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Zeitzonen und Ortszeit

MittelschuleGeografieOrtszeit = UTC + Zeitzonenversatz; nominale Zeitzonen sind 15° Längengrad breit; die Sonnenzeit verschiebt sich um 4 Minuten pro Längengrad

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Über dieses Experiment

Wenn es in London Mittag ist, ist es in Peking Abend und in New York früher Morgen. Die Erde dreht sich in 24 Stunden um 360°, sodass die Sonne sich scheinbar jede Stunde um 15° Längengrad bewegt und die Welt in Zeitzonen von ungefähr 15° Breite unterteilt ist. Starte die Uhr und beobachte, wie Tag und Nacht über die Karte ziehen. Tippe auf einen beliebigen Ort, um seine Zonenzeit und Sonnenzeit zu ermitteln, und plane Flüge, die scheinbar landen, bevor sie starten.

Lernziele

  • Erkläre anhand der Erdrotation von 15° pro Stunde, warum die Erde Zeitzonen benötigt
  • Berechne die Ortszeit anhand der UTC und eines Zeitzonenversatzes
  • Berechne die Zeitunterschiede zwischen Orten anhand ihrer Längengrade
  • Erkläre die Internationale Datumsgrenze und warum sich das Datum ändert, wenn man sie überquert
  • Löse Aufgaben zur Ankunftszeit von Flügen über verschiedene Zeitzonen hinweg

Anleitung

  1. 1Starte die Uhr. In welche Richtung bewegt sich die Nachtseite über die Karte? Warum?
  2. 2Halte bei 12:00 UTC an. Welche Städte liegen im Tageslicht und welche im Dunkeln?
  3. 3Tippe auf einen Punkt bei 90° östlicher Länge. Was ist seine nominale Zeitzone, und wie viele Stunden ist sie London voraus?
  4. 4Tippe in der Nähe von Peking und anschließend im äußersten Westen Chinas. Vergleiche die Zonenzeit mit der Sonnenzeit. Was fällt dir auf?
  5. 5Finde zwei Orte auf beiden Seiten der Datumsgrenze, an denen gerade derselbe Zeitpunkt ist. Welches Datum haben sie jeweils?
  6. 6Plane einen Flug von Tokio nach Los Angeles, der um 17:00 Uhr startet und 10 Stunden dauert. Wann kommt er Ortszeit an?
  7. 7Plane den Rückflug. Warum dauert er nach dem Kalender einen ganzen zusätzlichen Tag?
  8. 8Stelle den Monat auf Juni und dann auf Dezember um. Wie verändert sich die Form der Nachtseite?

Das Modell

Wie schnell sich die Sonne scheinbar über die Längengrade bewegt
Zonenzeit in Bezug auf die Koordinierte Weltzeit
Nominale Zeitzone eines Längengrads, auf eine ganze Stunde gerundet
Ankunft am Zielort in Ortszeit

Annahmen

  • In Städten gilt der jeweilige Standard-Zeitversatz. Die Sommerzeit wird nicht berücksichtigt, da die Länder ihre Uhren an unterschiedlichen Tagen umstellen.
  • Die farbigen Bänder sind nominelle Zonen mit einer Breite von genau 15°. Die tatsächlichen Zonengrenzen orientieren sich an den Ländergrenzen, daher verwendet China eine einzige Zeitzone und Indien UTC+5:30.
  • Die Sonnenzeit ist die mittlere Sonnenzeit, die ausschließlich anhand des Längengrads berechnet wird; die Zeitgleichung, die sie um bis zu etwa 16 Minuten verschiebt, wird ignoriert.
  • Für die Nachtseite wird die Sonnendeklination für die Mitte des gewählten Monats verwendet; Refraktion und Dämmerung bleiben unberücksichtigt. Die Landumrisse stammen von Natural Earth.

Im Unterricht ausprobieren

  1. Q1Ein Ort liegt bei 75° westlicher Länge. Welche nominelle Zeitzone hat er, und wie spät ist es dort um 15:00 UTC?
  2. Q2In London ist es am Montag 09:00 Uhr. Wie spät ist es, und welcher Wochentag ist in Sydney (UTC+10) und Honolulu (UTC−10)?
  3. Q3Ein Flugzeug startet um 22:00 Uhr in New York (UTC−5) und fliegt 7 Stunden nach London. Wann landet es Ortszeit?
  4. Q4Warum verwendet China nur eine Zeitzone, und welches Problem verursacht das im äußersten Westen des Landes?
  5. Q5Ein Reisender überquert die Datumsgrenze in westlicher Richtung. Überspringt er einen Tag oder erlebt er einen Tag doppelt?

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen GMT und UTC?

GMT war ursprünglich die mittlere Sonnenzeit in Greenwich. UTC ist der moderne, von Atomuhren eingehaltene Standard, der mit Schaltsekunden angepasst wird, damit er nahe an der Erdrotation bleibt. Im Alltag unterscheiden sie sich um weniger als eine Sekunde.

Warum haben manche Zeitzonen einen Versatz von einer halben Stunde oder 45 Minuten?

Länder wählen ihre Zeitzone passend zu ihrer geografischen Lage und ihrem Alltag. Indien hat UTC+5:30 gewählt, damit die Zeitzone in der Mitte des Landes liegt, und Nepal verwendet UTC+5:45, um den Sonnenhöchststand in Kathmandu zu berücksichtigen.

Warum verläuft die Datumsgrenze nicht geradlinig?

Sie verläuft in Bögen um Inselgruppen, damit jedes Land ein einheitliches Datum hat. Kiribati verlegte sie 1995, sodass alle seine Inseln denselben Tag haben. Dadurch liegen einige seiner Inseln in der Zeitzone UTC+14.