ScienceBlogs.de-Leser Christoph hat uns diese Frage gestellt, die sich eigentlich mehr wie ein Rätsel liest:

“Vorweg: ich bin astronomischer Laie und nur durch Suche nach astronomischen Blogs, denen man eine ganz konkrete Frage stellen kann, auf diesen Blog gestoßen. Aber ich liebe “knifflige Rätsel des Alltags” und hatte einen ganz konkreten Anlass, als es um die Frage ging, wann in Norwegen im Winter die Sonne untergeht und wann im Sommer. Klar, dort sind die Tage im Winter kürzer und im Sommer länger.Dann hat mich die Frage interessiert:

Gleicht sich das über das Jahr hin aus? Da ich gerne mit Daten hantiere, habe ich mir von einer frei zugänglichen Internetseite, deren Name ich vergessen habe, die Sonnenaufgangs- und Untergangszeiten für Oslo und Hamburg (wo ich wohne) ausgelesen. Die Differenz bildet die Tageslänge.
Dann habe ich die Summe der Tageslängen addiert und gegenübergestellt. Das verblüffende Ergebnis war, dass die Summe der Tageslängen im Winterhalbjahr in Hamburg um 151:44 Std. länger ist, das Sommerhalbjahr in Oslo aber um 184 Std. länger als in Hamburg. Die längsten Tage im Juni waren mit 1:47 Std. länger (in Oslo als in Hamburg) als die kürzesten Tage im Dezember (1:34 länger in HH als in Oslo). In der Gesamtsumme übers Jahr gab es also ca. 32 Std. mehr Helligkeit im (also so finster geltenden) Norden. Kann man das so sagen? Würde der Effekt bei Tromsö im Vergleich zu Rom noch stärker ausfallen? Und woran liegt es?

Ich hoffe, die Frage ist für Euch nicht zu banal (und auch nicht zu schwierig).”

Kommentare (32)

  1. #1 hwied
    9. Dezember 2021

    Ob man von Tag oder Nacht spricht, das ist eine Festlegung , eine Definition.
    Zwischen Tag und Nacht gibt es die Dämmerung, die vom Breitengrad abhängt und zusätzlich von der Jahreszeit. . Wer schon mal auf den Kanarischen Inseln gewesen ist, dem ist aufgefallen , dass der Übergang von Tageshelle zur Dunkelheit sehr schnell stattfindet. Also innerhalb von 30 Minuten.
    Bei uns etwa dem 50. Breitengrad ist der Zeitabstand zwischen dem Sonnenuntergang und der Dunkelheit viel viel länger.
    Alle Vergleiche müssen die Dämmerung mit einbeziehen, sonst bleibt es nur bei Worten.

  2. #2 Mars
    dazwischen
    9. Dezember 2021

    eine interessante frage, bin gespannt auf die antwort
    das extrem wäre ja der Pol und der Äquator

    @hwied
    das stimmt so nicht, er geht von den auf- und untergangszeiten aus
    da würde höchstens die meereshöhe des ortes noch was ausmachen,
    wenn aber beide gleich hoch liegen, ist das für die frage nicht sehr relavant.
    Dämmerung hat hierbei keinen einfluß.

    grüssle

  3. #3 schlappohr
    9. Dezember 2021

    Die Frage ist, ob SA- und SU-Zeiten auf der verwendeten Webseite tatsächlich die astronomischen Zeiten sind, oder ob hier auch athmosphärische Effekte berücksichtigt werden.Die Sonne ist ja noch/schon sichtbar, obwohl sie schon/noch unter dem Horizont steht. Das ist zwar nicht viel, aber sammelt sich im Laufe des Jahres natürlich an, wenn man die Zeiten akkumuliert.
    Die meisten Leute wollen natürlich wissen, wann die Sonne sichtbar ist, nicht wann die geometrisch über dem Horizont ist.

  4. #4 XeF6
    9. Dezember 2021

    wenn ich mich an die diversen Büchlein zur Einführungen in die Astronomie in meiner Jugend (vor Jahrzehnten) richtig erinnere, würde ich mal bei (halber) Tagbogen schauen, z. B. auf Wikipedia.

