Som der findes forskellige former for tusmørke, findes der også forskellige former for polarnat. Hver slags polarnat er defineret som når det er mørkere end den tilsvarende slags tusmørke. Beskrivelserne nedenfor er baseret på relativt klar himmel, så himlen vil være mørkere ved tilstedeværelse af tætte skyer.
Polsk tusmørkeRediger
Polsk tusmørke forekommer i områder, der ligger ved den indre grænse af polarcirklen, hvor Solen vil være på eller under horisonten hele dagen ved vintersolhverv. Der er så ikke noget ægte dagslys ved solkulminationen, kun borgerligt tusmørke. Det betyder, at Solen står under horisonten, men med mindre end 6°. I det civile tusmørke kan der stadig være lys nok til de fleste normale udendørs aktiviteter på grund af lysets spredning i den øvre atmosfære og refraktion. Gadelamperne kan forblive tændt, og en person, der ser på et vindue fra et stærkt oplyst rum, kan se sit spejlbillede selv ved middagstid, da belysningsniveauet udendørs vil være lavere end i mange oplyste indendørs rum. Det forekommer på breddegrader mellem 67°24′ og 72°34′ nord eller syd, når solen ikke står op, kun det civile tusmørke er synligt.
Nordlige halvkugle:
- 68° nord: 9. december til 2. januar
- 69° nord: 1. december til 10. januar
- 70° nord: 26. november til 16. januar
- 71° nord: 26. november til 16. januar
- 71° nord: 21. november til 21. januar
- 72° nord: 21. november til 21. januar
- 72° nord: 16. november til 25. januar
Sydlige halvkugle:
- 68° syd: 7. juni til 3. juli
- 69° syd: 30. maj til 11. juli
- 70° syd: 24. maj til 18. juli
- 71° syd: 24. maj til 18. juli
- 71° syd: 19. maj til 23. juli
- 72° syd: 19. maj til 23. juli
- 72° syd: 14. maj til 27. juli
Lidende med årstidsbestemt affektiv lidelse har en tendens til at søge terapi med kunstigt lys, da de psykologiske fordele ved dagslys kræver relativt høje niveauer af omgivende lys (op til 10.000 lux), som ikke er til stede i nogen fase af skumringen; således er de middagsskumringer, som opleves overalt inden for polarcirklen, stadig “polarnat” til dette formål.
Civil polarnatBearbejd
Den civile polarnatperiode giver kun et svagt lysglimt, der er synligt ved middagstid. Det sker, når der ikke er noget civilt tusmørke, og kun nautisk tusmørke forekommer ved solkulminationen. Civilt tusmørke opstår, når Solen er mellem 0 og 6° under horisonten, og civil nat, når den er lavere end det. Derfor er den civile polarnat begrænset til breddegrader over 72° 34′, hvilket er præcis 6° inden for polarcirklen. Ingen steder på det europæiske fastland er denne definition opfyldt. På det norske område Svalbard varer den civile polarnat imidlertid fra omkring den 11. november til den 30. januar. I Dikson i Rusland er der civil polarnat fra den 6. december til den 6. januar. Under tæt skydække vil steder som Finnmarks kyst (ca. 70°) i Norge få en mørkere “dag”. På det canadiske territorium Pond Inlet i Nunavut varer civil polarnat derimod fra ca. 16. december til 26. december.
Nautisk polarnatRediger
I den nautiske polarnatsperiode er der ikke spor af dagslys, undtagen omkring middagstid. Det sker, når der ikke er nautisk tusmørke, og der kun opstår astronomisk tusmørke ved solkulminationen. Nautisk tusmørke opstår, når solen befinder sig mellem seks og tolv grader under horisonten. Der er et sted i horisonten omkring middagstid, hvor der er mere lys end andre steder på grund af refraktion. I nautisk tusmørke er Solen lavere end 12° under horisonten, så nautisk polarnat er begrænset til breddegrader over 78° 34′, hvilket er præcis 12° inden for polarcirklen, eller 11,5° fra polen. Alert, Nunavut, den nordligste bosættelse i Canada og verden, oplever dette fra den 19. november til den 22. januar.
Det nordligste punkt på land, for enden af Grønland ved Oodap Qeqertaa, oplever dette fra den 15. november til den 27. januar. Dens antipode (83°40′S 150°7′Ø / 83,667°S 150,117°Ø), oplever dette fra 13. maj til 31. juli.
Det canadiske territorium Eureka, Nunavut, oplever dette fra 1. december til 10. januar. Dens antipode (79°58′S 94°4′E / 79.967°S 94.067°E), oplever dette fra 1. juni til 11. juli.
Det norske territorium Svalbard Ny-Ålesund oplever dette fra 12. til 30. december. Dens antipode (78°55′S 168°4′′W / 78.917°S 168.067°W), oplever dette fra 12. juni til 1. juli.
Det russiske område Franz Josef Land oplever dette fra 27. november til 15. januar. Dens antipode (81°S 125°W / 81°S 125°W), oplever dette fra 25. maj til 17. juli.
Astronomisk polarnatRediger
Den astronomiske polarnat er en periode med sammenhængende nat, hvor der ikke forekommer astronomisk tusmørke. Astronomisk tusmørke opstår, når Solen er mellem 12 og 18 grader under horisonten, og astronomisk nat, når den er lavere end det. Den astronomiske polarnat er således begrænset til breddegrader over 84° 34′, hvilket er præcis 18° inden for polarcirklen, eller fem og en halv grad fra polen. Under den astronomiske polarnat vil stjerner af sjette størrelsesgrad, som er de svageste stjerner, der er synlige for det blotte øje, være synlige hele dagen. Dette sker, når solen befinder sig mellem 18° og 23° 26′ under horisonten. Disse forhold varer ca. 11 uger ved polerne.
Sydpolen, Antarktis oplever dette fra den 11. maj til den 1. august.
Nordpolen oplever dette fra den 13. november til den 29. januar.
Polarsolens cyklusRediger
Hvis en observatør på enten Nordpolen eller Sydpolen definerer en “dag” som tiden fra Solens maksimale højde over horisonten i en periode med dagslys til Solens maksimale højde over horisonten i den næste periode med dagslys, så vil en “polardag”, som den opleves af en sådan observatør, være et jordår lang.