Die Jahreszeiten – Licht- und Schattenspiele von Sonne und schief kreiselndem Erdball

In der Nacht zu heute wurden wieder mal die Uhren von der Sommerzeit auf die  Winterzeit umgestellt.
So viel auch über die Folgen dieser jährlich 2-maligen Umstellerei diskutiert wird, auf die natürliche Abfolge der Jahreszeiten und damit der Tageslängen wirkt sich das nicht im geringsten aus. Denn der heutige Tag ist astronomisch ebenso (knapp) 24 Stunden lang wie der gestrige, denn die Erdkugel braucht an allen Tagen diese Zeit, um sich einmal ganz um ihre eigene Achse zu drehen. Und die „lichte Tageslänge“, d. h. die Sonnenscheindauer oder Tageslichtdauer zwischen Sonnenaufgang und -untergang, ist natürlich auch nicht eine Stunde länger als gestern, sondern sogar ca. 4 min kürzer als noch gestern. Diese Daten sind bezogen auf den Breitengrad 51,4° Nord meiner Nordsauerländer Heimat. Die gleiche Tageslichtdauer wie heute (27. Oktober), nämlich 9 Stunden und 56 min, hatten wir hier auch schon am 13. Februar (vgl. Blog-Artikel zu „äquivalenten Jahreszeiten„). Das bedeutet, dass wir an der Tageslänge alleine die Jahreszeit (bis auf zwei Tage als Ausnahmen) nicht erkennen können; dazu unten mehr….
Wie sieht es auf gleicher „Höhe“ = Breitengrad = gleicher Abstand zum Äquator auf der Südhalbkugel unseres Planeten aus? Dort liegt u. a. das südliche Argentinien und die Falkland-Inseln (der Rest des Breitengrades 51,4° Süd fällt übrigens zum größten Teil ins Wasser verschiedener Ozeane). Dort „unten“ haben wir am 27.10. eine Tageslänge von 14:36 h, also mehr als 4,5 h länger Tages-/Sonnenlicht als zurzeit hier in Mitteleuropa.
Das liegt bekanntermaßen daran, dass auf der Südhalbkugel (südliche Hemisphäre) gerade Frühling ist – und überhaupt dort immer die gegenteilige Jahreszeit wie bei uns im Norden des Erdballs herrscht. Meine Serie „Blick in die Gegenjahreszeit“ hier im Blog ist also immer auch in gewisser Weise ein saisonaler Bick auf die „Gegen-Halbkugel“.

Wie kommt es nun überhaupt zu den Jahreszeiten? Dass es auf jeden Fall etwas zu tun hat mit der Drehung der Erde um die Sonne, wofür sie ein Jahr braucht, ist Allgemeinwissen. Allerdings ist die irrige Meinung weit verbreitet, dass die jeweilige Entfernung der Erde von der Sonne die Jahreszeiten auslöst. Zwar läuft die Erde tatsächlich nicht auf einer echten Kreisrunde – also mit überall gleichem Abstand – um die Sonne, sondern etwas „eiförmig“, auf einer (schwachen) Ellipse. Die Entfernung zur Sonne schwankt zwischen 147 Mio. km und 152 Mio km. Falls das die Ursache der Jahreszeiten wäre, müsste allerdings zu jedem Datum auf der ganzen Erde, also auf beiden Halbkugeln, immer dieselbe Jahreszeit herrschen. Das ist aber nicht so.
Außerdem ist die Erde gegenwärtig im Januar der Sonne am nächsten (2013: 3. Januar), also mitten im Nordwinter.

Des Rätsels Lösung ist, dass die Erde nicht „gerade“ um die Sonne kreist. Denn die Erdachse – also die Linie durch die beiden Pole – steht nicht senkrecht auf der Erdumlaufbahn, sondern schräg, genauer gesagt um 23 ¹/² ° gekippt (Stichwort: Schiefe der Ekliptik). Diese Neigung behält unser Planet während des gesamten Umlaufs bei, pendelt also nicht (nennenswert) mit seiner Achse herum. Die Erdachse bleibt an jedem Punkt der Erdbahn zu sich selbst parallel. Durch diese Schrägstellung ändert die Erde auf dem Weg um die Sonne laufend ihre Ausrichtung zum Sonnenlicht. Mal ist dadurch die Nordhalbkugel mehr der Sonne zugeneigt, mal der Süden. Das wiederum führt dazu, dass mal die eine Halbkugel mehr und länger Sonnenstrahlung abbekommt, mal die andere.