  5. #5 hwied
    9. Dezember 2021

    Grüßle Mars,
    Wenn man den Tag definiert von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang , dann stimmt deine Erklärung.
    Diese Definition gebraucht man aber nicht in der Umgangssprache.
    Mit Tag meint man die Zeit, wo man noch ohne künstliches Licht ein Buch lesen kann. Oder wenn der Bauer aufsteht, die Zeit wo man genug sieht.
    Und dabei gilt die Regel für den Sommer: Je nördlicher ein Ort liegt, desto länger sieht man etwas. Im Winter ist es umgekehrt, je nördlicher, desto kürzer werden die Tage.

    Diese Erklärung ist jetzt absichtlich nicht wissenschaftlich , ausführlich und korrekt, sondern Herr Schönstein will ja Leseranfragen beantworten.
    Alles andere kann ein Fachbuch besser.

    Schlappohr,
    …..wann die Sonne sichtbar ist….
    in manchen Alpentälern ist die Sonne nur sehr kurz sichtbar, deshalb sind die atmosphärischen Einflüsse und die Lage des Ortes noch viel gravierender als die Daten eines astronomischen Fachbuches.

  6. #6 rolak
    9. Dezember 2021

    Mit Tag meint man die Zeit, wo

    7 Worte, ≥2 dicke Fehler, hw in Normalform, da geht doch sicherlich noch wesentlich mehr!

    1) hinten muß es heißen ‘in der’, weil ‘wo’ einen räumlichen Bezug angibt.
    2) in der Mitte muß es heißen ‘meine ich’, denn i.A. ‘meint man’ Verschiedenes. Und bevor er zum Wiedehopf wird: ja, auch in der Umgangssprache, oder wann war bei ihm ‘vor acht Tagen’?

    Die thread-startende Frage ist ja, soweit es die Nichtdaten erlauben, bereits beantwortet worden.

  7. #7 Mars
    dazwischen
    9. Dezember 2021

    @hwied
    gerne leg ich nochmal nach. denn es geht nicht um MEINE annahme, sondern um die vorgaben des fragestellers.
    manchmal macht es schon sinn, alles zu lesen.

    es ging nicht um bergtäler, und nicht um … was auch immer

    die angaben beziehen sich auf HH und Oslo (beide liegen am meer)
    sowie den SA und SU zeiten, die dort klar definiert sind.

    alles andere ist für die frage erst mal nicht relevant, es geht hier um einen vergleichbaren ansatz, denn sonst kannst du (man/frau/es) auch im keller sitzen und behaupten es wird erst hell, wenn einer die türe aufmacht.

    nix für ungut
    Grüssle

  8. #8 Norbert
    9. Dezember 2021

    Eine m. E. recht überzeugende Erklärung findet sich hier:
    https://www.timeanddate.de/astronomie/tageslaenge-hamburg-wien-zuerich

    Nähme man den Mittelpunkt der sichtbaren Sonnenscheibe als Maßstab für Sonnenaufgang und Sonnenuntergang, gäbe es so gut wie keinen Unterschied zwischen den jährlichen Tageslängen in Hamburg, Wien und Zürich – und jedem anderen Punkt auf der Erdoberfläche.

    Nun werden Sonnenaufgang und Sonnenuntergang jedoch als jene Zeitpunkte definiert, zu denen sich der obere Rand der Sonne auf derselben Höhe befindet wie der (flache) Horizont. Die Zeit zwischen den beiden Ereignissen ist die Tageslänge.

    Je weiter man sich vom Äquator weg bewegt, desto flacher ist der Winkel des Sonnenlaufs im Vergleich zum Horizont. Dies bedeutet, dass es beim Sonnenaufgang (oberer Rand der Sonne wird sichtbar) an äquatorfernen Orten etwas länger dauert, bis der Mittelpunkt der Sonne sichtbar wird; dasselbe gilt für den Sonnenuntergang. Die Zeitspannen, in denen die obere Sonnenhälfte auf- und untergeht, werden laut offizieller Definition des Sonnenaufgangs zur Tageszeit hinzugerechnet.

