Die Tage sind im Sommer länger als im Winter aufgrund der Neigung der Rotationsachse der Erde im Vergleich zu ihrer Umlaufbahn. Im Sommer ist die Nordhalbkugel der Sonne zugewandt, was zu längeren Tagen führt, während es im Winter genau umgekehrt ist.
Stell dir einen leicht geneigten Kreisel vor: genau das macht unser Planet das ganze Jahr über. Die Erde dreht sich tatsächlich um eine Achse, die um etwa 23,5 Grad geneigt ist im Vergleich zu dem Plan, auf dem sie sich um die Sonne bewegt. Diese Neigung ist verantwortlich für die längeren oder kürzeren Tage. Wenn deine Hemisphäre sich zur Sonne neigt, ist es Sommer bei dir und die Tage werden länger, weil die Sonne länger am Himmel bleibt. Im Gegensatz dazu, wenn sich deine Hemisphäre im Laufe des Jahres von der Sonne entfernt, werden die Tage kürzer: du bist mitten im Winter. Ohne diese Neigung gäbe es keine Jahreszeiten und vor allem keine langen Sommerabende in der Sonne!
Die Erde dreht sich in einer Periode von etwa 365 Tagen um die Sonne und beschreibt eine leicht elongierte Ellipsenbahn anstelle eines perfekten Kreises. Diese elliptische Bahn bedeutet, dass die Erde manchmal etwas näher oder etwas weiter von der Sonne entfernt ist, aber kurioserweise ist es nicht diese variable Entfernung, die die Jahreszeiten erklärt. Der wahre Verantwortliche ist vielmehr die geneigte Achse der Erde. Wenn unser Planet sich auf seinem orbitalen Weg bewegt, neigt sich die Nord- oder Südhalbkugel je nach ihrer Position auf der Bahn stärker zur Sonne. Im Sommer profitiert daher die betroffene Halbkulbe von einer längeren und direkteren Exposition gegenüber den Sonnenstrahlen; umgekehrt ist im Winter dieselbe Halbkulbe von der Sonne weg geneigt, was die tägliche Expositionsdauer gegenüber ihren Strahlen verringert.
Die Sommersonnenwende und Herbstäquinoktien bestimmen einfach die Jahreszeiten in Abhängigkeit von der Position der Erde zur Sonne. Während der Sommersonnenwende um den 21. Juni neigt sich die Nordhalbkugel zur Sonne, das ist die Zeit, in der die Tage am längsten sind. Umgekehrt erhellt während der Wintersonnenwende um den 21. Dezember die Sonne vor allem die Südhalbkugel, und die Tage werden bei uns in der Nordhalbkugel merklich kürzer. Während der Äquinoktien (um den 21. März und den 23. September) ist die Erde ausgewogen zur Sonne ausgerichtet. Das Ergebnis: überall auf dem Globus dauern Tag und Nacht ungefähr gleich lang. Diese Schlüsselmomente markieren deutlich, wie die Tageslänge im Laufe des Jahres je nach Position unseres Planeten variiert.
Je nach Breitengrad, an dem du dich befindest, variiert der Unterschied zwischen der Dauer der Tage im Sommer und im Winter enorm. Nahe am Äquator ist der Unterschied das ganze Jahr über minimal: Du wirst kaum eine Veränderung bemerken, da Tage und Nächte immer etwa zwölf Stunden dauern. Aber je näher du den Pole kommst, desto extremer wird es. Dort wirst du Perioden erleben, in denen die Sonne niemals vollständig untergeht (Polartag oder Mitternachtssonne), und umgekehrt Perioden, in denen sie sich nicht einmal mehr erhebt (Polarnacht). Kurz gesagt, je höher dein Breitengrad ist (je weiter du vom Äquator entfernt bist), desto spektakulärer wird der Wechsel von Tag und Nacht im Laufe der Jahreszeiten.
