Wissenschaft kompakt

Sonne, Erde, Jahreszeiten



Der Herbst ist da und hält uns zurzeit in seinem regnerischen und
windigen Griff. Heute soll es darum gehen auf welche Weise die
Erdumlaufbahn die verschiedenen Jahreszeiten verursacht.



Von klein auf kennen wir die vier Jahreszeiten, Frühling, Sommer,
Herbst und Winter. Das typische Wetter unterscheidet sich von
Jahreszeit zu Jahreszeit stark. Ist es im Sommer oft heiß oder
gewittrig, ist es im Winter dagegen kalt und windig. Der Herbst hat
seine sonnigen Seiten und kann mit seiner farbenprächtigen Natur
glänzen, jedoch genauso windiges, trübes, nebliges oder regnerisches
Wetter mit sich bringen. Dass der Frühling ebenso viele verschiedene
Seiten hat, ist sowieso offensichtlich mit dem April als Inbegriff
der Sprunghaftigkeit: "Der April, der macht was er will."

Und was treibt diese alljährliche Wettermaschinerie an? Natürlich die
Sonne und die Umlaufbahn der Erde um diese herum.

Das erste der berühmten Keplerschen Gesetze besagt, dass sich die
Erde (und auch jeder andere Planet) auf einer elliptischen Bahn um
die Sonne bewegt. Dabei steht die Sonne in einem der Brennpunkte. Der
Bahnpunkt, der die größte Entfernung zur Sonne aufweist wird dabei
"Aphel" genannt, der sonnennächste Punkt "Perihel". Nun stellt sich
die Frage, an welchem Tag des Jahres die Erde diese Punkte passiert.
Wollen Sie raten? Die Antwort finden Sie am Ende dieses Thema des
Tages.

Die Entfernung zur Sonne spielt also für die Jahreszeiten eine nur
untergeordnete Rolle. Was also zeichnet den Erdorbit noch aus? Das
Zauberwort ist die Ekliptik. Diese beschreibt, dass die Erdumlaufbahn
gegenüber der Erdachse geneigt ist. Dieser Neigungswinkel beträgt
23,5° und findet sich beispielsweise bei Globen (tatsächlich die
Mehrzahl von Globus) wieder, die ebenfalls nicht "gerade" dastehen.
Während sich die Erde um die Sonne bewegt, führt diese Ekliptik nun
dazu, dass ein halbes Jahr lang die Nordhalbkugel der Sonne zugewandt
ist und die anderen sechs Monate die Südhalbkugel. Die Zeitpunkte des
Wechsels werden durch die Tag-und-Nachtgleichen markiert. Sie fallen
auf den 21. März und den 23. September. Der Tag des höchsten
Sonnenstandes (in Bezug auf die Nordhalbkugel) ist der 21. Juni und
der des niedrigsten der 21. Dezember. Diese Tage könnten Ihnen
bekannt vorkommen, denn sie markieren den Sommer- bzw. Winteranfang
im kalendarischen Sinne. Auf den ersten Blick vielleicht etwas
unintuitiv, aber das bedeutet auch, dass ab dem Sommerbeginn die Tage
wieder kürzer werden.

Spannenderweise ist die Erdumlaufbahn nicht konstant. Sie unterliegt
gewissen Veränderungen. Beispielsweise ändert sich das Perihel und
gleichzeitig der Frühlingspunkt. Alle etwa 12000 Jahre fallen Perihel
und Sommeranfang zusammen. Wenn sich jemand dann die Frage stellt,
warum es Sommer wird, der wird vielleicht irrtümlich auf die Antwort
kommen, dass die Entfernung zwischen Erde und Sonne ausschlaggebend
sei. Für dieses Thema des Tages hat das zur Folge, dass die
untenstehende Antwort strenggenommen nur eine Momentaufnahme ist und
eigentlich lauten müsste: Das Datum, an dem die Erde Aphel und
Perihel durchläuft, ist nicht konstant, sondern ändert sich in
regelmäßigen (astronomischen) Zeitintervallen.

Antwort auf die Frage im Text:

Das Aphel wird am 03. Januar, das Perihel am 03. Juli erreicht.


M.Sc. Fabian Chow

Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 04.10.2025

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