  9. #9 Mars
    dazwischen
    9. Dezember 2021

    @Norbert

    das ist eine schöne erklärung
    das würde auch das problem des nördlichsten punkt – dem pol – erklären

    da kommt die sonne ja evt über tage über den horizont, aber noch nicht über den mittelpunkt … wäre dann noch kein sonnenaufgang
    (sowas mit SA / SU ist ja sicherlich international geregelt und normiert)

    echt interessant, was man so im alltag übersieht.

    grüssle

  10. #10 Norbert
    9. Dezember 2021

    Der Vergleich Tromsø – Rom ist allerdings wieder spannend, weil Tromsø nördlich des Polarkreises liegt. Folglich gibt es weniger Sonnenauf- und -untergänge als in Rom, was den Effekt natürlich abschwächt:

    Die jährliche Summe der Tageslichtstunden nimmt hier [= innerhalb der Polarkreise] also mit wachsendem Breitengrad wieder ab.

  11. #11 hwied
    in seinem Sessel wo(hin) das Licht (hin)scheint.
    9. Dezember 2021

    rolak,
    ach wärst du doch bei der Dudenredaktion geblieben.
    Der Gebrauch von wo hat sich mittlerweile auch außerhalb des Ortsbezuges eingebürgert. Mein Gebrauch war wo(bei).
    Mit “meine ich” und “meint man” rührst du am Kern meiner Aussage. Frag doch mal die Marie vom Fischmarkt wann der Tag anfängt.
    Hoffentlich provoziere ich dich jetzt nicht über Gebühr wenn ich dir sage, dass ich absichtlich etwas schlampig formuliere ,um Gegenrede zu bekommen.

    Was jetzt die Eingangsfrage betrifft, die ist eben nicht beantwortet, noch nicht mal Ansatzweise. Es geht um die kleinen Unterschiede bei den Tageszeiten.
    Was sind deren Ursachen und wie kann man die optisch sichtbar machen.

    Bei uns wurde vor 2 Jahren eine riesige Sonnenuhr angebracht, Schattenstablänge ca. 3 m.
    Wie du weißt, beschreibt der Weg des Schattens eine Lemniskate. Und jetzt kommt die Überraschung, die beiden Schleifen sind nicht spiegelsymmetrisch, die eine Schleife ist etwas größer als die andere. Das bedeutet, es gibt noch andere Einflussfaktoren auf die Länge des Tageslichtes als die bis jetzt genannten.
    Jetzt darfst du wieder korrigieren.

    Mars,
    Jürgen Schönstein geht es in erster Linie um Kommunikation. Die Antworten kann er sich aus jedem Sachbuch herausschreiben.
    Übrigens, um deinem Nick gerecht zu werden, wie lange dauert ein durchschnittlicher Marstag ?

  12. #12 Mars
    dazwischen
    9. Dezember 2021

    @hwied
    …. bei mir von sonnenaufgang zu sonnenuntergang
    und je nachdem auf welcher breite ich mich befinde

    nun, man weiß auch, dass die rotationsgeschwindigkeit der erde von den jahreszeiten der
    – vorwiegend – nödlichen hemisphäre abhängig ist.
    ergeben sich in der obigen frage weitere abweichungen in großen zyklen (Präzession, Milanković-Zyklen) ?
    ich glaube das führt dann doch zu weit.

    ;-))
    grüssle

  13. #13 hwied
    noch am gleichen Ort
    9. Dezember 2021

    Mars ,
    nicht von dir, die Tageslänge auf dem Planeten Mars ist gemeint.
    Nachträglich, für einen Kriegsgott bist du ja ganz umgänglich oder identifizierst du dich eher mit dem Snack.

  14. #14 Mars
    dazwischen
    9. Dezember 2021

    hwied,

    hab ich schon verstanden, gilt doch so?
    sonst kommen wieder siderische, solare und andere begrifflichkeiten dazu, das gibt ja kein ende.

    für ‘ne gute schokko bin ich immer zu haben, aber dieses klebzeugs??
    und mein nick geht auf den altrömischen (oder auch biblischen) namen zurück … den ich vor jahrzenten einfach ungefragt bekommen hab.

    grüssle

  15. #15 Kunstfehler
    9. Dezember 2021

    Hi,

    man sollte zur Bestimmung der Tageslänge noch die Refraktion mitrechnen. Die macht zwischen einem und max. zwei Sonnendurchmesser aus. Die obige geometrische Erklärung berücksichtigt nur den halben Sonnendurchmesser.

