Warum die Tage im Sommer länger sind als im Winter

Jeder kennt das Phänomen, daß die Tage im Sommer länger sind als im Winter. Als Grund läßt sich ein ganz einfacher physikalischer Vorgang nennen:
Die Erde dreht sich alle 24 Stunden einmal um die eigene Achse. Ein beliebiger Punkt auf dem Äquator besitzt somit eine ganz bestimmte Geschwindigkeit (die Bogengeschwindigkeit), die sich aus dem Erdradius und der Zeitdauer für eine vollständige Rotation berechnen läßt.


Abb. 1: Die Bogengeschwindigkeit b berechnet sich aus dem Erdumfang und der Zeit für eine vollständige Umdrehung

Im Sommer ist es bekanntlich deutlich wärmer als im Winter. Wie jedes Material dehnt sich hierdurch auch die Erde etwas aus.


Abb. 2: Durch die wärmebedingte Ausdehnung der Erde vergrößert sich der Radius

Bei gleichbleibender Geschwindigkeit (die Erde beschleunigt ihre Rotation schließlich nicht) und größer werdendem Radius, vergrößert sich der von dem gedachten Punkt zurück zu legende Weg, wodurch sich die Zeit t selbstverständlich verlängert. Dies kann in Abbildung 1 kontrolliert werden, indem der Wert für b konstant angenommen wird und der Bruch r / t betrachtet wird. Wird r größer, muß t ebenfalls anwachsen, um auf den selben konstanten b-Wert zu kommen.

Ein umgekehrter Effekt stellt sich im Winter ein, wenn sich die Erde aufgrund der Kälte zusammenzieht und die Tage dadurch kürzer werden.

Reinhard Kreutz [zurück]