Il solstizio d'inverno cade il 21 (eccezionalmente il 22 dicembre).
La data e l'ora oscillano da un anno all'altro (http://www.usno.navy.mil/USNO/astronomical-applications/data-services/earth-seasons), ma la data rimane sostanzialmente stabile nel nostro calendario, riformato nel 1582 (si veda in proposito anche una precedente risposta Il giorno più corto dell'anno)
Il solstizio è il giorno più corto dell'anno. Nel nostro emisfero, il Sole sorge e tramonta nella sua posizione più meridionale e la sua traiettoria apparente in cielo è conseguentemente la più corta e la più bassa. Con riferimento alla latitudine di Firenze, 43g 45', il Sole sorge e tramonta 34 gradi a Sud dei punti Est ed Ovest dell'orizzonte, a mezzogiorno raggiunge l'altezza di appena 22 gradi e il tempo intercorrente tra alba e tramonto e' di appena 8 ore e 55 minuti.
Dalla consultazione di un annuario astronomico risulta evidente che il giorno più corto è proprio il giorno del solstizio: è sufficiente sottrarre l'ora dell'alba dall'ora del tramonto e si ottiene la durata del giorno.
Ho ottenuto la tabella seguente, con l'ora dell'alba e del tramonto per Firenze utilizzando il programma dell'USNO all'indirizzo http://www.usno.navy.mil/USNO/astronomical-applications/data-services/rs-one-year-world.
Il lettore può constatare quanto sopra

Coordinate geografiche: Longitudine E011 15, Latitudine N43 45
Dicembre
Giorno Alba  Tramonto
            h m  h m
01       0729 1639
02       0730 1639
03       0731 1639
04       0732 1638
05       0733 1638
06       0734 1638
07       0735 1638
08       0736 1638
09       0737 1638
10       0738 1638
11       0739 1638
12       0739 1638
13       0740 1638
14       0741 1638
15       0742 1638
16       0742 1639
17       0743 1639
18       0744 1639
19       0744 1640
20       0745 1640
21       0746 1641
22       0746 1641
23       0746 1642
24       0747 1642
25       0747 1643
26       0748 1643
27       0748 1644
28       0748 1645
29       0748 1646
30       0749 1646
31       0749 1647

Sembrerebbe ragionevole che nel giorno del solstizio il Sole sorgesse più tardi e tramontasse più presto e che gli orari dell'alba e del tramonto avessero in questo giorno, rispettivamente, un massimo e un minimo con un andamento simmetrico, ma non è chiaramente così, come si può verificare utilizzando la tabella; da essa risulta che l'alba più tarda cade alla fine del mese e che il tramonto più anticipato cade nei primi giorni di dicembre, nonostante che la durata del giorno risulti essere la più corta solo e soltanto per il giorno del solstizio.
Questa stranezza deriva dal fatto che gli orari di alba e tramonto, in qualunque annuario moderno, sono espressi in Tempo Civile o tempo dell'orologio, che è una scala uniforme di tempo, e non in Tempo Solare Vero, che rispecchia la posizione vera del Sole, ma che non cambia in modo uniforme con lo scorrere del tempo.
Tutta la nostra vita moderna è basata, e lo è da più di 150 anni, sul tempo uniforme, cioè sulla costanza dell'unità di tempo, il secondo, che ha sempre la stessa durata, in tutti i giorni dell'anno, in qualunque anno. Il secondo è la 86.400 esima parte del giorno, ma di quale giorno? Il giorno non ha la stessa durata, perchè il Sole per ritornare nella direzione del mezzogiorno, talvolta impiega qualche secondo in meno e talvolta qualche secondo in più; ritardi e anticipi si sommano e i due modi di misurare il tempo, tempo solare vero e tempo civile, finiscono per divergere anche di alcuni minuti. Cio' avviene perchè il moto apparente del Sole in cielo deriva dalla composizione di due moti reali, quello di rotazione e quello di rivoluzione della Terra. La rotazione, per piccoli intervalli quali un anno, è sostanzialmente uniforme, ma non lo è la rivoluzione, perchè l'orbita terrestre è ellittica e la Terra la percorre con velocità variabile, maggiore d'inverno e minore d'estate. Per le stesse ragioni non e quasi mai mezzogiorno a mezzogiorno; ora legale a parte, l'orologio non segna quasi mai le 12 quando il Sole culmina, si trova cioè a metà del suo cammino diurno, sulla verticale del punto Sud dell'orizzonte.
L'argomento può essere approfondito all'indirizzo http://www.arcetri.astro.it/~ranfagni/CD/CD_TESTI/TEMPO.HTM.
Se la tabella precedente fosse ricalcolata in Tempo Solare Vero, tutte le stranezze sparirebbero, il Sole sorgerebbe più tardi e tramonterebbe prima, proprio il giorno del solstizio, così come si otterrebbe una perfetta simmetria negli orari di alba e tramonto attorno al 21 dicembre.
Per esempio il Sole tramonta a Firenze alle 16:28 di Tempo Solare Vero, il giorno 17 ed il giorno 25, 4 giorni prima e 4 giorni dopo il solstizio. L'orologio segnerà invece le 16:39 e le 16:43 rispettivamente.

