Meteorologe / Wissenschaftsjournalist
Es ist Sommer und wir haben gerade den längsten Tag des Jahres 2020 gesehen.
Samstag, 20. Juni, war die Sommersonnenwende für 2020 – der offizielle erste Tag des Sommers in der nördlichen Hemisphäre und der längste Tag des Jahres für diese Hälfte des Planeten.
Warum ist dieser Tag so besonders?
ENTGEGENGESETZTER TAG
Wenn Sie sich auf der südlichen Hemisphäre befinden, ist der 20. Juni die Wintersonnenwende, der erste Tag des Winters und der kürzeste Tag des Jahres.
Dies liegt daran, dass die nördliche und die südliche Hemisphäre entgegengesetzte Jahreszeiten haben, egal zu welcher Jahreszeit.
Eine SOLARE „PAUSE“
Das Wort „Sonnenwende“ kommt vom lateinischen Wort Solstitium, was im Grunde „Sonnenstopp (Stitium)“ bedeutet. Es bezieht sich darauf, wie die Sonne an diesem Tag am Himmel anzuhalten oder anzuhalten scheint.
Jeden Tag zwischen der Wintersonnenwende und der Sommersonnenwende scheint die Sonne etwas höher am Himmel geklettert zu sein. Am Tag der Sommersonnenwende ‚pausiert‘ die Sonne, bevor sie an jedem folgenden Tag zwischen der Sommersonnenwende und der Wintersonnenwende etwas tiefer am Himmel sinkt. An diesem Punkt ‚pausiert‘ es wieder, bevor es wieder höher in den Himmel steigt.
Die Sonne bahnt sich zwischen dem 28.Februar und dem 20.Juni 2016 ihren Weg über den Himmel, höher und höher. Credit: Bret Culp – Mit Genehmigung verwendet.
Das obige Bild ist ein Beispiel für eine Solargrafik, bei der der Fotograf Bret Culp eine kleine Lochkamera in einer abgelegenen Gegend mit Blick auf die Innenstadt von Toronto platzierte und sie dort im Winter und Frühjahr 2016 fast vier Monate lang beließ.
Während sich die Sonne von Horizont zu Horizont bewegte und jeden Tag höher und höher am Himmel stand, verfolgte die Lochprojektion der Sonne auf den Film auf der Rückseite der Kamera den gleichen Weg. So können wir mit einem Bild die Bewegung der Sonne am Himmel vom Ende des meteorologischen Winters bis zur Sommersonnenwende sehen.
Laut Culp werden die Brüche in den Kurven durch bewölkte Perioden während dieses bestimmten Tages verursacht. Die Farben entstehen durch chemische Reaktionen im Folienpapier, durch extreme Überbelichtung, Witterung (Feuchtigkeit, Regen), Schmutz, Pilze usw.
Die offizielle ‚Pause‘ der Sonne im Jahr 2020 war am 20.Juni um 5:43 Uhr EDT.
WAS STECKT HINTER DIESEM MUSTER?
Im Laufe der Menschheitsgeschichte bemerkten die Menschen, die die Bewegungen der Sonne, des Mondes, der Planeten und Sterne verfolgten, dass diese Objekte Jahr für Jahr sehr spezifische, sich wiederholende Pfade zurückverfolgen würden.
Antike Monumente wie Stonehenge, der Tempel von Karnak in Ägypten und Chichen Itza in Mexiko sind nur einige, die gebaut wurden, um bestimmte Ausrichtungen mit diesem Muster am Himmel zu bilden. Diese Orte ziehen immer noch große Menschenmengen an, wenn wir zwischen den Jahreszeiten wechseln – zu den Frühlings- und Herbst-Tagundnachtgleichen sowie zu den Winter- und Sommersonnenwenden.
Der beste Weg, den Grund für dieses Muster zu erkennen, besteht darin, zu untersuchen, wie sich unser Planet in Bezug auf das Sonnensystem und die Sonne orientiert. Dafür müssen Sie glücklicherweise nicht weit in den Weltraum fliegen. Schauen Sie sich einen Globus an.
Credit: princessdlaf / Getty Images
Globen sind fast immer zur Seite geneigt, und das aus mehr als ästhetischen Gründen. Es spiegelt die Neigung der Erde um 23,5 ° im Vergleich zu dem Weg wider, den der Planet um die Sonne zurücklegt (die ‚Ekliptikebene‘).
Es ist diese Neigung, die für unsere Jahreszeiten verantwortlich ist.
Anstatt jedoch um 23,5 Grad hin und her zu „wackeln“, ist die Neigung der Erde relativ konstant, wobei der Nordpol auf den Stern Polaris zeigt. Während der Winkel um etwa 1 ° -1 variiert hat.5 ° Über Zehntausende von Jahren hält der Einfluss der Schwerkraft des Mondes die Neigung einigermaßen stabil.