    https://de.wikipedia.org/wiki/Astronomische_Refraktion

    In den meisten Rechnungen zum Auf- und Untergang fließt ein Standardverfahren zur Berechnung der Refraktion ein und auch das verlängert den Tag.

    cs

  16. #16 Norbert
    9. Dezember 2021

    Ich hab mal aus Neugier den Code auf https://github.com/buelowp/sunset/ benutzt, um die Summe der Tageslängen fürs Jahr 2021 für die vier genannten Städte zu berechnen. Außerdem habe ich noch Mbandaka und Jokkmokk dazugenommen, weil ersteres am Äquator und letzteres am Polarkreis liegt. Hier das Ergebnis, auf ganze Stunden gerundet (in Klammern der Breitengrad):

    Mbandaka  (0,05°): 4422 h
    Rom      (41,88°): 4457 h
    Hamburg  (53,55°): 4487 h
    Oslo     (59,91°): 4520 h
    Jokkmokk (66,61°): 4649 h
    Tromsø   (69,65°): 4594 h

    Ob der Algorithmus die atmosphärische Refraktion, auf die schlappohr und Kunstfehler hingewiesen haben, auch berücksichtigt, weiß ich leider nicht. Der Unterschied zwischen Hamburg und Oslo ist aber schön nahe an den Berechnungen des Fragestellers, seine Internetquelle wird also die Refraktion wohl genauso berücksichtigt oder nicht berücksichtigt haben wie die von mir genutzte Bibliothek.

    Jedenfalls: Ja, der Unterschied zwischen Tromsø und Rom ist noch größer, aber nicht so groß wie der zwischen Jokkmokk und Rom, obwohl Tromsø nördlicher liegt.

  17. #17 Dirk Jo
    10. Dezember 2021

    Ihr seid alle wirklich schlau und cool

  18. #18 Karl-Heinz
    Graz
    10. Dezember 2021

    Es gibt dann noch eine Größe, die in die Tageslänge eingeht. Das ist die Tatsache, dass die Erde keinen keinen Kreis sondern eine Ellipse um die Sonne beschreibt.

    Schwankungen der Tageslänge im Laufe eines Jahres infolge der Neigung der Erdachse und der Elliptizität der Erdbahn (2. Keplersches Gesetz)

  19. #19 Karl-Heinz
    Graz
    10. Dezember 2021

    Ich hoffe Herr hwied erklärt uns demnächst mal die Zeitgleichung 🙂

  20. #20 Karl-Heinz
    Graz
    10. Dezember 2021
  21. #21 hwied
    10. Dezember 2021

    Karl-Heinz ,
    für die wahre Sonnenzeit brauchst du nur 4 Minuten und einen Sextanten.
    1. du bestimmst die aktuell geographische Breite. oder
    2. Du schaust in den astronomischen Jahrbüchern nach, wann der Sonnenhöchststand zu erwarten ist.
    3. Den durchläuft die Sonne innerhalb von 4 Minuten, in der Seefahrt nennt sich das Mittagsbreite.
    4. Wenn du eine Uhr dabei hast kannst du sogar den Längengrad bestimmen.
    Wozu die Sonne doch alles gut ist !
    Übrigens; ich besitze noch Redschift 7, welche Version hast du ?

  22. #22 hwied
    11. Dezember 2021

    Nachtrag. Die Geschwindigkeit der Erde nimmt vom sonnenweitesten Punkt zum sonnennähesten Punkt um 3,4 % zu. Wie sich das auswirkt ? Es wirkt sich bei der Ortszeit aus, die sich verschiebt.

  23. #23 Karl-Heinz
    Graz
    11. Dezember 2021

    @hwied

    Handelt es sich nur um einen Offset oder wird dadurch der echte 24 Stundentag länger oder kürzer?

  24. #24 hwied
    bei Kaffee und Kuchen
    11. Dezember 2021

    Hallo K.H.
    Die Antwort bleibt noch aus.
    Gerade habe ich die Erdrehung in Bezug zum Frühlingspunkt genommen. In den Monaten mit 31 Tagen beträgt der Drehwinkel genau 1 h 58 m pro 31 Tage. Nur im Dezember beträgt der Drehwinkel 1h 59 m. Seltsam ?
    Was ist für dich ein 24 Stunden Tag ? Gehst du von einem siderischen Jahr oder einem tropischen Jahr aus. Oder 24 Stunden bei einer Atomuhr?

