Der Sommer wird am Samstag (20. Juni) um 5: 43:32 Uhr EDT (21: 43:32 Uhr GMT) auf der Nordhalbkugel eintreffen. Die Juni-Sonnenwende markiert auch den Beginn des Winters für die Menschen in der südlichen Hemisphäre.
Es wird ein Himmelsereignis sein, das wahrscheinlich viel weniger Aufmerksamkeit bekommen wird als der sogenannte „Supermond“ im April, der größte Vollmond des Jahres. Schließlich kann man den Mond sehen, aber die Sonnenwende ist nur eine Berechnung. Sie können nicht einmal die Änderung der Tageslichtspanne sehen, die für diejenigen, die in mittleren nördlichen Breiten leben, am 20.Juni praktisch gleich ist wie am Vortag und sich bis zum 23. Juli nur um eine halbe Stunde verringert hat. Kurz gesagt, der Sommer kommt nicht mit Bannern und Fanfaren, und an einigen Orten ist die Sommerhitze bereits seit Anfang Mai gut etabliert.
Im Moment der Sonnenwende scheint die Sonne für einen Punkt auf dem Wendekreis des Krebses (23.5 grad Nord) im zentralen Pazifik, 817 Meilen (1.314 Kilometer) ostnordöstlich von Honolulu. Mit der Hauptausnahme von Hawaii können wir die Sonne nie direkt über den anderen 49 US-Bundesstaaten sehen, aber am Samstag, gegen 1 Uhr Ortszeit, wird die Sonne ihren höchsten Punkt am Himmel für dieses ganze Jahr erreichen.
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Da die Sonne einen so hohen Bogen über den Himmel zu beschreiben scheint, ist die Tageslichtdauer auf der Nordhalbkugel jetzt am extremsten und dauert in den meisten Fällen über 15 Stunden. Entgegen der landläufigen Meinung fallen der früheste Sonnenaufgang und der späteste Sonnenuntergang jedoch nicht mit der Sommersonnenwende zusammen. Der früheste Sonnenaufgang fand tatsächlich am 14.Juni statt, während der späteste Sonnenuntergang erst am 27. Juni fällig ist. Morgendämmerung bricht früh; Dämmerung verweilt spät.
Die heißesten Tage stehen noch bevor
Wie astronomische Bücher erklären, ist die Ebene des Erdäquators um 23,5 Grad zu unserer Umlaufbahn um die Sonne geneigt. Im Laufe des Jahres treffen unterschiedliche Mengen an Sonnenlicht auf verschiedene Regionen des Planeten. Sowohl der Einfallswinkel der Strahlung als auch die Länge des Tageslichts ändern sich signifikant.
Die Gesamtenergie, die wir von der Sonne erhalten, wird als „Sonneneinstrahlung“ bezeichnet, und wenn dies der einzige Faktor wäre, der unsere Temperaturen reguliert, dann würde die nördliche Hemisphäre gerade das heißeste Wetter des Jahres erleben. Aber es funktioniert nicht so, weil unsere Atmosphäre in den gemäßigten Regionen weiterhin mehr Wärme erhält, als sie an den Weltraum abgibt, eine Situation, die je nach Breitengrad einen Monat oder länger dauert.
Wenn wir die langfristigen Wetteraufzeichnungen zum Beispiel für den New Yorker Central Park überprüfen würden, würden wir feststellen, dass die heißesten Durchschnittstemperaturen vom 8. Juli bis August liegen. 9; 3,5 bis mehr als 7 Wochen nach der Sonnenwende.
Und ein umgekehrter Prozess tritt nach der Wintersonnenwende im Dezember auf. Die Solarheizung hängt direkt von der Höhe der Sonne am Himmel ab, die auch ihren täglichen Weg und die Anzahl der Stunden steuert, in denen sich die Sonne über dem Horizont befindet.
Am 12.April nimmt die Sonne den gleichen Weg über den Himmel wie am Aug. 31. Aber wegen der saisonalen Verzögerung sahen die New Yorker ein paar Zentimeter Schnee (im Jahr 1918) oder eine Temperatur von nur 25 Grad Fahrenheit (minus 4 Grad Celsius) im Jahr 1976 am ersten Tag und schwollen durch 100 Grad Fahrenheit (38 Grad C) am anderen Tag, wie es 1953 geschah.
Für weit nördliche Gefilde ist es „Hochsommer“
In den nördlicheren Teilen der Welt wird die Sonnenwende nicht als Beginn des Sommers, sondern als Hochsommer angesehen. Wenn Sie zum Beispiel Norwegen oder Schweden zu dieser Jahreszeit besuchen würden, würden Sie feststellen, dass die Einheimischen den Mittsommertag feiern, der nach altem Brauch der 24. Juni ist, ein Tag, der auch mit dem Namen Johannes des Täufers verbunden ist. Nachts werden in den Bergen in anderen Teilen Europas Feuer angezündet.
In Nordskandinavien, oberhalb des Polarkreises, ist das Phänomen der Mitternachtssonne zur Sonnenwende eine saisonale Uhr, die den Sommer — wenn nicht das ganze Jahr — in zwei verschiedene Teile zu teilen scheint. Es wird als die jährliche Periode des Höhepunkts angesehen, wenn die erobernde Sonne ihren größten Sieg über die Mächte der Dunkelheit erringt. Wenn Sie die Dinge aus dieser Perspektive betrachten, werden Sie feststellen, dass es schwierig ist, eine solche Zeit als den Beginn einer Saison zu betrachten, die allem Anschein nach tatsächlich ihren Höhepunkt erreicht hat.