Die Art und Weise, wie die Sonnenstrahlen die Erde erreichen, ändert sich je nach Standort und Jahreszeit. Wenn die Strahlen unter einem rechten Winkel (nahe der Vertikalen) ankommen, sind sie konzentrierter und erwärmen die Oberfläche effektiver. Im Gegensatz dazu, wenn die Sonne unter einem schrägen Winkel scheint, verteilen sich ihre Strahlen auf eine größere Fläche und erwärmen weniger intensiv. Das erklärt, warum es im Sommer bei einem direkteren Winkel warm ist und die Tage heller erscheinen. Im Winter streut der steilere Winkel die Strahlen mehr: Die Tage sind kühler und weniger hell. Das alles ist eine Frage einfacher Geometrie zwischen der Position der Erde und der Sonne.
Die aktuelle Neigung der Erdachse beträgt etwa 23,5°, aber sie verändert sich im Laufe der Zeit langsam. Diese zyklische Variation, die als Schiefwinkligkeit bezeichnet wird, beeinflusst über Jahrtausende hinweg die Intensität und Dauer der Jahreszeiten auf der Erde.
Am Äquator variiert die Tageslänge im Laufe des Jahres kaum und beträgt immer etwa 12 Stunden Tag und 12 Stunden Nacht. Je weiter man sich vom Äquator in Richtung der Pole entfernt, desto deutlicher wird die Variation der Tageslänge je nach Jahreszeit.
Während der Sonnenwenden an den Polarkreisen (Arktis und Antarktis) gibt es Phänomene von kontinuierlichen Tagen oder Nächten, die 24 Stunden dauern. Dies wird jeweils als 'Polartag' oder 'Polarnacht' bezeichnet.
Die Erde erreicht ihren entferntesten Punkt von der Sonne (das Aphel) zu Beginn des Monats Juli, während im nördlichen Hemisphäre Sommer ist? Dieses Paradoxon zeigt deutlich, dass die Jahreszeiten nicht durch die Entfernung Erde-Sonne verursacht werden, sondern durch die Neigung der Erdachse.
Obwohl die Erde im Sommer auf der Nordhalbkugel etwas weiter von der Sonne entfernt ist, steigen die Temperaturen, da die Sonnenstrahlen in einem direkteren Winkel auf die Erde treffen und somit mehr Sonnenenergie auf einem kleineren Raum konzentriert wird, was zu einem Anstieg der Temperaturen führt.
Aux Pôle, aufgrund der Neigung der Erdachse bleibt die Sonne fast 6 Monate lang kontinuierlich unter (oder über) dem Horizont. Dies erklärt die lange polare Winternacht und den polaren Sommertag.
Die Sommersonnenwende markiert den längsten Tag des Jahres auf der Nordhalbkugel (um den 21. Juni). Nach diesem Datum beginnen die Tage allmählich kürzer zu werden, da die Neigung der Erdachse dazu führt, dass die Sonne jeden Tag eine etwas niedrigere Höhe am Himmel erreicht, wodurch die tägliche Sonnenscheindauer bis zur Wintersonnenwende abnimmt.
Theoretisch sollten die Äquinoktien 12 Stunden Sonnenschein und 12 Stunden Nacht überall auf der Erde bedeuten. In der Praxis verlängern jedoch die Erdatmosphäre und die Lichtbrechung die Tagesdauer leicht, wodurch die Tage während der Äquinoktien etwas länger als 12 Stunden sind.
Im Gegensatz zu einer weit verbreiteten Vorstellung sind die Jahreszeiten nicht auf die variable Entfernung zwischen der Erde und der Sonne zurückzuführen, sondern vielmehr auf die Neigung der Erdachse. Die Hemisphäre, die zur Sonne geneigt ist, erlebt den Sommer mit längeren Tagen, während die gegenüberliegende Hemisphäre den Winter mit kürzeren Tagen durchlebt.
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