In den folgenden Fotos habe ich mit einer äußerst primitiven und total unmaßstäblichen und nicht winkeltreuen „Versuchsanordnung“ die beiden extremen Jahreszeiten Sommer und Winter darzustellen versucht. Ein alter (und dreckiger) Tennisball stellt die Erde dar, der Nagel dadurch die Erdachse. Die Stecknadel markiert einen Punkt auf der Nordhalbkugel. Die Lampe soll die Sonne sein 😉 Den Äquator habe ich per Bildbearbeitung als gestrichelte Linie draufgesetzt. Man beachte, dass auch dieser natürlich schief liegt.
Auf dem ersten Bild ist die Ausrichtung der Erde zur Sonne etwa im Juni/Juli (und ca. mittags an der nadel-markierten Stelle), dargestellt:

Juli-Erdball

An dieser Position der Erde auf ihrer Umlaufbahn kommt das Sonnenlicht sozusagen von rechts und bescheint die Nordhalbkugel stärker als den Süden. Bitte auch hierbei wieder dran denken, dass die Nordhalbkugel nicht die optisch – parallel zur Bildwaagerechten – obere Hälfte des Balls ist, sondern der Bereich oberhalb bzw. halbrechts vom gestrichelt eingezeichneten Äquator!

Der Nordpol (unter dem Nagelkopf) liegt im Sonnenlicht; es ist also dort Polartag. Der Südpol (wo ich den Ball festhalte) dagegen liegt voll im Dunkeln, dort ist Polarnacht.  Drehen wir nun den Ball um seine Achse bleibt der Nordpol hell, der Südpol dunkel. Auch der Rest der Nordhalbkugel liegt während der 24-h-Drehung länger im Licht als der Süden. Deshalb sind die Tage nördlich des Äquators im Juli länger als die Nächte, im Süden ist es umgekehrt. Außerdem fallen die Sonnenstrahlen steiler auf die Erde, sodass sie die Erdoberfläche stärker erwärmen als bei dem flacherem Einfall auf der Südhalbkugel. Man sagt dann ja so schön, die Sonne sei „stärker“ im Sommer als im Winter. In Wirklichkeit ist ihre „Kraft“ natürlich völlig unabhängig von den irdischen Jahreszeiten. Vielmehr bekommen wir im Sommer nur mehr von der Sonne ab als im Winter. Von der Erde aus sehen wir die Sonne höher am Himmel stehen als im Winter. Aber es ist nicht die Sonne, die „klettert“, sondern immer nur verändert sich die Ausrichtung der Erde bzw. der jeweiligen Erdhalbkugel zur Sonne.

Auf dem nächsten Foto sehen wir die Situation etwa im Dezember/Januar:

Januar-Erdball

Die Erde hat sich zur entgegensetzten Seite innerhalb der Umlaufbahn bewegt, sodass Licht und Wärme nun „von links“ kommen. Wegen der gleich gebliebenen Schiefe der Erdachse sind auch hier wieder die beiden Erdhalbkugeln ungleich stark von der Sonne beschienen. Diesmal bekommt der Süden mehr Beleuchtung ab, der Nordpol liegt ganztägig im Schatten, der Südpol ganztägig im Licht.

Etwas genauer dargestellt ist alles hier in dieser Skizze aus einem Buch über Klimatologie (W. Weischet: Einführung in die Klimatologie):

IMG_2229

Ich habe darin die Sonnen-Beleuchtungsverhältnisse am 21.12. (Wintersonnenwende im Norden, Sommersonnenwende im Süden) gelb hervorgehoben.

Eigentlich gibt es nur zwei echte Jahreszeitpunkte, nämlich die Sonnenwenden am 21.06. und 21.12., wenn das Maximum bzw. Minimum der Sonneneinstrahlung und der Tageslänge bestehen und sich danach die Veränderung der Tageslängen umkehrt. Alle anderen Tageslängen kommen zweimal im Jahr vor. Um die Jahreszeiten allein an den Lichtverhältnissen bestimmen zu können, muss man also immer auch die Tendenz der Tage drumherum kennen. Sind die Tage z. B. sehr kurz, werden aber jeden Tag länger, ist es Winter. Scheint die Sonne sehr lange, aber jeden Tag weniger, ist es Sommer.

