Mentre il giorno siderale e il giorno solare sono intervalli basati sul moto di rotazione della Terra, l’anno è un intervallo determinato dal suo moto di rivoluzione attorno al Sole.

L’anno tropico può essere definito come l’intervallo di tempo che intercorre tra due successivi passaggi del Sole al punto vernale durante il suo moto apparente annuo. L’anno tropico corrisponde al periodo di rivoluzione della Terra attorno al Sole in riferimento all’assetto del piano dell’equatore. Dopo un anno tropico, l’orientamento del piano equatoriale terrestre rispetto al Sole e al piano dell’orbita, ritorna nella stessa posizione. E’ perciò un periodo sincronizzato con il ciclo delle stagioni astronomiche e la base della costruzione dei calendari solari.

La durata dell’anno tropico è di $366\text{,2422}$ giorni siderali. Dato che il senso di rotazione della Terra è lo stesso del senso di rivoluzione, il Sole passa al meridiano celeste una volta in meno rispetto al numero di passaggi al meridiano del punto vernale. Cosi in un anno tropico il numero di giorni solari è uno di meno rispetto al numero dei giorni seiderali. Possiamo scrivere:

$366\text{,2422}$ giorni siderali = $(366\text{,2422}-1)$ giorni solari = $365\text{,2422}$ giorni solari

Si approfitta qui per confrontare l’anno tropico con un altro interessante intervallo di tempo: l’anno siderale. Questo secondo tipo di anno è il periodo di rivoluzione della Terra rispetto alle stelle. Se il punto vernale fosse immobile rispetto alle stelle, l’anno siderale avrebbe la stessa durata dell’anno tropico. Il punto vernale invece, come si è detto in varie occasioni, si muove di moto retrogrado lungo l’eclittica di $50”,\text{25}$ all’anno rispetto ad uno sfondo ideale di stelle fisse a causa del fenomeno della precessione. L’anno siderale, che si definisce come il tempo che intercorre tra due successive congiunzioni equatoriali del Sole con una stessa stella è perciò un po’ più lungo dell’anno tropico.

Per capire la differenza tra anno tropico e anno siderale, immaginiamo che una stella si trovi esattamente sullo stesso semicerchio orario del punto vernale all’equinozio di marzo, quando il centro del disco solare coincide con il punto vernale stesso. Con il passare dei mesi successivi , il Sole percorre l’eclittica verso oriente mentre il punto vernale si muove verso occidente. Dopo un anno tropico, il Sole e il punto vernale si reincontrano: è di nuovo l’equinozio di marzo. Il Sole ha percorso $360^\circ$ di longitudine eclittica in senso antiorario, ma non ancora un giro completo rispetto alla stella perché il punto vernale è andato incontro al Sole percorrendo $\text{50,25}”$ in senso orario. Il Sole e la stella non sono ancora in congiunzione equatoriale: manca un piccolo tratto in ascensione retta corrispondente a $\text{50,25}”$ di longitudine eclittica.

Nell’immagine si rappresentando la sfera celeste geocentrica e i percorsi del Sole in un anno tropico e in un anno siderale (per semplicità, equatore ed eclittica sono considerati complanari e l’arco percorso dal punto gamma, dalla posizione $\gamma_1$ alla posizione $\gamma_2$, è stato volutamente esagerato).

L’anno siderale è perciò un po’ più lungo dell’anno tropico. La differenza tra la durata dell’anno siderale e quella dell’anno tropico è data dal tempo che impiega il Sole a percorrere l’arco di eclittica mancante ($50”\!\text{,25}$). Infatti l’anno siderale è pari a $366\text{,2564}$ giorni siderali mentre l’anno tropico, come abbiamo detto, è uguale a $366\text{,2522}$ giorni siderali.


La definizione data di anno tropico come tempo compreso tra due passaggi successivi del Sole al punto vernale, è semplificata.

I quattro intervalli tra coppie di equinozi e coppie di solstizi successivi (dall’equinozio di marzo a quello di settembre, dall’equinozio di settembre a quello di marzo, dal solstizio di giugno a quello di dicembre e dal solstizio di dicembre a quello di giugno) sono diversi tra loro; inoltre la lunghezza di ciascuno di essi varia di anno in anno. I quattro intervalli sono diversi tra loro perché l’orbita della Terra è ellittica e la sua velocità orbitale non è costante. Inoltre, la lunghezza di ciascun intervallo oscilla nel corso degli anni attorno ad un valore medio per gli effetti periodici delle perturbazioni planetarie e della nutazione.

Date queste variabilità dell’anno tropico, è stato definito un anno tropico medio calcolato in base alle medie di questi quattro intervalli misurati nel corso di numerosi anni tropici. Un singolo anno tropico può variare di al massimo 10 minuti rispetto al valore medio. L’anno tropico medio subisce inoltre un lievissimo accorciamento secolare di 0.46 secondi ogni secolo.

Detto questo, è preferibile usare la seguente definizione: l’anno tropico è il tempo impiegato dal Sole per aumentare la sua longitudine eclittica di $360^\circ$.

La seguente formula permette di calcolare la lunghezza dell’anno tropico medio $y$ in diverse epoche, espresso in giorni e frazioni di giorno SI.
$$y=\text{365,}242\,189\,669\,8-0,\!000\,061\,535\,9T-7,\!29\times10^{-10}T^2+2,\!64\times10^{-10}T^3$$
dove $T$ è il tempo espresso in secoli di $36\,525$ giorni di $86\,400$ secondi SI trascorsi dal mezzogiorno del primo gennaio $2000$ di tempo terrestre TT (epoca J2000).
All’epoca J2000 l’anno tropico medio era lungo $365^d 5^h 48^m 45^s$