Während die Erde eine volle Umlaufbahn der Sonne durchläuft (wie im Video oben zu sehen), bewirkt die Neigung des Planeten, dass die nördliche Hemisphäre während einer Jahreshälfte mehr auf die Sonne gerichtet ist. Die südliche Hemisphäre zeigt in der anderen Jahreshälfte mehr zur Sonne.
Nehmen Sie einen Ort in der nördlichen Hemisphäre der Erde – Winnipeg, zum Beispiel. Im Sommer scheint das Sonnenlicht dort in einem steilen Winkel auf den Boden. So liefert jeder Sonnenstrahl seine Energie und Wärme an einen relativ kleinen Bereich. In den Wintermonaten treffen die Sonnenstrahlen dort in einem flacheren Winkel auf die Erdoberfläche. Bei gleicher Energiemenge, die sich über eine größere Fläche verteilt, bedeutet dies insgesamt eine geringere Erwärmung des Bodens. Es ist dieser Unterschied in der Hitze, der die Sommermonate heißer und die Wintermonate kälter macht.
Die Tagundnachtgleichen – Frühling und Herbst – markieren die Übergänge zwischen diesen beiden Jahreshälften, wenn die Sonne direkt über dem geneigten Äquator der Erde steht. Die Sonnenwenden markieren die Punkte, an denen die Halbkugeln ihren maximalen Winkel erreichen – eine zur Sonne und eine von der Sonne weg – und die Erdachse genau mit der Sonnenachse ausgerichtet ist.
JETZT FAST AM WEITESTEN VON DER SONNE ENTFERNT
Im Gegensatz zu dem, was manche vielleicht denken, ist die Erde während der Juni-Sonnenwende nicht so weit von der Sonne entfernt.
Die Entfernung der Erde von der Sonne ändert sich im Laufe des Jahres. Wenn sich der Planet um die Sonne bewegt, zeichnet er eher eine Ellipse als einen Kreis nach. Im Moment nähert sich der Planet in seiner Umlaufbahn für das Jahr seinem am weitesten von der Sonne entfernten Punkt. Dieser Punkt ist als ‚Aphel‘ bekannt.
Im Jahr 2020 tritt das Aphel am 4. Juli um 7:34 Uhr EDT auf.
Der Punkt, der der Sonne in ihrer Umlaufbahn am nächsten ist, wird Perihel genannt. Es ereignete sich am 5. Januar 2020 um 2:47 Uhr EST, und es wird als nächstes am 2. Januar 2021 um 8:50 Uhr EST passieren.
Die elliptische Umlaufbahn der Erde und die Neigung des Planeten und wie sie sich zu unseren Jahreszeiten verbinden. Der sonnennächste Punkt der Erde (Perihel) und der am weitesten von der Sonne entfernte Punkt (Aphel) werden ebenfalls notiert. Credit: NASA / Scott Sutherland
Die Skalen des obigen Bildes sind natürlich übertrieben, um alles leichter zu sehen. Die Erde wäre kleiner als ein Pixel, wenn das Diagramm korrekt auf die Größe der Sonne skaliert würde. Außerdem ist die Orbitalellipse des Planeten nicht so länglich wie im Bild gezeigt. Es ist fast (aber nicht genau) kreisförmig.
Da sich die Entfernung der Erde von der Sonne von Tag zu Tag ändert, führt dies zu einem kleinen Unterschied in der Energiemenge, die der Planet von der Sonne erhält (bekannt als ‚Sonneneinstrahlung‘). Da die Erde im nördlichen Winter der Sonne am nächsten und im nördlichen Sommer am weitesten von der Sonne entfernt ist, sind unsere Jahreszeiten auf der Nordhalbkugel etwas schöner als auf einer hypothetischen Erde mit einer perfekt kreisförmigen Umlaufbahn. Unsere Sommer sind immer so etwas kühler, und unsere Winter sind immer so etwas wärmer.
DER LÄNGSTE TAG DES JAHRES
Der 20. Juni ist hier in Kanada der längste ‚Tag‘ des Jahres 2020, wenn Sie mit ‚Tag‘ die genauen Sonnenstunden meinen, die Sie sehen.
Wie viele Stunden Tageslicht Sie erhalten, hängt jedoch davon ab, wo Sie genau wohnen.
Wie die Karte zeigt, wird der Tag umso länger, je weiter Sie nach Norden fahren! Warum ist das so?