Il lettore interessato puo' ricalcolare la tabella utilizzando concetti,
definizioni e algoritmi, disponibili nel sito consigliato. I due algoritmi fondamentali vengono qui richiamati.

(1)  cos(HA) = -tan(Lat) X Tan(De)

dove HA e' l'angolo orario del Sole al suo sorgere, cioe' il Tempo Solare Vero dell'alba, Lat e' la latitudine del luogo e De e' la declinazione del Sole, cioe' la distanza dell'astro dal piano equatoriale. La declinazione varia di giorno in giorno e al sosltizio d'inverno assume il valore minimo di -23g 26'. Ne consegue che l'ora del sorgere ritarda e assume il valore massimo, proprio il giorno del solstizio.
Dall'ora del sorgere possiamo ottenere quella del tramonto semplicemnte aggiungendo alle ore 12 tante ore quante mancano dall'alba a mezzogiorno.

(2) Tc = TSV - E + DL

Questa formula permette di ricavare il tempo dell'orologio dell'alba o del tramonto conoscendo il tempo solare vero dell'evento. E e' una quantita' variabile di giorno in giorno che misura la differenza tra il procedere non uniforme del Sole e quello uniforme dell'orologio, e' cioe' la differenza tra il Tempo Solare Vero e quello dell'orologio o Civile.
DL e' la differenza tra la longitudine di un luogo e quella del meridiano centrale del fuso orario di appartenenza.

I valori della declinazione De e dell'equazione del tempo E vengono di seguito tabulati per tutti i giorni del mese di dicembre 2010

Giorno        De           E

01          -21g 45'    11m 09s
02          -21g 54'    10m 47s
03          -22g 03'    10m 24s
04          -22g 11'    10m 00s
05          -22g 19'    09m 36s
06          -22g 27'    09m 11s
07          -22g 34'    08m 46s
08          -22g 41'    08m 20s
09          -22g 47'    07m 54s
10          -22g 53'    07m 27s
11          -22g 58'    07m 00s
12          -23g 03'    06m 32s
13          -23g 07'    06m 04s
14          -23g 11'    05m 36s
15          -23g 15'    05m 07s
16          -23g 18'    04m 38s
17          -23g 20'    04m 09s
18          -23g 23'    03m 40s
19          -23g 24'    03m 10s
20          -23g 25'    02m 41s
21          -23g 26'    02m 11s
22          -23g 26'    01m 41s
23          -23g 26'    01m 11s
24          -23g 25'    00m 41s
25          -23g 24'    00m 12s
26          -23g 23'   -00m 17s
27          -23g 20'   -00m 47s
28          -23g 18'   -01m 16s
29          -23g 15'   -01m 46s
30          -23g 11'   -02m 15s
31          -23g 07'   -02m 44s