IMP 10 · Astronomie und logarithmische Darstellung

Sonnenverlauf und Tageslänge

Diese Seite geht über den Unterrichtsstoff hinaus. Die Erdachse ist um 23,4° gegen die Senkrechte zur Erdbahnebene geneigt. Im Lauf des Jahres wandert die Sonne deshalb zwischen 23,4° nördlich und südlich des Himmelsäquators hin und her; diesen Winkel nennt man Deklination δ. Mit der geografischen Breite φ entscheidet er, wie hoch die Sonne steigt, wo sie aufgeht und wie lang der Tag ist.

So gehst du vor

1Wähle einen Ort und ziehe im Diagramm unten den Punkt zu einem Datum.
2Ziehe die Sonne im Bild am Bogen entlang oder den Punkt im Tagesdiagramm. Auf der freien Fläche drehst du die Blickrichtung.
3Lies rechts Sonnenhöhe, Auf- und Untergang und die Tageslänge ab.
4Ändere die Breite und beobachte, wie sich der Bogen neigt: Was passiert am Polarkreis und am Äquator?

Der Stab in der Mitte wirft einen Schatten. Er zeigt immer von der Sonne weg, und je tiefer sie steht, desto länger wird er.

Ort

Geografische Breite φ

47,6 °

Tag im Jahr

172 21. Juni

Wahre Ortszeit

10,00 h (10:00)

21. Juni, Lörrach

Deklination: δ = 23,5°

Mittagshöhe: 90° − |φ − δ| = 65,8°

Aufgang: 05:31, Untergang: 21:30 (MESZ)

Tageslänge: 15 h 59 min

Aufgang bei 53°, Untergang bei 307°

Jetzt: 11:31 (MESZ), Höhe 56,1°, Azimut 125°

Sonne am höchsten: 13:31

Azimut von Norden über Osten gezählt: 90° Ost, 180° Süd, 270° West. Aufgang heißt: Der obere Sonnenrand erscheint, die Luft hebt das Bild etwas an. Berge fehlen, die Rechnung gilt für einen freien Horizont.

Sonnenhöhe im Tagesverlauf

t in Stunden wahrer Ortszeit (12 h: Sonne im Süden oder Norden), h in Grad.

Tageslänge im Lauf des Jahres

Aufträge

Lörrach: Lies für den 21. Juni und den 21. Dezember Tageslänge und Mittagshöhe ab. Rechne die Mittagshöhe mit 90° − φ + δ nach.
Wo geht die Sonne in Lörrach im Juni auf, wo im Dezember? Stimmt „Die Sonne geht im Osten auf“?
Stelle den 21. März ein. Warum ist der Tag etwas länger als 12 Stunden, und zwar an fast allen Orten?
Um wie viel Uhr steht die Sonne in Lörrach im Sommer am höchsten? Warum nicht um 12 Uhr?
Vergleiche Madrid und Lörrach am 21. Dezember. Warum geht die Sonne in Madrid später auf, obwohl der Tag dort länger ist?
Ändere die Breite am 21. Juni langsam von 60° nach 70°. Ab welcher Breite geht die Sonne nicht mehr unter? Warum ist das nicht genau der Polarkreis?
Stelle Quito und Sydney ein. Wie läuft die Sonne dort im Juni und im Dezember? Wo steht sie mittags?
Ein Stab von 1 m Höhe steht in Lörrach. Wie lang ist sein Schatten mittags am 21. Juni und am 21. Dezember?

Thema: Zusatz: Sonnenverlauf, Grundlage für die Beobachtung des Himmels.