Es gibt aber schließlich noch zwei weitere Jahreszeiten und zwei weitere wichtige Punkte auf der Erdumlaufbahn. Auf dem Weg zwischen den beiden genannten Extrempunken (Sonnenwenden) muss es zwangsläufig zwei Positionen geben, bei denen die Erdachse doch mal senkrecht zu den Sonnenstrahlen steht. Dies geschieht während der Tag-und-Nacht-Gleichen zum Herbstbeginn (23.09. auf der Nordhalbkugel, 21.03. im Süden) und zum Frühlingsbeginn (21.03. bzw. 23.09.). Dann sind die Tage und Nächte an allen Orten der Erde gleich lang. Frühling und Herbst sind die Übergangsjahreszeiten zwischen Sommer und Winter und damit zwischen Tag-und-Nacht-Gleichen und Sonnenwenden.

Würde die Erde senkrecht auf iher Umlaufbahn stehen, hätten wir übrigens gar keine Jahreszeiten. Jeder Ort der Erde würde dann das ganze Jahr über gleichbleibend viel Sonne abbekommen. Tage und Nächte wären immer je 12 Stunden lang.

Da ist es mir doch lieber, dass wir „schief“ um unsere Sonne kreisen und die Vielfalt der Jahreszeiten genießen können – und ich diesen Blog machen kann 🙂

Felsen und Pflanzen

Immer wieder beeindruckend ist der Kampf von Pflanzen um das für ihr Überleben notwendige Stück guten Bodens. Besonders in steiniger oder gar felsiger Umgebung schaffen es einige von ihnen, an auf den ersten Blick ziemlich unwirtlichen Stellen Fuß ….äh….Wurzel(n) zu fassen wie hier diese Kiefer im Spalt eines Felsblocks (vermutlich aus Granit…?) im nördlichen Harz, entdeckt in einem Wanderurlaub:

Kiefer auf/in Felsblock; nördlicher Harz

Kiefer auf/in/aus Felsblock; im nördlichen Harz bei Ilsenburg (Sachsen-Anhalt); September 2006

Auch wenn das Überleben dort hart – im wahrsten Sinne – sein dürfte, zumindest die Konkurrenz durch andere Bäume ist an diesem Standort kein Problem.

Eine änhliche Kombination sehen wir auf dem nächsten Bild, diesmal mit Buchen auf oder zwischen Schieferplatten:

junge Buchen zwischen Schieferplatten

junge Buchen und Haselsträucher  zwischen Schieferplatten in Menden/Sauerland, nahe Huckenohl-Stadion; April 2008

Schiefer ist allerdings ein ziemlich weiches und „bröseliges“ Gestein, sodass Bäume es hier nicht allzu schwer haben. Die  im Bild gerade frisch im Frühling austreibenden Bäume dürften auch ganz aktiv mit ihrem Wachstum zur weiteren Verwitterung des Schiefers beitragen.

Viel intensivere Verwitterung von Felsen gibt es in den Hochgebirgen. Hier sind Wetter und Wasser die größten zerstörenden Kräfte für jedes noch so harte Gestein. So entstehen in einigen Lagen riesige Schutt- und Geröllfelder und „Erosionsbahnen“,  wie hier in den Allgäuer Alpen bei Oberstdorf (aus meinem Allgäu-Urlaub 2003):

Felsgeröllfeld(er) in den Allgäuer Alpen

Felsgeröllfeld(er) in den Allgäuer Alpen unterhalb des Nebelhorns bei Oberstdorf; Juni 2003

Selbst am Rande dieser durch die Hanglage und wegen der fehlenden höheren Vegetation als Wuchsort äußerst unsicheren Schuttmassen schaffen es Gräser und andere niedrigwüchsige Pflanzen, sich anzusiedeln, auch wenn nicht immer für lange. Auf der gegenüberliegenden Talseite erkennt man das Wechselspiel zwischen Fels und Vegetation aller Art noch deutlicher.

Goldener Oktober schon öfter um den 22.10.

