Ich bin bis vor einigen Tagen davon ausgegangen das der Jahreszeiten-Wechsel zu statischen, fixen Zeitpunkten im Jahr stattfindet.

Das ist aber falsch!

Da ich immer mal wieder an meiner internationalen PHP Feiertags-Library Niirrty\Holiday arbeite und gerade das Feature der nicht arbeitsfreien Feiertage einbaue bin ich notgezwungener Massen über Frühlings- Sommer-, Herbst- und Winter-Start gestolpert und muste feststellen das es wohl garnicht so einfach ist hier die realen Zeitpunkte zu ermitteln.

Verschiedene Quellen im Netz haben mich dann auf die richtige Spur gebracht.

Berechnungsgrundlagen

Die Zeitspanne

Jeder Anfang einer Jahreszeit verschiebt sich im Vergleich zum Vorjahr um eine spezifische Zeitspanne.

 

Nord	Süd	Tage	Stunden	Minuten	Sekunden	Gesamt in Tagen	Gesamt in Sekunden
Frühling	Herbst	365	5	49	2	365,24238	31556942
Sommer	Winter	365	5	47	57	365,24164	31556877
Herbst	Frühling	365	5	48	31	365,24203	31556911
Winter	Sommer	365	5	49	33	365,24275	31556973

Das alleine ist aber wenig hilfreich, da hier noch vollkommen der Bezug fehlt.

Das Referenzdatum

Für verschiedene näher liegende Zeiträume werden dazu die folgenden Zeitpunkte als Referenzdatum empfohlen, von dem aus die Berechnungen für den angegebenen Jahres-Zeitraum stattfinden sollten.

Nord	Süd	Referenzdatum
1700-1900
Frühling	Herbst	21.03.1805 00:57:30 UTC
Sommer	Winter	21.06.1805 21:42:30 UTC
Herbst	Frühling	23.09.1805 11:22:30 UTC
Winter	Sommer	21.12.1805 05:06:30 UTC
1900-2100
Frühling	Herbst	20.03.2005 11:33:19 UTC
Sommer	Winter	21.06.2005 06:39:11 UTC
Herbst	Frühling	22.09.2005 22:16:34 UTC
Winter	Sommer	21.12.2005 18:34:51 UTC

Weitere Daten können z.B. hier entnommen werden.

Beispiel in PHP

Es soll der Sommeranfang (Sommer-Sonnenwende) für das Jahr 2018 berechnet werden

Referenzdatum ist dafür aus der obigen Liste 2005-06-21 06:39:11 UTC

von 2005 bis 2018 sind 13 Jahre Unterschied

Das bedeutet es müssen 13 x 365 Tage 5h 47m 57s oder 13 x 31556877 Sekunden hinzugefügt werden.

<?php

// Jahr für das berechnet werden soll
$yearRequired   = 2018;

// Referenzdatum für Sommeranfang in der nördl. Hemisphäre initialisieren
$refDate        = new \DateTime( '2005-06-21 06:39:11 UTC' );

// Differenz in Jahren berechnen. Kann positiv oder negativ sein!
$yearDifference = $yearRequired - (int) $refDate->format( 'Y' );

// Interval festlegen
$interval = new \DateInterval( 'PT' . ( $yearDifference * 31556877 ) . 'S' );

// Intervall hinzufügen (positive Sekunden) ober abziehen (negative Sekunden)
if ( $yearDifference > 0 )
{
   $refDate->add( $interval );
}
else if ( $yearDifference < 0 )
{
   $refDate->sub( $interval );
}

// Berechnetes Datum ausgeben
echo $refDate->format( 'Y-m-d H:i' );