Mit der Neigung der Erde von 23,4 ° liegt die ‚Spitze‘ der Welt in Bezug auf die Sonne bei etwa 66 Grad Breite, besser bekannt als der Polarkreis. Jeder nördlich dieser imaginären Linie auf dem Planeten steht im Sommer mittags fast direkt zur Sonne und hat um Mitternacht immer noch eine direkte Sichtlinie zur Sonne, die über dem Horizont schwebt.
Die Mitternachtssonne aus Norwegen. Credit: Pedal Power Photos / Getty Images
Im Winter ist es umgekehrt. Mittags sahen sie nur den geringsten Hauch von Sonnenlicht, mit der Sonne selbst direkt hinter dem Horizont, während sie den Rest des Tages in Dunkelheit waren.
Möchten Sie Ihren genauen Standort überprüfen? Versuchen TimeandDate.com.
Der Blick aus dem All zeigt die 24 Stunden Tageslicht an der arktischen
WANDERSONNENWENDE
Da die Erdrotation nicht genau mit der Länge der Umlaufbahn des Planeten übereinstimmt, ändern sich Uhrzeit und Tag der Sonnenwende jedes Mal, wenn wir um die Sonne gehen.
Die Juni-Sonnenwende wanderte zwischen dem 21. und 22. Juni von 1900-1955 hin und her, aber dann war es nur am 21. Juni von 1956 bis 1987. Seitdem variiert die Juni-Sonnenwende zwischen dem 20. und 21. Juni und wird dies bis 2075 tun, wenn sie mindestens einige Jahrzehnte lang nur am 20. Juni stattfinden wird. Danach wird es wieder in Richtung 22.Juni schwingen.
TAG DER FEIERLICHKEITEN
Jedes Jahr zur Sommersonnenwende versammeln sich Tausende in Stonehenge, dem antiken Denkmal in Wiltshire, England, um den Sonnenaufgang zu beobachten.
Egal, ob sie tatsächlich Druiden sind oder nur für das Spektakel da sind, die Teilnehmer werden mit einem Sonnenaufgang verwöhnt, der sich genau über dem ‚Heel Stone‘ befindet, von der Mitte des Denkmals aus gesehen.
Dieses Bild, das von Google Maps aufgenommen wurde, zeigt die Stonehenge-Site mit einem Pfeil, der die Ausrichtung der Sonne am Morgen der Juni-Sonnenwende anzeigt. Credit: Google/ Scott Sutherland
Bei 10:44 p.m. British Summer Time (BST) (5:44 p.m. EDT), die Sonne ausgerichtet perfekt mit dem Denkmal, Kennzeichnung der Beginn der nördlichen Sommer.
Laut Frank Somers von den Druiden von Amesbury und Stonehenge geht es bei der Feier der Sommersonnenwende in Stonehenge darum, die Zyklen der Natur zu beobachten.
„Wenn Sie sich die Veränderungen zwischen den Jahreszeiten ansehen und diese Veränderungen beobachten“, sagte er der International Business Times UK im Jahr 2014, „können Sie sich besser auf diese Zyklen in sich selbst einstellen, und Sie sind ein Teil von ihnen.“
In Schweden ist die Feier des Mittsommers, die am 24.Juni dieses Jahres stattfindet, einer der wichtigsten Feiertage des Jahres, auf Augenhöhe mit Weihnachten.
Laut der Website visitsweden.com: „Die erfolgreiche Midsummer Never-Ending Lunch Party-Formel beinhaltet Blumen im Haar, Tanzen um eine Stange, singen Lieder, während Sie ungesüßten, aromatisierten Schnaps trinken. Und Downing eine ganze Ladung eingelegter Hering serviert mit herrlichen neuen Kartoffeln, Schnittlauch und Sauerrahm. Alles in allem ein großartiger Tag.“
In Fairbanks, Alaska, markieren die Bewohner normalerweise den längsten Tag des Jahres mit dem Mitternachtssonnenspiel.
Während einige Baseballspiele als ‚Nachtspiele‘ gespielt werden, bringt das Mitternachtssonne-Spiel das auf die Spitze. Der erste Pitch dieses Spiels wird um 10 Uhr geworfen., und das Spiel dauert gewöhnlich bis 1 am nächsten Tag. Der Unterschied ist, dass das Midnight Sun-Spiel kein Stadion mit Lichtern benötigt, damit die Teams spielen können!
Das letztjährige Spiel war das 114. Midnight Sun-Spiel, bei dem die Alaska Goldpanners gegen die Seattle Studs antraten (die Studs gewannen mit 5: 4 in zusätzlichen Innings). Für 2020 fand das 115th Midnight Sun Game jedoch aufgrund von Bedenken hinsichtlich der möglichen Ausbreitung von Covid-19 nicht statt.