Überblick

Die Drehbewegung unseres Heimatplaneten um seine eigene Achse (Rotation), die uns auf der Erde wie eine Bewegung der Sonne über den Himmel erscheint, ist der Grund für den 24-stündigen Wechsel von Tag und Nacht. Die zweite Bewegung der Erde auf ihrer fast kreisförmigen Umlaufbahn um die Sonne (Bahn-Ellipse) ist dagegen der Grund für den Ablauf des Jahres und der Jahreszeiten. Die Erde umläuft die Sonne mit einer mittleren Entfernung von etwa 150 Millionen Kilometern. Dazu benötigt sie 365,2422 Tage („tropisches Jahr“). Da Kalenderjahre keine Bruchteile von Tagen enthalten können, addiert sich die jährliche Abweichung etwa alle vier Jahre zu einem ganzen Tag. Dieser zusätzliche Tag wird dann am 29. Februar als Schalttag eingeschoben. Auf ihrer Bahn-Ellipse erreicht die Erde im Januar den sonnennächsten Punkt (Perihel), im Juli den sonnenfernsten (Aphel). Da sich die Erde in Sonnennähe etwas schneller bewegt, ist das nördliche Winterhalbjahr kürzer als das Sommerhalbjahr.

Entstehung der Jahreszeiten

Weil die Rotationsachse der Erde nicht senkrecht zur Ebene der Umlaufbahn steht, sondern einen Winkel von 23,5 Grad bildet, entstehen die Jahreszeiten. Die Neigung der Achse ist bis auf langfristige Effekte (Präzession der Erdachse) stets gleich. Der Himmelsnordpol ist daher immer in der Nähe des Polarsterns. So ist beispielsweise am 21. Juni die Nordhalbkugel der Erde der Sonne am stärksten zugewandt. Durch den Einfallswinkel der Sonnenstrahlen wird es sehr warm – es ist Sommer. Währenddessen ist die Südhalbkugel der Erde im Juli kaum der Sonne zugewandt. Hier ist im Juli Winter. In der Region des Nordpolarkreises verschwindet in dieser Zeit der Sommersonnenwende die Sonne nicht mehr unter dem Horizont. Zur Zeit der Wintersonnenwende im Dezember sind die Jahreszeiten umgekehrt. Auf der Nordhalbkugel ist es Winter, auf der Südhalbkugel Sommer. Am Nordpol geht zu dieser Jahreszeit die Sonne nicht auf.