Vintersolståndet är tidpunkten på året när solen har sin lägsta middagshöjd, vilket sammanfaller med den kortaste dagen.[1] Detta inträffar när jordens rotationsaxel lutar mest bort från solen. Detta sker två gånger om året – på norra halvklotet cirka 21–23 december, på södra halvklotet runt 20–23 juni. Motsvarande vintersolstånd uppträder hos andra planeter med fast axellutning, i förhållande till den stjärna som den kretsar runt.
Sett från jorden är vintersolståndet tidpunkten då solen antar sin minsta deklination, det vill säga då solen står som lägst på himlen sett från norra halvklotet. Detta blir således årets kortaste dag, räknat efter antal ljustimmar. När detta inträffar står solen i zenit (vid middagstid) över Stenbockens vändkrets, vilket brukar infalla någon gång mellan den 21 och 23 december. Vintersolståndet på södra halvklotet inträffar när solen står i zenit (vid middagstid) över Kräftans vändkrets, vilket brukar infalla någon gång mellan 20 och 23 juni. På grund av att ett genomsnittligt tropiskt år är 365 dagar, 5 timmar, 48 minuter och 45 sekunder förskjuts vintersolståndet i genomsnitt med dessa knappt 6 timmar framåt varje normalår och drygt 18 timmar bakåt varje skottår (vilka infaller var fjärde år). Att tidsförskjutningen inte är exakt 5 tim 48 min 45 s varje gång beror på nutationen och lägesstörningar på jorden och solen från de övriga planeterna och månen.[2][3]
Vid norra halvklotets vintersolstånd lutar jordaxelns norra del bort från solen, vilket medför att det norra halvklotet då får sin kortaste dag och längsta natt. Norr om norra polcirkeln går då solen inte ens upp utan natt eller skymning råder även under den ljusaste delen av dygnet.[4]Eftersom solen skiner strax under horisonten, så blir det mera skymning än natt. Ofta ligger även snö som sprider ljuset.
Då råder så kallad polarvinter eller polarnatt (vilket man företrädesvis säger i Sverige) som blir längre ju närmare man kommer nordpolen. I Kiruna är det polarnatt från 12 till 31 december, i Tromsø och Kirkenes i Norge från 27 november till 15 januari, i Longyearbyen på Svalbard från 26 oktober till 16 februari. Nordpolens polarnatt varar i 175 dygn från 25 september till 18 mars. Omkring två veckor efter vintersolståndet, den 5 januari, befinner sig jorden som närmast solen, kallat perihelium.
Jordaxelns lutning i förhållande till ekliptikalplanet är 23,44 grader, men man måste även ta hänsyn till precessionen, som över lång tid är en variabel att beakta.
Inom olika religiösa system har vintersolståndet ofta uppfattats som betydelsefullt, och firandet av julen hade ursprungligen en koppling till vintersolståndet. I den julianska kalendern, som infördes år 45 f.Kr. i Rom, inföll vintersolståndet ursprungligen den 25 december (kalendern hade påbörjats med 1 januari med den första fullmånen efter vintersolståndet). Men kalendern hade ett litet fel - den flyttade sig långsamt genom seklerna. Vid kyrkomötet i Nicaea år 325 inföll vintersolståndet den 22 december. År 1100 inföll det den 15 december och år 1500 den 12 december. Detta korrigerades i Sverige då den mer korrekta gregorianska kalendern infördes år 1753. Genom den nya gregorianska kalendern kom vintersolståndet att fortsättningsvis fixeras i tiden, till normalt[5] den 22 december, samma datum som det hade inträffat vid kyrkomötet i Nicaea.
Vintersolståndet har haft stor betydelse i många kulturer. I romerska riket gavs veckan som omger vintersolståndet, 17–23 december, stor betydelse som tillbedjan av Saturnus och andra jordbruksgudomar, (Saturnalia). Några folkseder knutna till saturnalie-firandet lever fortfarande i firandet av Jesu födelse. Inom judendomen är vintersolsåndet den första dagen av Tekufot tevet, då man enligt tradition inte ska dricka vatten som funnits lagrat i huset. I Iran infaller en av årets viktigaste högtider, Shab-e Yalda, vid vintersolståndet. Den förkristna julen, juldrickandet, ägde rum någon gång mellan slutet av oktober[6] och mitten av januari,[7] men kan möjligtvis ha inträffat mellan 14 november och 14 december[8], och haft med vintersolståndet att göra. Källa: Wikipedia
