Solstițiul de iarnă se va produce marți, la ora 17 și 59 de minute și este începutul iernii astronomice. Solstițiului de iarnă este legat de mișcarea anuală aparentă a Soarelui pe sfera cerească, care reprezinta consecința mișcării reale a Pământului în jurul Soarelui.
Observatorul Astronomic “Vasile Urseanu” amintește că axa polilor Pământului își păstrează (în primă aproximatie) direcția fixă în spațiu, ea fiind înclinata cu 66° 33′ față de planul orbitei terestre. Din acest motiv, Soarele parcurge în decurs de un an cercul sferei cerești numit „ecliptică”, a carui înclinare față de ecuatorul ceresc este de 23° 27′.
La momentul solstițiului de iarnă, Soarele se află deci în emisfera australă a sferei cerești, la distanța unghiulară maximă de 23° 27′ sud față de ecuator, el efectuând mișcarea diurnă în lungul cercului paralel cu ecuatorul ceresc, numit „tropicul Capricornului”. Aceasta explică, pentru latitudinile medii ale Terrei, inegalitatea zilelor și a nopților, precum și succesiunea anotimpurilor.
La data solstițiului de iarnă, Soarele răsare cu 23° 27′ la sud de punctul cardinal est și apune tot cu același unghi spre sud față de punctul cardinal vest. La momentul amiezii el “urcă” – ținând cont de latitudinea medie a tării noastre, de 45° – la numai 21° față de orizont.
În consecință, la această dată, durata zilei are valoarea minimă din an, de 8 ore și 50 minute, iar durata nopții are valoarea maximă, de 15 ore și 10 minute (pentru București). În emisfera sudică a Pământului, fenomenul are loc invers, momentul respectiv marcând începutul verii astronomice.
După această dată, până la 21 iunie, durata zilelor va crește continuu, iar cea a nopților va scădea în mod corespunzător.