Nördlich des 55. Breitengrades hat sich seit Anfang Mai ein Dämmerlicht durch die Nacht gehalten; zuerst schwach, aber jetzt zur Sonnenwende erscheint es ziemlich hell. Und es wird den ganzen Juli über bestehen bleiben, bevor es Anfang August endgültig vollständig ausgeblendet wird; solche subarktischen Dämmerungen beseitigen praktisch die Nacht.
Selbst an Orten weit außerhalb des Polarkreises geht die Sonne nur 8 oder 9 Stunden unter den Horizont. Von Philadelphia, Chicago und Denver gibt es unter Berücksichtigung der Dämmerung nur etwa fünf Stunden völlige Dunkelheit.
Nun zu etwas anderem
Wenn die Ebene des Erdäquators nicht um 23,5 Grad geneigt wäre, sondern gerade nach oben und unten ausgerichtet wäre, hätten wir keine Jahreszeiten. Jeder Tag um den Globus wäre 12 Stunden lang, und jeden Tag schien die Sonne den gleichen Weg über den Himmel zu beschreiben. Aber dank der Neigung der Erdachse beschreibt die Sonne einen etwas anderen Weg über unseren Himmel und die Dauer des Tageslichts ändert sich mit jedem Tag leicht.
Auf vielen Weltgloben haben Sie vielleicht im östlichen Pazifik eine ungewöhnlich aussehende Handlung oder Grafik in Form einer Acht oder einer Bowlingnadel bemerkt. Dies wird als Analemma bezeichnet und dient dazu, die Position der Sonne am Himmel darzustellen, wie von einem festen Ort auf der Erde zur gleichen mittleren Sonnenzeit gesehen, da diese Position im Laufe eines Jahres variiert.
Die Unterseite der „8“ erscheint breiter als die Oberseite, da die Erde, die sich in ihrer elliptischen Umlaufbahn um die Sonne bewegt, unten (nahe der Zeit der Wintersonnenwende) auch der Sonne in ihrer Umlaufbahn am nächsten ist. Es bewegt sich daher am schnellsten und scheint am unteren Rand des Analemma-Plots eine breite, geschwungene Kurve zu nehmen. Umgekehrt, wenn die Sonne an ihrer nördlichsten Position am Himmel erscheint (die Sommersonnenwende), finden wir sie nahe der Spitze der „8“.“ Und weil sich die Erde auch ihrem am weitesten von der Sonne entfernten Punkt nähert („Aphel“ genannt) und sich Anfang Juli am langsamsten in ihrer Umlaufbahn bewegt, erscheint die obere Schleife entschieden kleiner.
Dank der axialen Neigung der Erde und unserer elliptischen Umlaufbahn beschreibt die tägliche Position der Sonne für eine bestimmte Tageszeit, die über den Verlauf des Jahres aufgetragen ist, diese schiefe Acht am Himmel.
Und wenn Sie jemals den Film „Castaway“ aus dem Jahr 2000 gesehen haben, haben Sie vielleicht bemerkt, dass Chuck Nolan, gespielt von Tom Hanks, der auf einer abgelegenen Insel gestrandet war, ein Analemma an der Wand einer Höhle konstruierte und es als Kalender verwendete — so wusste er, wann die Passatwinde die Richtung änderten, um zu fliehen. Robert Zemeckis, der diesen Film inszenierte und koproduzierte, ist dafür zu loben, dass Nolans Analemma verkehrt herum ausgerichtet ist (da seine Insel in der südlichen Hemisphäre lag). Der einzige Haken an diesem ganzen Konzept ist jedoch, dass ein Analemma, damit es richtig funktioniert, regelmäßig mit einer genauen Uhr verglichen werden muss, und leider hat die Taschenuhr, die Nolans Freundin (Kelly) ihm gegeben hat, aufgehört zu arbeiten, nachdem sie mit Meerwasser durchnässt war.
Na ja … das ist Hollywood.
Ein letzter Gedanke
Beachten Sie, dass eine Minute nach der Sonnenwende die Sonne bereits ihre jährliche Wanderung nach Süden begonnen hat und die Länge des Tageslichts kürzer wird. Es wird zunächst nicht wahrnehmbar sein, Aber sobald wir in den August übergehen, werden die meisten bemerken, dass die frühen Morgenstunden nicht so hell sind und dass die Abenddunkelheit entschieden früher kommt.
Die Tage werden sich erst drei Tage vor Weihnachten wieder verlängern. Wie der amerikanische Autor, Journalist und Naturforscher Hal Borland einmal schrieb: „Der Sommer ist ein im Juni unterzeichneter Schuldschein, dessen lange Tage verbracht und vergangen sind, bevor Sie es wissen, und der im nächsten Januar zurückgezahlt werden soll.“
Aber der Sommer ist jetzt da. Also mach es gut!
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Joe Rao ist Dozent und Gastdozent am New Yorker Hayden Planetarium. Er schreibt über Astronomie für das Natural History Magazine, den Farmers ‚Almanac und andere Publikationen. Folgen Sie uns auf Twitter @Spacedotcom und auf Facebook.
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