: "o sol nasce sempre no leste"

A frase que aprendemos na escola está certa só pela metade. O sol nasce na direção leste, sim, mas raramente no leste exato. Só nos dois equinócios ele sai no azimute 90 cravado. Nos demais dias, o ponto de nascer pode estar a mais de 20 graus para o norte ou para o sul do leste, dependendo da estação e da latitude. Quem usa o nascer do sol como bússola precisa lembrar disso: perto dos solstícios, o erro de apontar "leste" pela posição do sol pode passar de 25 graus em cidades do Sul.

Da mesma forma, "o sol fica a pino ao meio-dia" só vale para as cidades entre os trópicos, e ainda assim apenas em dois dias do ano. No resto do Brasil o sol culmina inclinado, mais baixo no inverno, e nunca chega ao zênite. Trocar "direção" por "ponto exato" é o que separa a intuição da observação real do céu.

Outro engano frequente é achar que o sol nasce e se põe no mesmo ponto todo dia, como se o horizonte tivesse uma "porta do sol" fixa. Na prática, o ponto de nascer desliza um pouco a cada manhã, avançando para o sul entre março e junho e voltando para o norte depois, num vaivém anual. Quem observa o mesmo horizonte por algumas semanas percebe o sol trocando de lugar, e foi essa observação paciente, marcada em pedras e horizontes, que povos antigos usaram para fixar solstícios e organizar o calendário agrícola muito antes de qualquer relógio.

Perguntas frequentes