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Wetterthema

16.01.2019

Analemma

Die Tage werden wieder länger, jedoch vor allem abends.

Der Frühling ist zwar noch fern, doch die Tageslänge nimmt aber schon wieder zögerlich zu. Knapp vier Wochen nach der Wintersonnenwende ist es beispielsweise in Frankfurt am Main bereits 35 Minuten länger hell. Die Sonne geht hier aktuell zwar morgens erst 4 Minuten früher auf, aber bereits 31 Minuten später unter als am kürzesten Tag.

Ursache dafür ist die besondere Bewegung, welche die Erde um die Sonne vollführt. Unter einem Sterntag versteht man die Zeit, die vergeht, bis der Fixsternhimmel wieder genau an die gleiche Position gerückt ist. Er beträgt 23 Stunden, 56 Minuten und 4 Sekunden. Da jedoch in dieser Zeit die Erde ein Stück auf ihrem Weg um die Sonne weiter gewandert ist, findet ein Beobachter die Sonne nach einem Sterntag noch nicht wieder an der Position, wie Tags zuvor. Dazu benötigt unser Zentralgestirn im Mittel noch etwa 4 Minuten, so dass ein Sonnentag eben die bekannten 24 Stunden andauert.

Die Erde kreist in einer elliptischen Bahn um die Sonne. Am sonnennächsten Punkt am 3. Januar ist ihre Bahngeschwindigkeit am schnellsten, am sonnenfernsten Punkt, dem 5. Juli, am langsamsten. Deswegen ist ein Sonnentag über das Jahr betrachtet nicht immer gleich lang, sondern hinkt dem mittleren Sonnentag mal hinter, mal eilt er diesem voraus. Anfang Februar ist der wahre Sonnentag fast 15 Minuten später dran, als der mittlere. Anfang November dagegen eilt er sogar um etwa 16 Minuten voraus.

Eindrucksvoll werden diese Abweichungen sichtbar, wenn man im Verlauf eines Jahres immer zur gleichen Uhrzeit die Sonne von einem festen Standpunkt aus fotografiert. Die so entstehende scheinbare Bahn, welche die Sonne am Firmament beschreibt ähnelt einer Acht und wird als Analemma bezeichnet.

Weitere Abweichungen entstehen dadurch, dass der Abstand zwischen der Sonnenposition nach einem Sterntag und einem wahren Sonnentag entlang einer waagerechten Linie gemessen wird, die Sonnenbahn jedoch im Verlauf eines Jahres entlang eines unterschiedlich stark geneigten Bogens über den Himmel führt.

Die Auswirkung dieser Effekte auf die Zeitpunkte des Sonnenauf- und Sonnenuntergangs wird mit Hilfe der sogenannten Zeitgleichung berechnet. Kurioserweise ist der kürzeste Tag am 21. oder 22. Dezember, der früheste Sonnenuntergang jedoch bereits am 12. der späteste Sonnenaufgang aber erst am 31. Dezember. Deswegen verlängern sich jetzt vor allem die Abende, wogegen sich der Zeitpunkt des Sonnenaufgangs erst allmählich verfrüht. Im Analemma befindet sich aus diesem Grund die Sonne am Morgen der Wintersonnenwende an einem höheren Punkt, als wenige Tage danach, was von der morgendlichen Schieflage der 8 herrührt.

Zur Zeit der Sommersonnenwende um den 21. Juni verhält es sich ähnlich: Der früheste Sonnenaufgang findet bereits am 16. Juni statt, wer jedoch den längsten Sommerabend genießen möchte, sollte noch bis zum 25 Juni warten.

Mittwoch, 16. Januar 2019

Tim Staeger
ARD-Wetterredaktion

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