تواجه المملكة المغربية والمنطقة العربية وكامل النصف الشمالي من الكرة الأرضية "شمال خط الاستواء"، انقلابًا شتويًا يوم الثلاثاء الموافق 22 ديسمبر/كانون الأول عند الساعة 23:03 بالتوقيت العالمي وهو أول أيام فصل الشتاء من الناحية الفلكية، واليوم الأقصر نهارًا والأطول ليلًا على مدار العام.

ويستمر فصل الشتاء هذا العام مدة 88 يومًا و23 ساعة و42 دقيقة, وسيكون طول الليل يوم الانقلاب الشتوي 13 ساعة و57 دقيقة، بينما طول النهار 10 ساعات و3 دقائق, والعكس بالنسبة لنصف الكرة الجنوبي.

ويحدث الانقلاب الشتوي، بسبب ميلان محور الأرض وحركتها في مدارها حول الشمس ولأن الأرض أثناء دورانها حول الشمس لا تكون عمودية، وإنما مائلة بمقدار 23 درجة ونصف درجة، لذا فإن النصف الشمالي والنصف الجنوبي من الأرض يتبادلان الأماكن في استقبال ضوء الشمس، ولذلك فإن ميلان الأرض هو السبب في حدوث الفصول.

ومن ناحية أخرى، ليس كل الأماكن في العالم يوجد لديها شروق وغروب للشمس في يوم الانقلاب الشتوي، فشمال الدائرة القطبية "شمال 66.5 خط عرض شمال"  لا يوجد شروق أو غروب الشمس في هذا اليوم، لأن الشمس تبقى تحت الأفق طوال اليوم. في حين أنه في الدائرة القطبية الجنوبية عند خط العرض 66.50 جنوب خط الاستواء لن يرصد شروق أو غروب للشمس أيضًا بسبب أن الشمس تظل فوق الأفق طوال اليوم، وهي ظاهرة تعرف بتسمية شمس منتصف الليل.

من المعروف أن الغروب المبكر للشمس دومًا يحدث قبل الانقلاب الشتوي في النصف الشمالي من الكرة الأرضية، وذلك مرتبط "بالظهر الشمسي الحقيقي"؛ حيث تصل الشمس أعلى نقطة في السماء وليس على وقت شروق وغروب الشمس.

وفي مطلع ديسمبر "الظهر الشمسي الحقيقي" يأتي مبكرًا تقريبًا بـ 10 دقائق بحسب الساعة مما يكون في يوم الانقلاب الشتوي، وهذا التعارض بين وقت الساعة ووقت الشمس يتسبّب في غروب الشمس المبكر الذي يسبق الانقلاب الشتوي. وهذا يحدث بشكل رئيس بسبب ميلان محور دوران الأرض حول نفسها، والسبب الثاني بسبب المدار البيضاوي للأرض حول الشمس، فعندما تكون الأرض قريبة للشمس الأرض تتحرّك بسرعة في مدارها وهذا يحدث في مطلع يناير/كانون الثاني، ولذلك فنحن نتحرك الآن في المدار أسرع قليلاً من معدل السرعة 18 ميلاً في الساعة.

وبعد وصول الشمس أقصى نقطة إلى الجنوب في قبة السماء في الانقلاب الشتوي سيلاحظ ظاهريًا وكأن الشمس توقفت مؤقتًا وتشرق من نقطة واحدة جنوب السماء لعدة من الأيام قبل أن تبدأ مسارها الظاهري باتجاه الشمال من جديد نتيجة تقدم الأرض في مدارها حول الشمس، وتبدأ بعد ذلك زيادة ساعات حتى يتساوى طول الليل والنهار مع حدوث الاعتدال الربيعي في 21 مارس/آذار 2016.