Wissenschaft

Warum die Erde Jahreszeiten und saisonales Wetter hat

Haben Sie jemals gehört, dass das Wetter als saisonal oder ungewöhnlich beschrieben wird ?

Der Grund dafür ist, dass wir abhängig von der Jahreszeit dazu neigen, bestimmte Wettermuster zu spüren. Aber was sind Jahreszeiten?

 

Was ist eine Jahreszeit?

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Eine Jahreszeit ist eine Zeitspanne, die durch Wetteränderungen und Tageslichtstunden gekennzeichnet ist. Innerhalb eines Jahres gibt es vier Jahreszeiten: Winter, Frühling, Sommer und Herbst.

Aber während das Wetter mit den Jahreszeiten zusammenhängt, verursacht es sie nicht. Die Jahreszeiten der Erde sind das Ergebnis ihrer sich ändernden Position, wenn sie im Laufe eines Jahres die Sonne umkreist.

 

Die Sonne: Unverzichtbar für das Wetter und unsere Jahreszeiten

Als Energiequelle für unseren Planeten spielt die Sonne eine wesentliche Rolle bei der Erwärmung der Erde. Aber denken Sie nicht an die Erde als passiven Empfänger der Sonnenenergie! Im Gegenteil, es sind die Bewegungen der Erde, die bestimmen, wie  diese Energie empfangen wird. Das Verständnis dieser Bewegungen ist der erste Schritt, um zu lernen, warum unsere Jahreszeiten existieren und warum sie Wetteränderungen mit sich bringen.

 

Wie sich die Erde um die Sonne bewegt (Erdumlaufbahn & axiale Neigung)

Die Erde bewegt sich auf einem ovalen Pfad, der als Umlaufbahn bezeichnet wird, um die Sonne . (Eine Reise dauert ungefähr 365 1/4 Tage, klingt vertraut?) Ohne die Erdumlaufbahn wäre dieselbe Seite des Planeten direkt der Sonne zugewandt und die Temperaturen würden das ganze Jahr über entweder ständig heiß oder kalt bleiben.

Während wir um die Sonne reisen, „sitzt“ unser Planet nicht perfekt aufrecht, sondern neigt sich 23,5 ° von seiner Achse (der imaginären vertikalen Linie durch den Erdmittelpunkt, die zum Nordstern zeigt). Diese  Neigung  steuert die Stärke des Sonnenlichts, das die Erdoberfläche erreicht. Wenn eine Region direkt der Sonne zugewandt ist, treffen Sonnenstrahlen in einem Winkel von 90 ° frontal auf die Oberfläche und liefern konzentrierte Wärme. Im Gegenteil, wenn sich eine Region schräg von der Sonne entfernt befindet (z. B. wie die Pole der Erde), wird dieselbe Energiemenge empfangen, die Erdoberfläche wird jedoch in einem flacheren Winkel abgefangen, was zu einer weniger intensiven Erwärmung führt. (Wenn die Erdachse nicht geneigt wäre, wären die Pole auch in einem Winkel von 90 ° zur Sonnenstrahlung und der gesamte Planet würde gleichmäßig erwärmt.)

Da es die Intensität der Erwärmung stark beeinflusst, wird die Neigung der Erde – nicht ihre Entfernung von der Sonne – als Hauptursache für die vier Jahreszeiten angesehen.

 

Die astronomischen Jahreszeiten

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Zusammen bilden die Neigung der Erde und die Reise um die Sonne die Jahreszeiten. Aber wenn sich die Bewegungen der Erde an jedem Punkt ihrer Route allmählich ändern, warum gibt es dann nur vier Jahreszeiten? Die vier Jahreszeiten entsprechen vier einzigartigen Punkten, an denen die Erdachse (1) maximal in Richtung Sonne, (2) maximal von der Sonne weg und in gleichem Abstand von der Sonne geneigt ist (was zweimal vorkommt).

  • Sommersonnenwende: Die maximale Neigung der Erde gibt uns maximale Wärme

Die Sommersonnenwende wird am 20. oder 21. Juni auf der Nordhalbkugel beobachtet und ist das Datum, an dem die Erdachse ihr Innerstes in Richtung Sonne zeigt. Infolgedessen treffen die direkten Sonnenstrahlen auf den Tropic of Cancer (23,5 ° nördlicher Breite) und erwärmen die nördliche Hemisphäre effizienter als jede andere Region auf der Erde. Dies bedeutet, dass dort wärmere Temperaturen und mehr Tageslicht herrschen. (Das Gegenteil gilt für die südliche Hemisphäre, deren Oberfläche am weitesten von der Sonne entfernt ist.)

  • Wintersonnenwende: Die Erde neigt sich der Kälte des Weltraums zu

Am 20. oder 21. Dezember, 6 Monate nach dem ersten Sommertag, hat sich die Ausrichtung der Erde völlig umgekehrt. Obwohl die Erde der Sonne am nächsten ist (ja, dies geschieht im Winter – nicht im Sommer), zeigt ihre Achse jetzt am weitesten von der Sonne entfernt. Dies versetzt die nördliche Hemisphäre in eine schlechte Position, um direktes Sonnenlicht zu empfangen, da sie nun ihr Ziel auf den Tropic of Capricorn (23,5 ° südlicher Breite) übertragen hat. Verringertes Sonnenlicht bedeutet kühle Temperaturen und kürzere Tageslichtstunden für Standorte nördlich des Äquators und mehr Wärme für Standorte im Süden.

  • Vernal Equinox & Autumnal Equinox

Die Mittelpunkte zwischen den beiden gegenüberliegenden Sonnenwende werden als Äquinoktien bezeichnet. An beiden Tagundnachtgleiche treffen die direkten Sonnenstrahlen entlang des Äquators (0 ° Breite) und die Erdachse ist weder zur Sonne hin noch von dieser weg geneigt. Aber wenn die Bewegungen der Erde für beide Tagundnachtgleiche identisch sind, warum sind Herbst und Frühling zwei verschiedene Jahreszeiten? Sie sind unterschiedlich, weil die Seite der Erde, die der Sonne zugewandt ist, an jedem Datum anders ist. Die Erde bewegt sich um die Sonne nach Osten, so dass die nördliche Hemisphäre am Tag des herbstlichen Äquinoktiums (22./23. September) von direktem zu indirektem Sonnenlicht (Kühltemperaturen) übergeht, während dies beim Frühlingsäquinoktium (20./21. März) der Fall ist Übergang von einer Position indirekter zu direkter Sonneneinstrahlung (Erwärmungstemperaturen). (Wiederum gilt das Gegenteil für die südliche Hemisphäre.)

Unabhängig vom Breitengrad ist die Länge des Tageslichts an diesen beiden Tagen gleichmäßig mit der Länge der Nacht ausgeglichen (daher bedeutet der Begriff „Äquinoktium“ „gleiche Nacht“).

 

Treffen Sie die meteorologischen Jahreszeiten

Wir haben gerade untersucht, wie uns die Astronomie unsere vier Jahreszeiten gibt. Während die Astronomie die Jahreszeiten der Erde erklärt, sind die ihnen zugewiesenen Kalenderdaten nicht immer die genaueste Methode, um das Kalenderjahr in vier gleiche Perioden mit ähnlichen Temperaturen und Wetterbedingungen zu organisieren. Dazu schauen wir auf die “ meteorologischen Jahreszeiten „. Wann sind die meteorologischen Jahreszeiten und wie unterscheiden sie sich vom „normalen“ Winter, Frühling, Sommer und Herbst?

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