Wir hatten heute einen sonnigen und rekordverdächtig warmen „goldenen“ Oktobertag. Ist das ungewöhnlich?
Vor einem Jahr jedenfalls war die Witterung fast genauso warm und noch etwas sonniger als jetzt (nachzulesen in meinem damaligen Blog-Beitrag).
Beim Durchsuchen meiner Fotos aus den Tagen zwischen dem 20.10. und 23.10. in den weiter zurückliegenden Jahren gab es ein ähnliches Bild. Oft herrschte genau in diesem Abschnitt des Monats goldener Oktober, so z. B. am 22.10.2011:

"goldenes" Eichenlaub in Menden/Sauerland; 22.10.2011

„goldenes“ Eichenlaub in Menden/Sauerland; 22.10.2011

Vor 6 Jahren war es ebenfalls sehr sonnig, aber deutlich kühler als in den letzten Jahren.
Auf einem Ausflug ins südliche Sauerland (Kreis Olpe) am 20.10.2007 gab es sehr schöne  Gold-Oktober-Impressionen:

Bigge-Stausee im Süd-Sauerland, 20.10.07

Bigge-Stausee im Süd-Sauerland, 20.10.07

Zwei Tage später, am 22.10.2007, hielt das damalige Traumwetter weiter an und die herbstlichen Farbspiele kamen so richtig zur Geltung, wie hier diese grüne „Fichtenkrone“ (oder „Fichtenwelle“)  auf einem bunt-belaubten Steilhang der Ruhr bei Arnsberg-Oeventrop im mitte-nördlichen Sauerland:

Steilhang über der Ruhr bei Arnsberg-Oeventrop

Steilhang über der Ruhr bei Arnsberg-Oeventrop im nordwestlichen Hochsauerlandkreis; 22.10.07

Während ich gerade die letzten Zeilen dieses Artikels schreibe, geht draußen ein heftiger Regenschauer mit Blitz und Donner nieder….das war so in den Vorjahren nicht zu beobachten ….

Sonnentropfen auf herbstlichem Grün

Am letzten Wochenende (12./13.10.13) hatten wir durchwachsenes, v. a. unterkühltes Herbstwetter.
Es gab noch viel Grün in der Pfanzenwelt. Bunte Herbstfarben hielten sich noch zurück.

Besonders reizvoll war jedoch die Verbindung aus Nässe und Sonne, wie hier auf dem taubeglänzten Rasen:

Rasen mit Tau in der Sonne

Rasen mit Tau in der Sonne; 12.10.13

Die einzelnen Tropfen brechen und spiegeln das Sonnenlicht, sodass sie manchmal wie eine „Mini-Sonne“ auf einer Pflanze wirken – wie hier auf einer Akelei:

Akelei-Blatt mit "Sonnentropfen"

Akelei-Blatt mit „Sonnentropfen“ (und vielen kleinen Tröpfchen drumherum); 12.10.13

Blick in die Gegen-Jahreszeit: vorsommerlicher Frühling 2013

In der Gegen-Jahreszeit zu heute, vor einem halben Jahr, am 14. April  2013,  hatten wir einen sonnigen Sonntag im noch frühen Frühling mit schon beinahe sommerlichen Temperaturen.

Die Vegetation lag nach dem langen Winter aber dennoch ziemlich weit zurück, entsprechend kahl und wenig farbenfroh war die Landschaft, wie hier im Nordsauerland bei Sundern-Enkhausen:

Landschaft bei Sundern im Sauerland

Landschaft bei Sundern-Enkhausen im Sauerland; 14.04.2013

Mehr zu diesem Tag gibt bzw. gab es in meinem damaligen Post….

Aktuell, Mitte Oktober, ist es zwar deutlich kühler und das Wetter durchwachsen, aber Bäume und Wiesen sind noch grün oder werden leuchtend bunt:

Ruhrtalradweg östlich von Fröndenberg

Ruhrtalradweg in den Warmer Löhen zwischen Fröndenberg und Wickede; 13.10.2013

Spätblüher an frühherbstlichen Wegesrändern

Heute  hat  mit einem beachtlichen Temperatursturz der milde und halbwegs heitere Frühherbst 2013 wohl sein Ende gefunden.

Zuvor zeigte diese Jahreszeit aber noch einmal, dass der (Spät-)Sommer in sie hineinspielt.
Am 3.10.13 waren noch – teils auch wieder – viele Kräuter und Stauden in Blüte. Daneben gab es aber natürlich auch jede Menge früchtetragende Pflanzen.
Hier eine lockere Auswahl von einem Rad-Ausflug in die Feldfluren, nordöstlich von Menden/Sauerland, v. a. im „Sassenland“:

a) Raukenblättriges Greiskraut (Kreuzkraut) an der B 7 bei Menden-Schwitten

Raukenblättriges Greiskraut bei Menden-Schwitten

Raukenblättriges Greiskraut bei Menden-Schwitten; 3.10.2013
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b) Echtes Mädesüß am Rand eines Feldgehölzes bei Menden-Schwitten

