Sommer und Winter, Tag und Nacht

Sommer und Winter, Tag und Nacht Übung

• Gib wieder, warum die Temperaturen auf der Erde schwanken können.

  Tipps

  Steht die Drehachse der Erde senkrecht zu ihrer Umlaufbahn? Wenn nicht, können auch die Sonnenstrahlen nicht immer im gleichen Winkel auf die Erdoberfläche treffen.

  Im Sommer fallen die Sonnenstrahlen auf der Nordhalbkugel relativ steil auf die Erdoberfläche. Das erklärt die hohen Temperaturen.

  Zwei Aussagen sind korrekt.

  Lösung

  Die Temperaturen jeder Jahreszeit variieren.

  • Das hängt von der Erdneigung und der Position der Sonne ab.
  • Die Erde umkreist die Sonne auf einer elliptischen Bahn. Dabei steht die Erde nicht senkrecht zu ihrer Umlaufbahn, sondern ist um 23,5° geneigt.
  • Diese Neigung führt dazu, dass die Sonnenstrahlen nicht immer im gleichen Winkel auf die Erdoberfläche treffen und es deswegen mal wärmer und mal kälter auf der Erde ist.

  → Die Nordhalbkugel ist im Sommer der Sonne stärker zugeneigt und dementsprechend steigen die Temperaturen an.
  → Im Winter ist die Nordhalbkugel leicht von der Sonne weggeneigt, weswegen es im Winter deutlich kühler ist.

• Zeige auf, wo und wann der Einfallswinkel der Sonne am steilsten ist.

  Tipps

  Die Südhalbkugel liegt südlich des Äquators.

  Erinnerst du dich, wann auf der Nordhalbkugel Sommeranfang ist?

  Die roten Punkte geben an, wann und wo die Sonnenstrahlen am steilsten auf die Erde eintreffen.

  Lösung

  Auf dem Bild siehst du, wo im Laufe des Jahres die Sonnenstrahlen ziemlich steil auf die Erde treffen.

  Ist auf der Nordhalbkugel gerade Frühling, so ist auf der Südhalbkugel Herbst. Grund dafür ist die Sonneneinstrahlung, denn wenn auf der Nordhalbkugel am 21.6. gerade Sommeranfang ist, so herrschen auf der Südhalbkugel eisige Temperaturen, da dort Winter ist.

  Wird es auf der Nordhalbkugel durch den Herbst kühler, so beginnt es auf der Südhalbkugel im Frühling wärmer zu werden.

• Untersuche die Bewegung der Erde um die Sonne.

  Tipps

  Die Erde ist ständig in Bewegung. In 24 Stunden dreht sie sich einmal um sich selbst. Worum dreht sich die Erde noch?

  Lösung

  Jahreszeiten wie Sommer oder Winter werden durch den Einfallswinkel der Sonnenstrahlen bestimmt.

  • Wenn auf der Nordhalbkugel Sommer ist, fallen die Sonnenstrahlen steil auf die Erdoberfläche.
  • Zur gleichen Zeit ist auf der Südhalbkugel Winter, da hier die Sonnenstrahlen im flacheren Winkel auf die Erde treffen.

  Dass die Sonnenstrahlen immer anders auf die Erdoberfläche fallen, hängt mit der Bewegung der Erde zusammen.

  • Die Erde umkreist die Sonne auf einer elliptischen Bahn. Dabei dreht sie sich außerdem einmal in 24 Stunden um sich selbst.
  • Ihre Drehachse steht nie senkrecht zu ihrer Umlaufbahn, sie ist immer um 23,5 Grad geneigt.

  → Das erklärt, warum die Sonnenstrahlen immer in einem anderen Winkel auf die Erdoberfläche treffen.

• Arbeite das Phänomen des Polartags und der Polarnacht heraus.

  Tipps

  Der Polartag wird auch Mitternachtssonne genannt, da die Sonne nie untergeht.

  Lösung

  Polartag und Polarnacht herrschen in beiden Polargebieten.

  • Am Polartag geht die Sonne nachts nicht unter.
  • Das liegt daran, dass Tag und Nacht am Nord- und Südpol nicht gleich lang sind.
  • Wenn zum Beispiel am Sommeranfang auf der Nordhalbkugel (21.6.) die Sonnenstrahlen steil auf den nördlichen Wendekreis fallen, dann sind die Tage auf der Nordhalbkugel lang, die Nächte dafür aber umso kürzer.
  • Am 21.12. hingegen treffen die Sonnenstrahlen steil auf den südlichen Wendekreis. Auf der Nordhalbkugel sind die Tage nun kurz und die Nächte sehr lang.
  • Das ist der Grund, warum in der Zeit der Polarnacht die Sonne auch am Tag nicht aufgeht.
  • Direkt an den Polen dauern die Polartage und Polarnächte mehrere Monate.

• Zeige die Wirkung des Einstrahlungswinkels der Sonne auf.

  Tipps

  Je steiler die Sonnenstrahlen auf die Erde treffen, desto wärmer wird es.

  Lösung

  Ob es auf der Erde warm oder kalt ist, hängt von der Erdneigung und der Position zur Sonne ab:

  • Fallen die Sonnenstrahlen besonders steil auf die Erdoberfläche, so ist es auch besonders heiß.
  • Das liegt daran, dass die Sonnenstrahlen auf der Erdoberfläche in Wärmeenergie umgewandelt werden.

  Da es bei uns im Sommer besonders heiß ist, heißt das, dass die Sonnenstrahlen steil auf die Erde fallen.

  Doch Vorsicht, es kann entweder nur auf der Nordhalbkugel oder auf der Südhalbkugel Sommer sein. Auf der jeweils anderen Seite ist dann zur gleichen Zeit Winter.

• Untersuche, welche Folgen sich aus den geografischen Unstimmigkeiten ergeben würden.

  Tipps

  Bedenke, dass die Erwärmung der Erdoberfläche mit dem Einstrahlungswinkel der Sonne zusammenhängt. Je steiler die Sonnenstrahlen auf die Erde fallen, desto wärmer ist es. Was würde passieren, wenn die Sonnenstrahlen immer im gleichen Winkel fallen?

  Alle vier Jahre haben wir im Kalender einen zusätzlichen Tag: den 29. Februar. Warum ist das so?

  Lösung

  Die Erde dreht sich in 365 Tagen, 5 Stunden, 48 Minuten und 48 Sekunden um die Sonne. Sie braucht für eine Umrundung also etwas mehr als ein Jahr. Die zusätzliche Zeit wird alle vier Jahre durch einen Schalttag, den 29. Februar, ausgeglichen.

  Bei ihrer Umrundung um die Sonne steht die Erde keinesfalls senkrecht, sondern ist um 23,5 Grad geneigt. Das führt dazu, dass mal die Nordhalbkugel und mal die Südhalbkugel mehr von der Sonne beschienen werden. Die Jahreszeiten entstehen.