Home - Themenseiten - Entstehung der Jahreszeiten auf der Erde



 

Noch immer trifft man, wenn es um die Entstehung der Jahreszeiten auf unserer Erde geht, auf eine falsche Annahme: da unser Planet sich auf einer elliptischen Bahn um die Sonne bewegt, sind wir unserem Stern im Sommer näher und im Winter ferner - und daraus entstünden die Temperaturunterschiede. Dem ist durchaus nicht so ! Im Gegenteil - die Sonne ist uns in den Wintermonaten der Nordhalbkugel sogar näher. Die Schwankung von 152 Millionen auf 147 Millionen Kilometer ist zudem im kosmischen Maßstab so gering, dass sie ohnehin keine Wirkung bezüglich eines Temperaturunterschiedes auf der Erde hätte. 

Was bewirkt nun die unterschiedlichen Temperaturen und Tageslängen ?

Die Erde wandert auf ihrer Bahn, die tatsächlich elliptisch ist, in 365 Tagen, 5 Stunden, 48 Minuten und 46 Sekunden einmal um die Sonne. Diese Zeit macht für uns genau ein Erdjahr aus. Die Erdachse, die durch beide Himmelspole verläuft, steht aber nicht senkrecht zu ihrer Bahnebene, sondern ist geneigt - um 23,27 Grad, was recht erheblich ist. Diese "Schrägstellung" ändert sich nicht. Unser Planet behält die Richtung seiner Drehachse im Raum bei der gesamten Sonnenumrundung bei. Wie aus der nachfolgenden Grafik hervorgeht, fällt aus diesem Grunde das Sonnenlicht in unterschiedlichen und ständig wechselnden Winkeln auf Bereiche an der Erdoberfläche. Je steiler dieser Winkel wird, um so kleiner wird auch die überstrichene Fläche - die uns erreichende Strahlungsenergie steigt. Gleichzeit nimmt die Dauer der Einstrahlung, also die Tageslänge zu. Es wird wärmer.

Die Entstehung der Jahreszeiten auf der Erde

Die elliptische Bahn der Erde ist verantwortlich für die Länge der Jahreszeiten: an ihrem sonnenächsten Punkt bewegt sich unser Planet etwas schneller als an ihrem sonnenfernsten (eine Feststellung, die schon Johannes Keppler in seinen Gesetzen der Planetenbewegung getroffen hat). 

Alle bisher genannten physikalischen Gegebenheiten rufen nicht nur die Jahreszeiten an unserer Oberfläche hervor, sondern bestimmen auch die Höhe der Sonne über dem Horizont, legen die Daten für Tages- und Nachtgleichen fest und erzeugen zum Großteil die klimatischen Besonderheiten auf unserem Planeten. 

Wie teilen sich die Jahreszeiten astronomisch auf ?

Der Frühlingsanfang liegt auf dem 21. März. Beide Pole sind von der Sonne gleich weit entfernt, sie selbst steht auf dem Himmelsäquator und beginnt ihn in Richtung Norden zu überqueren. Für alle Äquatorgebiete auf der Erde verläuft die Sonnebahn an diesem Tag entlang des Horizontes. An allen anderen Orten herrscht Tag und Nachtgleiche, d.h. die Sonne steht für 12 Stunden unter und für 12 Stunden über dem örtlichen Horizont. 

Am 21. Juni bewegt sich die Sonne auf ihren nördlichen Wendekreis. Auf der Nordhalbkugel beginnt der Sommer. Wir haben Sommersonnenwende und den längsten Tag des Jahres. Die kürzeste Entfernung zwischen Sonne und dem Nordpol ist erreicht.  An den Orten des nördlichen Wendekreises steht die Sonne Mittags genau im Zenit. 

Am 23 September wiederholen sich die Eigenschaften des Frühlingsbeginns, nur dass die Sonne diesmal den Himmelsäquator nach Süden überschreitend erreicht. Wieder herrscht Tag und Nachtgleiche. Der Herbst beginnt. Die Sonne geht gegen 6 Uhr im Osten auf und gegen 18 Uhr im Westen unter.

 

Der Winter beginnt auf der Nordhalbkugel am 21. Dezember. Wir haben Wintersonnenwende und die längste Nacht. Die Sonne steht auf ihrem südlichen Wendekreis. Nördlich des 66,5. Breitenkreises geht die Sonne überhaupt nicht mehr auf - man spricht von der Polarnacht. Im Gegensatz dazu geht sie südlich des Polarkreises der Südhalbkugel gar nicht unter - dies wird als Polartag bezeichnet. 

Aus Letzterem wird deutlich, dass auf der Südhalbkugel genau entgegengesetzte Jahreszeiten herrschen. Ist bei uns Winter, so verlebt man dort den Sommer. Nur in den äquatorialen Breiten bleiben klimatische Veränderungen aus. Der Abstand zur Sonne verändert sich im Laufe eines Jahres kaum.

Dass es zum eigentlichen Sommeranfang nicht am wärmsten und zum Winteranfang am kältesten bei uns ist, erklärt sich aus dem Wärmespeichervermögen unserer Oberfläche. Länger zugeführte Energie erhitzt die äußeren Schichten über einen Normalwert hinaus. Gleichzeitig kühlen sie im Winter langsamer ab.

 

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Berlin, im September 2002