Astronomie: Sonnenuntergangsminimum ungleich Sonnenaufgangsminimum?!

[el-mujo]

Hallo, mal eine Frage an die Astronomieexperten oder meinen solche zu sein.

Es geht um den Jahreszeitenzyklus.

Sommer und Winteranfang markieren angeblich die maximale und minimale Sonnenscheindauer im Jahr. Soweit stimmt das ja auch. ABER:

Ich war immer davon ausgegangen, das der Sonnenuntergang sein Maximum/Minimum auch an dem Tag hat an dem der Sonnenaufgang sein Maximum/Minimum hat. Dem ist aber nicht so. Seit einigen Jahren beobachte ich speziell diese Phasen des Jahren bezüglich der Sonnenauf- und Untergänge. Dabei ist mir wie jetzt im Winter 2015/2016 aufgefallen dass das Sonnenuntergangsminimum genau heute am 13.12.2015 15:54 ist, das Sonnenaufgangsminimum jedoch erst am 31.12.2015 erreicht wird um 08:18 sie also zeitlich nicht deckungsgleich sind.

Wie geht das? Kann das jemand sinnvoll erklären?
Ich hab da echte Probleme diesen Versatz zu erklären. Vielleicht die unregelmäßige Form der Erde (-> Kartoffel)?

Das komische daran: die Mitte zwischen den Tagen markiert genau den 22.12.2015 also den astronomischen Winteranfang.

Das gilt natürlich alles nur für die Station Potsdam sollte aber übertragbar sein.

 

[Reisi]

Das liegt nicht an der Form, sondern an der elliptischen Umlaufbahn und an der Ekliptik der Erde. Ein Sonnentag hat zwar laut Definition (und auch im Durchschnitt) 24h, tatsächlich sind die Tage aber durchaus mal einige Sekunden länger oder auch kürzer. Diese Sekunden summieren sich über längere Zeiträume auf und dadurch ist dann die reale Sonnenzeit teilweise 10-15 min voraus oder hinterher. Such mal nach der Zeitgleichung, da sollte man auch ausführliche Beschreibungen dieser Effekte finden.

 

[el-mujo]

Die Ellipse sorgt nur dafür dass es einen Unterschiedlichen Abstand zwischen Sonne und Erde im Sommer/Winter-Zyklus gibt - der natürlich auch von Jahr zu Jahr schwankt.

Denn was ist denn ein Sonnenuntergangsminumum überhaupt. Der Punkt an dem die Ekliptik also die Neigung um die Rotationsachse am größten ausgeprägt ist. Daraus ergibt sich rein geometrisch die kürzeste Ausleuchtungszeit mit dazu niedrigs möglichem Einstrahlwinkel. Gleiches gilt doch aber auch für das Sonnenaufgangsminmum. Und das passt zeitlich garnicht zusammen. Das müsste ja bedeuten, dass es 2 Maxima auf einer Seite in der ekliptischen Bewegung gibt. Aber dann müsste ja sowohl der Sonnenuntergang als auch der Aufgang 2 peaks enthalten - tun sie aber nicht.


Wenn die Erde im ihren 24-h Rhythmus schwank bedeutet das für mich, die Rotation ist nicht gleichmäßig (bei der zähen trägen Masse im Innern auch nicht verwunderlich). Das erklärt aber auch nicht den Versatz.

Was du beschrieben hast ist das "flackern" um den Minimun/Maximum-Punkt herum. Der ist nämlich jedes Jahr anders und schwankt stark aber in geringer Amplitude. Aber den Versatz erklärt er nicht.
So würd ich das sehen.

Die Erklärung mit der Form finde ich daher noch am einleuchtendsten, denn diese nimmt direkt Bezug auf die Einstrahldauer. Im Tal ist es länger dunkel, ist es ein halboffenes Tal relativiert sich das. Ist es ein Tal mit extrem unregelmäßiger Kontur könnt ich mir vorstellen, dass es dann die beschriebenen Auswirkungen hat.

Dem werde ich mal nachgehen, in dem ich mehrere Stationen verteilt um den Globus in die Betrachtung einziehe. Schwank dann die Ausprägung dann von Ort zu Ort kann es nur an der Topografie liegen. Zeigen alle den gleichen Versatz muss es astronomische Gründe haben. Hier würde helfen in dem man die Einstrahlwinkel genau bestimmt.

 

[Reisi]

Die Ellipse sorgt nur dafür dass es einen Unterschiedlichen Abstand zwischen Sonne und Erde im Sommer/Winter-Zyklus gibt - der natürlich auch von Jahr zu Jahr schwankt.