  25. #25 Karl-Heinz
    Graz,11.
    12. Dezember 2021

    @hwied

    Gerade habe ich die Erdrehung in Bezug zum Frühlingspunkt genommen. In den Monaten mit 31 Tagen beträgt der Drehwinkel genau 1 h 58 m pro 31 Tage. Nur im Dezember beträgt der Drehwinkel 1h 59 m. Seltsam ?

    https://www.goruma.de/sites/default/files/images/import/bilder/content/g/geografie_erde_erdbahn_11_1500.jpg

    Die Frage lässt sich beantworten. Bitte zunächst das Bild betrachten.
    Die Sonne ist im rechten Brennpunkt der Darstellung. Umlaufbahn der Erde im Bild gegen Uhrzeigersinn. Eigenrotation Erde gegen den Uhrzeigersinn.

  26. #26 hwied
    12. Dezember 2021

    Karl-Heinz,
    Mit dem Drehwinkel ist die Sternenzeit gemeint. Bei Frühlingsanfang und Herbstanfang liegen Sternenzeit und Sonnenzeit etwa gleich.
    Die Grafik zeigt nur, dass der Sonnentag dem Sternentag vorauseilen muss. Wenn die Erde sich schneller um die Sonne dreht müsste der Tag länger werden. Oder anders formuliert, in Sonnennähe sind die Tage länger, also jetzt im Winter, wenn man die schiefe Erdachse nicht berücksichtigt.

  27. #27 hwied
    12. Dezember 2021

    Korrektur, die Sternenzeit ist kürzer als die Sonnenzeit.

  28. #28 Karl-Heinz
    Graz
    12. Dezember 2021

    @hwied

    Dein Drehwinkel genau 1 h 58 m pro 31 Tage.
    Auf welches Koordinatensystem beziehst du dich da?

  29. #29 hwied
    gerade beim Frühstück
    13. Dezember 2021

    K.H.
    Die Zeiten sind entnommen aus Kosmos Himmelsjahr 2020 und gelten für 10 Grad östliche Länge und 20 Uhr MEZ.
    Um herauszufinden, mit welchem Koordinatensystem da gerechnet wird, muss ich mich erst einlesen, also Geduld.
    Vermutung, die Angaben sind auf 1 Minute gerundet.
    Graz liegt auf 15,5 Grad östliche Länge, die Korrektur dafür 22 Minuten.

  30. #30 hwied
    13. Dezember 2021

    Nachtrag für die Daten vom 1.12. 2020
    Sternenzeit Graz um 20 Uhr h 0 36 m

    am 13. 12. 2020
    Sternenzeit Graz um 20 Uhr h 1 34 m

    am 31 . 12 . 2020
    Sternenzeit Graz um 20 Uhr h 2 45 m.

    Vielleicht kannst du damit etwas anfangen. Die Sternenzeit liefert ja den tatsächlichen Drehwinkel.
    Für nächstes Jahr lasse ich mir das Kosmos Himmelsjahr zu Weihnachten schenken.

  31. #31 Karl-Heinz
    Graz
    14. Dezember 2021

    @hwied
    Danke für Info.
    Ich melde mich sobald ich Zeit dafür habe. 🙂

  32. #32 Ronny Errmann
    19. Dezember 2021

    Kommentar #18 von Karl-Heinz beantwortet die Frage meines Erachtens. Die Erde bewegt sich auf einer Ellipse um die Sonne, der sonnennächste Punkt wird Anfang Januar passiert. Aufgrund des zweiten Keplerschem Gesetz (gleiche Zeiten für gleiche Flächen) bewegt sich die Erde im Winter schneller, daher ist die Zeit zwischen Herbst- und Frühlings-Tag-und-Nacht-Gleiche (Winter auf der Nordhalbkugel) kürzer als die zwischen Frühling und Herbst (Sommer). Und da die Tage im Sommer länger sind, und umso länger je weiter man nach Norden kommt, könnte das einen Teil des Unterschieds erklären.