Tag und Nacht - Nationalatlas

Tag und Nacht
Christian Hanewinkel
Zeit (mittlere Ortszeit) eine Rolle gegenüber der „wahren Ortszeit“, die sich
über den Sonnenstand berechnet.
Sonnenstand
Sonneneinstrahlung
Die astronomischen Grundlagen
Zeitmessung
Leipzig
Sonnenaufgang und Sonnenuntergang
21.12.2001 bis 21.12.2002
Uhrzeit
MEZ
2400
MESZ
MEZ
2130
2000
1600
1604
Tag
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800
813
400
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454
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A
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Tageslänge an ausgewählten Orten
21.12. 2001 bis 21.12. 2002
Stunden
24
20
16 h 36 min
16
List
Leipzig
Oberstdorf
17 h 22 min
15 h 58 min
12
8 h 26 min
8
4
0
Tag
7 h 51 min
7 h 10 min
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© Leibniz-Institut für Länderkunde 2003
30
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Die Zeit, die die Erde für eine Umdrehung benötigt, ist als ein Tag definiert.
Den Tag haben die Babylonier um 2000
v.Chr. in zwei mal zwölf Zeiteinheiten
eingeteilt. Dabei ergibt sich die Zahl
zwölf aus der Anzahl ihrer Götter, und
das jeweils für den Tag und für die
Nacht. Daraus folgt, dass eine Erdumdrehung 24 Zeiteinheiten (Stunden)
dauert bzw. eine Stunde oder Zeitzone
einer geographischen Länge von 360°/
24 Std. gleich 15° entspricht. Für die jeweilige Zeitzone ist dann die mittlere
Ortszeit festgelegt. Die Nulllinie (Nullmeridian) des Gradnetzes und damit
auch des Zeitsystems verläuft durch
Greenwich (London, England). Für den
Nullmeridian bzw. die entsprechende
Zeitzone ist die Greenwich Meridian
Time (GMT) vereinbart, für Deutschland die Mitteleuropäische Zeit (MEZ),
die der GMT um eine Stunde vorangeht. Allerdings gilt aufgrund politischer Festlegung in Europa zwischen
dem letzten Sonntag im März und dem
letzten Sonntag im Oktober die Sommerzeit; für Deutschland bedeutet dies
die Mitteleuropäische Sommerzeit
(MESZ), die der GMT um zwei Stunden vorangeht. Der Bezugsmeridian für
die MEZ und MESZ liegt 15° östlich des
Nationalatlas Bundesrepublik Deutschland – Klima, Pflanzen- und Tierwelt
Sommeranfang
20/21.6.
nördlicher
Wendekreis
(23,5°n.Br.)
MESZ
428
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Die Sonne geht auf, der Tag erwacht.
Dieses Phänomen erleben wir jeden
Morgen aufs Neue. Doch erfolgt der
Sonnenaufgang nicht an jedem Ort zur
gleichen Zeit, und auch die Richtung,
aus der die ersten Sonnenstrahlen sichtbar werden, ändert sich im Jahresverlauf
. Gleiches gilt für den Sonnenuntergang. Hervorgerufen werden Tag und
Nacht sowie ihre zeitliche Verschiebung
durch die Drehung der Erde um sich
selbst und ihren Umlauf um die Sonne.
Als weiterer Faktor spielt die festgelegte
N
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Frühlingsanfang
20./21.3.
Herbstanfang
22./23.9.
Äquator
Son
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Sonnenuntergang über Sylt
Die Erde umläuft die Sonne im Laufe
des Jahres auf einer elliptischen Bahn.
Ihre Rotationsachse ist zu einer gedachten Senkrechten auf dieser Bahnebene
(Ekliptik) zur Zeit um ca. 23,5° geneigt.
Hervorgerufen wird diese Neigung
durch die gegenüber der Kugelgestalt
nicht ganz ideale Massenverteilung der
an den Polen abgeplatteten Erde und
durch die wechselnden Anziehungskräfte von Sonne, Mond und den anderen
Planeten, die bei der Erde Ausgleichsbewegungen auslösen. Es kommt zu einer sehr langsamen taumelnden Bewegung der Rotationsachse auf einer elliptischen Bahn, wobei ein Umlauf der
Achse ca. 25.800 Jahre dauert. Der Neigungswinkel, auch Schiefe der Ekliptik
genannt, führt dazu, dass die im Zenit
stehende Sonne im Laufe eines Jahres
zwischen 23,5° nördlicher Breite (nördlicher Wendekreis am 20./21. Juni) und
23,5° südlicher Breite (südlicher Wendekreis am 21./22. Dezember) hin- und
herwandert. Die sich daraus ergebende
ständige Veränderung des Einstrahlungswinkels des Sonnenlichts führt zu
den Jahreszeiten mit ihren unterschiedlichen Tageslängen in unseren Breiten.
