Über dieses Experiment
Bewege die Erde ein ganzes Jahr lang um die Sonne und beobachte, wie der subsolare Punkt zwischen den Wendekreisen wandert. Da die Achse im Weltraum stets in dieselbe Richtung zeigt, neigt sich jede Hemisphäre ein halbes Jahr lang der Sonne zu. Wähle einen beliebigen Breitengrad aus, um zu sehen, wie sich dort die Tageslänge und die Höhe der Mittagssonne im Laufe des Jahres verändern.
Lernziele
- Erkläre die Jahreszeiten mit der Neigung der Erdachse und nicht mit der Entfernung zur Sonne
- Bestimme die Lage des subsolaren Punkts zu den Sonnenwenden und Tagundnachtgleichen
- Beschreibe, wie sich die Tageslänge mit dem Breitengrad und dem Datum verändert, einschließlich Polartag und Polarnacht
- Berechne die Sonnenhöhe am Mittag für einen bestimmten Breitengrad und ein bestimmtes Datum
Anleitung
- 1Drücke auf „Jahr abspielen“ oder ziehe den Datumsschieberegler und beobachte, wie sich die Erde auf ihrer Umlaufbahn bewegt.
- 2Klicke auf eine Schaltfläche für eine Sonnenwende oder Tagundnachtgleiche, um zu diesem Datum zu springen.
- 3Stelle den Breitengrad des Beobachters auf den deiner Stadt ein. Der orangefarbene Ring und Punkt markieren ihn auf dem Globus.
- 4Lies die Tageslänge und die Sonnenhöhe zur Mittagszeit ab und verfolge den Punkt auf dem jährlichen Tageslichtdiagramm.
Das Modell
Annahmen
- Die Umlaufbahn wird als Kreis behandelt, daher wird die geringe Veränderung des Abstands zwischen Erde und Sonne vernachlässigt.
- Bei der Tageslänge wird der Mittelpunkt der Sonne zugrunde gelegt und die atmosphärische Refraktion nicht berücksichtigt, die in Wirklichkeit einige Minuten hinzufügt.
- Größen, Abstände und Rotationsgeschwindigkeit sind nicht maßstabsgetreu dargestellt.
Im Unterricht ausprobieren
- Q1An welchen Tagen ist der Tag überall auf der Erde genau 12 Stunden lang?
- Q2Stelle die Breite auf 70° N ein. Finde die Daten für Polartag und Polarnacht.
- Q3Warum ist in Australien Sommer, wenn in China Winter ist?
- Q4Berechne die Sonnenhöhe zur Mittagszeit an deinem Breitengrad zur Juni-Sonnenwende und überprüfe sie anschließend hier.
Häufig gestellte Fragen
Werden die Jahreszeiten dadurch verursacht, dass die Erde der Sonne näher ist?
Nein. Tatsächlich ist die Erde Anfang Januar der Sonne am nächsten. Die Jahreszeiten entstehen durch die Neigung der Erdachse, die den Sonnenstand und die Tageslänge verändert.
Was ist der subsolare Punkt?
Es ist der Ort, an dem die Sonne mittags senkrecht über einem steht. Im Laufe des Jahres wandert dieser Punkt zwischen dem nördlichen und dem südlichen Wendekreis.
Warum liegt der Polarkreis bei 66,56° N?
Er liegt bei 90° minus der Neigung der Erdachse. Nördlich dieser Linie bleibt die Sonne zur Junisonnenwende den ganzen Tag über dem Horizont.