Geographie · G5 · Klimazonen der Erde

Erdbahn und Jahreszeiten

Die Erde umläuft die Sonne in einem Jahr. Ihre Achse ist dabei um 23,44° gegen die Senkrechte auf der Bahnebene geneigt und zeigt immer in dieselbe Richtung. Darum ist im Juni die Nordhalbkugel der Sonne zugeneigt, im Dezember die Südhalbkugel. Hier führst du die Erde selbst um die Sonne und siehst, wie sich Einfallswinkel, Tageslänge, Zenitstand und Polartag an einem Ort deiner Wahl ändern.

So gehst du vor

1Zieh die Erde auf ihrer Bahn um die Sonne oder stell das Datum mit dem Regler ein. „Jahr abspielen“ lässt die Erde von selbst laufen.
2Wähle rechts einen Ort oder stell die Breite ein (Süden negativ). Auf der grünen Linie im Beleuchtungsbild liegt dein Ort.
3Lies Mittagssonnenhöhe, Tageslänge und Zenitstand ab und vergleiche die vier Stichtage. Unten siehst du das ganze Jahr auf einen Blick.

Die Erde auf ihrer Bahn

Schrägansicht, nicht maßstäblich. Die Erdachse zeigt immer in dieselbe Richtung; die dunkle Hälfte der Erde hat Nacht.

Datum: 21. Juni

172 (Tag im Jahr)

Beleuchtung am 21. Juni

Tropengemäßigte ZonenPolarzonendeine Breite

Schnitt durch die Erdachse, die Sonne scheint von links. Mittags steht dein Ort ganz links auf der grünen Linie. Wo der dicke Sonnenstrahl die Erde senkrecht trifft, steht die Sonne im Zenit.

Dein Ort

Breite (Süden negativ)

47,6 °

47,6° N · gemäßigte Zone

Mittagssonnenhöhe

65,8 °

Tageslänge

15 h 47 min

Am 21. Juni

Sonne mittags im Zenit über23,4° N (nördlicher Wendekreis)

Mittagssonne an deinem Ort65,8° hoch, im Süden

Tageslänge15 h 47 min

Zenitstand an deinem Ortnie: Die Breite liegt außerhalb der Tropen.

Polartag und Polarnachtgibt es hier nicht

Modell: Kreisbahn, Einfallswinkel h = 90° − |φ − δ| (φ: deine Breite, δ: Breite des Zenitstands), Tageslänge ohne Lichtbrechung. In Mitteleuropa ist der echte Tag etwa 12 Minuten länger, und Polartage dauern etwas länger als hier.

Neigung der Erdachse

Neigung

23,44 °

Gedankenexperiment zum Ausprobieren. Die Wendekreise liegen bei der Neigung, die Polarkreise bei 90° minus der Neigung (jetzt 23,44° und 66,56°).

Im Lauf des Jahres bei 47,6° N

Mittagssonnenhöhe (links)Tageslänge (rechts)gestrichelt: die vier Stichtage

Tippe ins Diagramm oder zieh darin waagerecht, um das Datum zu wählen.

Aufträge

Wähle Lörrach. Lies an den vier Stichtagen die Mittagssonnenhöhe und die Tageslänge ab. Vergleiche Sommer und Winter.
Hamburg liegt auf 53,5° N. Berechne wie im Skript den Einfallswinkel der Mittagssonne am 21. März, 21. Juni und 21. Dezember und prüfe mit der Station.
Wähle Kapstadt (34° S). Lies Mittagssonnenhöhe und Tageslänge am 21. Dezember und am 21. Juni ab. Erkläre, warum man in Kapstadt Weihnachten oft am Strand feiert.
Stell die Breite auf 10° N. An welchen Tagen steht die Sonne dort mittags im Zenit? Wie ist es am nördlichen Wendekreis (23,44° N) und in Lörrach? Begründe.
Wähle Tromsø (69,6° N). Wie lange dauern Polartag und Polarnacht? Zieh die Breite dann bis zum Polarkreis und bis zum Nordpol. Beschreibe, was sich ändert.
Stell die Neigung auf 0°. Beschreibe, was sich an den Jahreszeiten, der Tageslänge und den Beleuchtungszonen ändern würde.
Gedankenexperiment: Stell die Neigung auf 45°. Beschreibe, wo Wende- und Polarkreise lägen und was das für Lörrach bedeuten würde.

Theorie: Kapitel „Beleuchtungszonen und Jahreszeiten“ im Skript G5 Klimazonen der Erde und „Erde, Sonne und Mond“ im Skript G1. Wie die Sonne an einem Tag über den Himmel läuft (mit Lichtbrechung): Sonnenverlauf. Was aus der ungleichen Einstrahlung wird: Reise durch die Vegetationszonen. Breitenkreise im Gradnetz: Gradnetz: Orte finden.