21 декабря в 21 час 35 минут по московскому времени Солнце, двигаясь по эклиптике, достигнет ее наименьшего склонения – 23 градуса 26 минут, с которого начинает отсчет астрономическая зима. На широте Москвы Солнце поднимается над горизонтом на высоту менее чем на 11 градусов. На других широтах высоту максимальной высоты Солнца над горизонтом можно вычислить по формуле: высота Солнца = 90 - (широта пункта + 23,5). Во время солнцеворота - зимнего солнцестояния в северном полушарии Земли Солнце меньше всего остается над горизонтом. 21 и 22 декабря – самые короткие дни в году. С 21 на 22 декабря - самая длинная ночь. Долгота дня на широте Москвы составляет всего 6 часов 56 минут. Во время зимнего солнцестояния Солнце выше широты 66,5 градусов вообще не восходит, и ночь длится круглые сутки. Лишь сумерки в этих широтах говорят о том, что Солнце где-то под горизонтом в середине сумеречного сегмента. На Северном полюсе не видно не только Солнца, но и сумерек, там царит полярная ночь. С этого дня Солнце начинает подниматься вверх по эклиптике, мотая дни к весеннему равноденствию, когда оно пересечет небесный экватор.