Die sorgt nicht nur für unterschiedliche Abstände, sondern auch für unterschiedliche Bahngeschwindigkeiten (2. Keplersches Gesetz).

Denn was ist denn ein Sonnenuntergangsminumum überhaupt. Der Punkt an dem die Ekliptik also die Neigung um die Rotationsachse am größten ausgeprägt ist. Daraus ergibt sich rein geometrisch die kürzeste Ausleuchtungszeit mit dazu niedrigs möglichem Einstrahlwinkel. Gleiches gilt doch aber auch für das Sonnenaufgangsminmum. Und das passt zeitlich garnicht zusammen. Das müsste ja bedeuten, dass es 2 Maxima auf einer Seite in der ekliptischen Bewegung gibt. Aber dann müsste ja sowohl der Sonnenuntergang als auch der Aufgang 2 peaks enthalten - tun sie aber nicht.

Wenn man nur die Effekte der Ekliptik einzel betrachtet gibt es sehr wohl zwei Maximas und Minimas.

Wenn die Erde im ihren 24-h Rhythmus schwank bedeutet das für mich, die Rotation ist nicht gleichmäßig (bei der zähen trägen Masse im Innern auch nicht verwunderlich). Das erklärt aber auch nicht den Versatz.

Falsch, die Rotation ist sehr wohl gleichmäßig. Die Erde braucht für eine Umdrehung 23h 56min und ein paar Zerquetschte. Ein Tag ist aber nicht nur eine Umdrehung um 360°. Ein Tag ist die Zeit, die benötigt wird bis ein Punkt auf der Erde wieder die gleiche Ausrichtung zur Sonne hat. Das ist dann eine Drehung um 360° plus die Drehung die notwendig ist um a) die Bewegung auf der Umlaufbahn, und b) die Veränderung der Ekliptik (von der Sonne aus betrachtet) zu kompensieren.

Was du beschrieben hast ist das "flackern" um den Minimun/Maximum-Punkt herum. Der ist nämlich jedes Jahr anders und schwankt stark aber in geringer Amplitude. Aber den Versatz erklärt er nicht.

Nein, ich hab schon das richtige erklärt. Ich hab dir mit "Zeitgleichung" auch den richtigen Suchbegriff geliefert, du hast aber offensichtlich nicht danach gesucht.

 

[el-mujo]

Doch habe ich, aber es gibt keinen Hinweis auf die 9-tägige Abweichung vom Winteranfang.
Da sind ja schön die sinusförmigen Parameter dargestellt, aber ich erkenne da keinen Maximaunterschied von 18 Tagen sondernnur von vielleicht 2-3 Tagen.

In Anchorage ist das Untergangsminimum am 16.12.2015 und das Sonnenaufgangsminimum am 26.12.2015.Hier gibt es also auch diesen Versatz jedoch kleiner ausgeprägt aber um den selben Punkt, den Winteranfang in gleicher Dimension.

--- Update ---

Doch habe ich, aber es gibt keinen Hinweis auf die 9-tägige Abweichung vom Winteranfang.
Da sind ja schön die sinusförmigen Parameter dargestellt, aber ich erkenne da keinen Maximaunterschied von 18 Tagen sondernnur von vielleicht 2-3 Tagen.

In Pjöngjang: 08.12.2015 Untergangsminimum
06.01.2016 Aufgangsminimum

Also je nördlicher desto weniger stark ausgeprägt.

 

[Reisi]

2-3 Tage? Selbst im Wiki Beispiel sind doch schon 12 Tage.

Aber egal, eigentlich ist das ganz einfach.
Das Tag-/Nacht-Verhältniss folgt bekanntermaßen einer Sinuskurve, dessen Amplitude vom Breitengrad abhängt. Momentan befinden wir uns schon relativ nah am Minimum und dementsprechend sind die Differenzen der heutigen und morgigen Tageslänge bereits sehr gering.

Bedingt durch die elliptische Umlaufbahn und die Ekliptik der Erde ist die momentane tatsächliche Tageslänge nicht genau 24h, sondern ca. 30s länger.

Der Tag mit dem spätesten Sonnenuntergang ist dann erreicht, wenn die Tageslänge (im Vergleich zum Vortag) also um weniger als ~1min kürzer geworden ist. Da die Tageslänge, bzw deren Differenz, vom Breitengrad abhängig ist, ist auch die Zeitspanne zwischen frühesten Sonnenuntergang und spätesten Sonnenaufgang davon abhängig.