Warum ist die Sonne im Winter kalt?

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Kategorie: Geowissenschaft Veröffentlicht am: Juli 26, 2013

Die Sonne wird im Winter nicht kalt. Die Sonne ist ein riesiger Feuerball, der durch Kernreaktionen angetrieben wird. Die Oberfläche der Sonne bleibt das ganze Jahr über auf einer unglaublich heißen Temperatur von etwa 5800 Kelvin. Die hohe Temperatur der Sonne bewirkt, dass sie ständig gewaltige Mengen an Wärmestrahlung in alle Richtungen abgibt, hauptsächlich in Form von Infrarotwellen, sichtbarem Licht und ultravioletten Wellen. Diese Strahlung breitet sich in unserem Sonnensystem aus und erwärmt alles, worauf sie trifft.

Regionen der Erde sind im Winter kälter, weil die Neigung der Erde bewirkt, dass das Sonnenlicht über eine größere Fläche verteilt wird und daher in diesen Regionen pro Flächeneinheit schwächer ist. Manche Menschen glauben, dass die Erde im Winter kälter ist, weil sie weiter von der Sonne entfernt ist, aber das ist falsch. Tatsächlich ist die Erde im Sommer auf der Nordhalbkugel am weitesten von der Sonne entfernt, nicht im Winter. Die Entfernung zur Sonne hat jedoch keinen großen Einfluss auf die Menge des Sonnenlichts, das die Erde empfängt, da sich die Entfernung zur Sonne nicht wirklich stark verändert. Die Erde ist etwa 150.000.000 Kilometer von der Sonne entfernt. Im Laufe eines Jahres ändert sich der Abstand der Erde zur Sonne um höchstens 5 Millionen Kilometer. Um dies zu verdeutlichen, ist unten die Umlaufbahn der Erde um die Sonne im Laufe eines Jahres maßstabsgetreu eingezeichnet. Man sieht es nicht, aber in diesem Maßstab ist die Erde 302 Pixel von der Sonne entfernt, wenn sie sich am äußersten linken Punkt ihrer Umlaufbahn befindet, und 298 Pixel von der Sonne, wenn sie sich am äußersten rechten Punkt befindet.

Die Umlaufbahn der Erde um die Sonne, mit allen Größen und Positionen im Maßstab. Der weiße Punkt in der Mitte ist die Sonne, und die blaue Linie ist die Bahn der Erde im Laufe des Jahres. Die Erde selbst ist nicht sichtbar, da sie in diesem Maßstab nur 0,02 Pixel breit ist. Der Abstand der Erde von der Sonne ist im Laufe des Jahres mehr oder weniger konstant. Public Domain Image, Quelle: Christopher S. Baird.

Die Rotationsachse der Erde ist in Bezug auf ihre Umlaufbahn um die Sonne um 23 Grad geneigt. Das bedeutet, dass die nördliche Hemisphäre im Sommer der Sonne zugewandt ist und im Winter von der Sonne abgewandt ist. Wenn ein Landstrich im Sommer der Sonne zugewandt ist, bedeutet dies, dass die Sonne länger am Himmel verweilt und das Sonnenlicht direkter auf diesen Landstrich trifft. Ist der Landstrich im Winter dagegen von der Sonne weggekippt, steht die Sonne im Allgemeinen tiefer am Himmel, und er erhält weniger direktes Sonnenlicht. Weniger direktes Sonnenlicht bedeutet, dass das Sonnenlicht in einem niedrigeren Winkel einfällt, so dass es über eine größere Fläche gestreut wird, wenn es auf die Oberfläche trifft. Da es über eine größere Fläche gestreut wird, hat das Sonnenlicht im Winter weniger Energie pro Flächeneinheit und erwärmt die Erde daher weniger, was zu kalten Wintern führt.

Wie hier gezeigt, erhält die nördliche Hemisphäre weniger Sonnenlicht pro Flächeneinheit, wenn sie von der Sonne weggekippt ist, und erlebt die Kälte des Winters. Gleichzeitig empfängt die südliche Hemisphäre mehr Sonnenlicht pro Flächeneinheit, weil sie der Sonne zugewandt ist und die Hitze des Sommers erlebt. Das Sonnenlicht wird als gelbe Strahlen dargestellt, um die Auswirkungen des Winkels auf die Ausbreitung zu verdeutlichen. Public Domain Image, Quelle: Christopher S. Baird.

Interessanterweise ist die nördliche Hemisphäre der Sonne zugewandt, während die südliche Hemisphäre von ihr abgewandt ist. Das heißt, wenn im Norden Sommer ist, ist im Süden Winter und wenn im Norden Winter ist, ist im Süden Sommer. Die Auswirkung des Sonnenstandes auf die Temperatur lässt sich am besten an den Extremen erkennen. In der Nähe des Südpols und des Nordpols steht die Sonne immer sehr tief am Himmel, und das Sonnenlicht fällt immer in einem sehr niedrigen Winkel ein. Folglich ist es an den Polen im Allgemeinen sehr kalt. In der Nähe des Äquators hingegen steht die Sonne um die Mittagszeit immer hoch am Himmel und die Sonneneinstrahlung ist sehr direkt. Daher sind die Regionen in Äquatornähe im Allgemeinen sehr heiß.

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