Jahreszeiten
Wie kommt es nun dazu, dass sich Sonnenstand und Tageslänge binnen eines Jahres ständig verändern? Dazu muss man wissen, dass die Erde ein Planet mit einer geneigten Polachse ist.
Diese Achse (Verbindung von Pol zu Pol) steht nicht genau lotrecht auf der Ebene, die die Zugbahn der Erde um die Sonne projiziert, sondern um 23,5° versetzt . Diese geneigte Polachse ist zwar feststehend, doch durch die Rotation der Erde um die Sonne verändert sich die Neigung der Tagseite der Sonne gegenüber.
Die Sonne bescheint so während eines halben Jahres die Nordhälfte intensiver, während der anderen Jahreshälfte den Süden. Zweimal jährlich steht die Erde so, dass auf der Tagseite die Nord- und Südhalbkugel gleichmäßig beschienen werden und die Sonnenstrahlung genau senkrecht auf den Äquator trifft.
Diese Tage werden als Tag-und-Nachtgleichen, oder wissenschaftlich, als "Äquinoktien" bezeichnet. Sie fallen auf den 21. März und den 23. September. Außerdem gibt es noch zwei Punkte im Laufe eines Jahres, an denen die Sonne einmal an der nördlichsten Position ihren Zenit- (Senkrecht-) Stand erreicht, ein anderes Mal an der südlichsten.
Da die Sonne an disem Punkt immer wieder scheinbar "umkehrt", werden diese Zeiten auch als Sonnenwenden oder Solstitien bezeichnet. Sie fallen auf den 21. Juni (Nordsommer) und 21. Dezember (Südsommer). Bescheint die Sonne stärker die nördliche Halbkugel, steht sie auch in unseren Breiten steiler, was mehr Energie und mehr Wärme bedeutet. Ist der Sonne die Südhalbkugel zugewandt, steht sie in unseren Breiten flacher und es ist Winter.
Den Unterschied bemerkt jeder, der sein Gesicht schon einmal an einem klaren Wintertag in Richtung Sonne gewandt hat. Die dann flach stehende Sonne verfügt kaum über wärmende Kraft im Gegensatz zum Sommer, wenn sie steil steht und alles stark erhitzt.
Die unterschiedliche Tageslängen kommen zustande, indem die Sonne auf der ihr zugewandten Halbkugel auf die geographische Breite bezogen, größere Teile der Erdoberfläche beleuchtet. Dies wird um so auffälliger, je näher man dem Pol der entsprechenden Halbkugel kommt. Dadurch verkürzt sich die Nacht, der Tag verlängert sich. Auf der sonnenabgewandten Halbkugel verhält es sich umgekehrt.