Echtes Mädesüß, bei Menden-Schwitten

Echtes Mädesüß, bei Menden-Schwitten; 3.10.2013
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c) Stinkender Storchschnabel (Ruprechtskraut) mit den typischen Fruchtschnäbeln, gesehen am Rand eines Feldgehölzes bei Menden-Schwitten:

Stinkender Storchschnabel (Ruprechtskraut), bei Menden-Schwitten

Stinkender Storchschnabel (Ruprechtskraut), bei Menden-Schwitten; 3.10.2013
zum Vergrößern bitte anklicken!

d) Rauhaariges (Zottiges) Weidenröschen mit weit in die Höhe „gereckten“ Fruchtständen in einem Wegesgraben bei Menden-Schwitten

Rauhaariges Weidenröschen bei Menden-Schwitten

Rauhaariges Weidenröschen bei Menden-Schwitten; 3.10.2013
zum Vergrößern bitte anklicken!

Mit einigen Tagen Verspätung bringe ich noch einen Beitrag zum Tag der deutschen Einheit am 03. Oktober.
Als dieser Jahrestag zum ersten Mal begangen wurde (am 03.10.1991), war ich auf Reise ganz im Osten des gerade ein Jahr lang vereinten Landes, in Görlitz in der Lausitz im Freistaat Sachsen:

Görlitz, Stadtmuseum mit Deutschland-Flagge am 03.10.91

Görlitz in der Oberlausitz, Stadtmuseum mit Deutschland-Flagge am 03.10.91;
[Scan vom Papierfoto]

Das Foto ist u. a. bestimmt durch die von mehreren Grenzlinien (Dach – Himmel, Flagge – Himmel) gebildeten Farb- und Form-Kontraste.

Görlitz ist die östlichste Stadt Deutschlands . Sie liegt am Fluss Neiße und damit an der Grenze zu Polen.
Auf dem folgenden Foto ist der Blick von der deutschen Seite auf die polnische Seite zu sehen. Beide Seiten gehörten bis 1945 zusammen. Danach bildeten die östlichen Stadtteile die eigenständige polnische Stadt Zgorzelec. Als ich damals das Foto machte, war noch nicht abzusehen, dass einige Jahre später beide Fluss-Seiten wieder in einem vereinten friedlichen Europa liegen würden:

von Görlitz über die Neiße auf Zgorzelec; 3.10.91

Blick von Görlitz (Deutschland) über die Neiße auf Zgorzelec (Polen); 03. Oktober 1991
[Scan vom Papierfoto]

In diesem Jahr, am 03.10.2013, am 23. Tag der Deutschen Einheit, war im heimischen Westfalen so gut wie nichts vom Anlass des Feiertags zu sehen und zu spüren. Es war einfach ein freier Tag mit ganz schönem Frühherbst-Wetter.
Ich habe von diesem Tag ein Bild ausgesucht, das auch den Blick über ein Flusstal (Ruhr) zeigt und in dem auch Grenzen liegen, allerdings eine Landschaftsgrenze und (unsichtbare) kommunale Verwaltungsgrenzen:

von Menden-Brockhausen über das Ruhrtal auf den Haarstrang

von Menden-Brockhausen über das Ruhrtal auf den Haarstrang mit Fröndenberg (hinten links) und Wickede (hinten rechts); 03.10.2013

Wir blicken auf dem vorigen Bild auf den Höhenzug des Haarstrangs, der einen Abschnitt der wichtigen Landschaftsgrenze zwischen der Norddeutschen Tiefebene  und dem Mittelgebirge bildet.
Vor dem Haarstrang fließt die Ruhr, durch welche die Grenze zwischen dem Märkischen Kreis (vorne) und dem Kreis Unna (hinten links) verläuft.  Hinten rechts gibt es dann noch die Grenze zwischen den Kreisen Unna und Soest.

Viel deutlicher im Bild zu sehen sind wieder verschiedenste optische Grenzen, z. B.  am Horizont oder zwischen dem Reitplatz im Vordergrund und der umgebenden Landschaft.

Zum Schluss möchte ich noch hinweisen auf meinen Artikel zur ehem. innerdeutschen Grenze aus dem letzten Jahr…..

Erster und dreiundzwanzigster Einheitstag: Grenzbilder und Bildgrenzen