Inhalt
- Schritt 1: Aufstellen
- Schritt 2: Bestimmen Sie die Äquinoktiumshöhe der Sonne
- Schritt 3. Bestimmen Sie die Höhen der Sonnenwende
- Schritt 4: Faktor in der Deklination für heute
Vielleicht haben Sie auf Ihren Reisen gehört, dass die Sonne mittags "direkt über" dem Himmel steht. Dies ist technisch nie der Fall, es sei denn, Sie befinden sich zufällig am oder nördlich des Polarkreises. Darüber hinaus erreicht die höchste Position über dem Horizont jeden Tag, sofern Sie nicht am Erdäquator leben –das heißt, die Sonnenhöhe – variiert leicht von Tag zu Tag im Laufe des Jahres.
Die Sonnenhöhe in Grad hängt von zwei Faktoren ab: Ihrer Entfernung vom Äquator und dem Datum.
Schritt 1: Aufstellen
Ihr Breitengrad liegt zwischen 0 Grad (wenn Sie am Äquator wohnen) und 90 Grad (wenn Sie am Nord- oder Südpol wohnen). Die meisten Menschen in den Vereinigten Staaten sind zwischen 25 Grad nördlicher Breite und 45 Grad nördlicher Breite. Da der Umfang der Erde etwa 40.000 km beträgt und ein Kreis 360 ° hat, ergibt sich für jeden Breitengrad ein Abstand von etwas weniger als 100 km.
Wenn Sie Ihren Breitengrad nicht kennen, rufen Sie den NASA Latitude / Longitude Finder auf (siehe Ressourcen) und geben Sie Ihren Standort ein. Zum Beispiel liegt Boston, Massachusetts, USA, bei 42,36 Grad nördlicher Breite.
Schritt 2: Bestimmen Sie die Äquinoktiumshöhe der Sonne
Die Erde ist von einer Linie senkrecht zu ihrer Rotationsebene um 23,5 Grad geneigt, wie ein Kreisel, der anfängt zu wackeln. Dies ist der Grund für die Jahreszeiten und auch der Grund, warum die höchste Sonnenhöhe variiert. Gegen den 22. oder 23. März und gegen den 22. oder 23. September durchläuft die Erde ein Äquinoktikum - lateinisch für "gleiche Nacht". An diesen beiden Tagen erhält die Erde 12 Stunden Licht und 12 Stunden Dunkelheit, und die Sonne steigt auf eine Höhe von (90 - L) Grad über dem Horizont. Im Fall von Boston sind dies also (90 - 42,36) = 47,64 Grad um den Horizont, etwas mehr als die Hälfte des Zenits (der Punkt direkt über dem Kopf).
Schritt 3. Bestimmen Sie die Höhen der Sonnenwende
Beginnend mit dem Frühlingsäquinoktium in der nördlichen Hemisphäre am 22. oder 23. März, dem ersten Frühlingstag, nimmt die Zeit, die die Erde im Licht verbringt, weiter zu und die Sonne steigt jeden Tag auf einen immer höheren Punkt. Nach drei Monaten, etwa am 22. Juni, kommt die Sommersonnenwende, der erste Tag des Sommers und der sogenannte "längste Tag des Jahres". Aufgrund der oben erwähnten Neigung von 23,5 Grad befindet sich die Mittagssonne in Boston jetzt (90 - 42,36 + 23,5) Grad oder 71,14 Grad über dem Horizont. Dies sind ungefähr 80 Prozent des Weges vom Horizont zum Zenit (71,14 ÷ 90 = 0,790).
Sechs Monate später, am 22. oder 23. Dezember, ist die herbstliche Tagundnachtgleiche gekommen und gegangen, und die Wintersonnenwende kommt. An diesem Tag, dem ersten Wintertag und dem sogenannten "kürzesten Tag des Jahres", kehrt sich die Situation gegenüber dem Sommer um, und die Sonne erreicht nur eine Höhe von (90 - 42,36 - 23,5) Grad oder 24,1 Grad. Dies ist etwas mehr als ein Viertel der Entfernung vom Horizont zum Zenit (24,14 ÷ 90 = 0,268).
Schritt 4: Faktor in der Deklination für heute
Die Variation aufgrund der Erdneigung wird als Deklination bezeichnet. Es ist eine positive Zahl im Frühjahr und Sommer und eine negative Zahl im Herbst und Winter und variiert zwischen den Werten von 23,5 und -23,5 Grad.
Die Gleichung für die Berechnung der Höhe über dem Horizont an einem bestimmten Tag lautet (90 - L + D). In unseren ersten Beispielen über die Tagundnachtgleiche, D war Null und wurde daher nicht explizit einbezogen.
Um die heutige Deklination und die Sonnenhöhe zu bestimmen, können Sie den NOAA-Solarrechner oder den Kiesan-Rechner online verwenden. Wenn Sie keinen Zugriff auf eine dieser Angaben haben, können Sie eine angemessene Schätzung vornehmen, solange Sie das Datum und den ungefähren Breitengrad kennen. Wenn Sie zum Beispiel Anfang Mai in Miami, Florida, sind, wissen Sie, dass der Sonnenstand etwa auf halber Strecke zwischen 0 und 23,5 liegt, weil der Frühling zur Hälfte vorüber ist und Ihr Breitengrad etwa 25 Grad beträgt. Daher können Sie davon ausgehen, dass die Sonne bis zu einer Höhe von etwa (90 - 25 + 11,5) = 76,5 Grad aufsteigt.