V okamihu rovnodennosti (aequinoctium) sa Zem na svojej obežnej dráhe
okolo Slnka ocitne v bode, keď rovina zemského rovníka prechádza
geometrickým stredom slnečného disku. Slnečné lúče teda dopadajú kolmo
na zemský povrch. Pozorovateľ stojaci na rovníku vidí v takýto deň
napoludnie Slnko priamo nad sebou v nadhlavníku. Jeho postava nevrhá
žiadny tieň.
Hranica medzi tmavou a osvetlenou časťou zemegule nazývaná zemský
terminátor v tento deň spája južný a severný pól a prebieha kolmo na
zemský rovník. Slnko v deň rovnodennosti vychádza presne na východe a
zapadá na západe. Deň je rovnako dlhý na akomkoľvek mieste na zemeguli –
trvá približne 12 hodín.
V Bratislave napríklad slnko vyjde 22. septembra 2021 o 6.38 h SELČ,
zapadne o 18.49 h SELČ, teda bude nad obzorom presne 12 hodín a 11
minút.
Napríklad v Singapure v rovníkovej oblasti slnko vyjde o 6.54 h
miestneho času a zapadne o 19.01 h, teda bude nad obzorom 12 hodín a 7
minút. V Sydney na južnej pologuli nastane východ slnka o 5.46 h a západ
o 17.51 h, čo zodpovedá dĺžke dňa 12 hodín a 5 minút. V Tromsö, ktoré
leží na severe Nórska, nastane v deň jesennej rovnodennosti východ slnka
o 6.25 h a západ o 18.47 h, čo zodpovedá dĺžke dňa 12 hodín a 22 minút.
Rozdielnu dĺžku dňa a noci počas roka, ako aj striedanie ročných období
spôsobuje sklon rotačnej zemskej osi voči obežnej dráhe Zeme o približne
23,5 stupňa. Ak by os bola kolmá na obežnú dráhu Zeme, dni by boli celý
rok rovnako dlhé.
Rozdiely v dĺžke dňa sú tým väčšie, čím viac je daná lokalita bližšia k
pólom. Na Slovensku trvá najdlhší deň v období letného slnovratu 16
hodín a 5 minút, oproti tomu cez najkratší deň (zimný slnovrat) je slnko
nad obzorom 8 hodín a 21 minút (údaj platí pre Bratislavu).
V Tromsö ležiacom za polárnym kruhom napríklad cez leto panoval od 16.
mája do 26. júla polárny deň. Keď tu 26. novembra o 12.01 h SEČ slnko
zapadne, zahalí sa mesto do polárnej noci, ktorá potrvá až do 15.
januára.
Naopak, v lokalitách bližšie k rovníku sú rozdiely v dĺžke dňa v
priebehu roka menšie. V spomínanom Singapure je slnko aj v deň letného
slnovratu nad obzorom 12 hodín a 12 minút, v deň zimného slnovratu to
bude 12 hodín a 3 minúty.
Zimný slnovrat tento rok nastane 21. decembra o 16.59 h stredoeurópskeho
času a začne sa tak astronomická zima – na južnej pologuli leto.