Sonnenstand im Zenit
753
MEZ
W
S
O
Winteranfang
21./22.12.
südlicher
Wendekreis
(23,5°s.Br.)
© Leibniz-Institut für Länderkunde 2003
Nullmeridians. Früher, vor dem Zeitalter der Atomuhren, wurde die Zeit für
Deutschland in Görlitz bestimmt, das
genau auf dem Bezugsmeridian liegt,
d.h. für Görlitz sind die dem Sonnenstand entsprechende wahre Ortszeit und
die mittlere Ortszeit identisch. Für Aachen liegt die wahre Ortszeit dagegen
fast 36 Minuten vor der mittleren Ortszeit.
Räumliche Auswirkungen
Da sich die Erde von Ost nach West
dreht, geht die Sonne im Osten auf.
Steht die Sonne im Bereich der nördlichen Halbkugel im Zenit, bekommt
diese Halbkugel mehr Licht. Der Sonnenaufgang verschiebt sich Richtung
Norden, bis er zum Sommeranfang um
23,5° gegenüber der Ostrichtung verschoben ist. Für Deutschland bedeutet
das , dass die Sonne am 21. Juni am
nordöstlichsten Punkt auf der Insel Rügen zuerst aufgeht: um 4:28 Uhr. Erst 1
Stunde und 4 Minuten später, um 5:32
Uhr, geht sie dann in Deutschlands südwestlichster Ecke über Weil am Rhein
auf. Für den Sonnenuntergang im Sommer ergibt sich ein ähnliches Bild .
Die letzten Sonnenstrahlen erreichen
um 22:10 Uhr im äußersten Nordwesten
die Nordwestspitze von Sylt. Über dem
Berchtesgadener Land setzt die Dämmerung schon eine gute Stunde früher ein.
Die gegenteilige Situation findet sich
im hiesigen Winterhalbjahr. Die Sonne
steht dann südlich des Äquators im Zenit, und der Sonnenaufgang wandert
Richtung Süden, bis er zum Winteranfang um 23,5° gegenüber der Ostrichtung verschoben ist. Für Deutschland
bedeutet das, dass die Sonne am 21. Dezember am südöstlichsten Punkt über
dem Berchtesgadener Land zuerst auf-
geht. Zuletzt geht sie über dem südlichen Baden unter. Die Zeitspanne für
den Sonnenaufgang über Deutschland
liegt zwischen 7:53 Uhr und 8:51 Uhr
und für den Untergang zwischen 15:41
Uhr und 16:41 Uhr.
Abbildung zeigt beispielhaft für
Leipzig, das – nach der Nord-Süd-Ausdehnung betrachtet – ungefähr in der
Mitte von Deutschland liegt, die Sonnenauf- und -untergangszeiten für ein
ganzes Jahr. Alle dargestellten Zeiten
beziehen sich auf den mathematischen
Horizont in Meereshöhe bei Standardbedingungen. Sie gelten nur für das Jahr
2002, die Variationen für andere Jahre
liegen in einem Bereich von etwa 15
Sekunden.
Für die extremsten Tageslängen spielt die Eigenrotation der Erde keine
Rolle, sondern nur der Stand der Sonne
im Zenit in Verbindung mit der Schiefe
der Ekliptik. Somit liegen die Orte mit
den längsten und den kürzesten Tageslängen im Norden und Süden von
Deutschland. Der nördlichste Ort List
hat zum Sommeranfang den längsten
und zum Winteranfang den kürzesten
Tag aller Orte in Deutschland, dagegen
hat der südlichste Ort Oberstdorf zum
Sommeranfang den kürzesten und zum
Winteranfang den längsten Tag in
Deutschland. Mit einer Tageslänge von
17:22 Stunden ist der Tag zum Sommeranfang in List um 1 Std. und 24 Min.
länger als in Oberstdorf. Zum Winteranfang ist der Tag in Oberstdorf 1 Std.
und 16 Min. länger als in List, wobei
die maximale Tageslänge mit 8 Std. und
26 Min. nur ungefähr die Hälfte des
Maximums im Sommer ausmacht.
Sonnenaufgang und Sonnenuntergang
21. Juni 2002 (MESZ)
Zeit des Sonnenaufgangs am 21.Juni
4:
20
List
21. Juni 2002 (MESZ)
Zeit des Sonnenuntergangs am 21.Juni
Tageslänge am
21. Juni 2002
21.Juni
List
17 h 22min
22 min
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21. Dezember 2002 (MEZ)
Zeit des Sonnenaufgangs am 21.Dezember
18
Stunden
Tageslänge am
21. Dezember 2002
21.Dezember
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9:
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21. Dezember 2002 (MEZ)
Zeit des Sonnenuntergangs am 21.Dezember
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© Leibniz-Institut für Länderkunde 2003
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C. Hanewinkel
Autor: C.Hanewinkel
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