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2.10 Die Tropen

 

Frank L. Preuss

 

Die folgende Tafel gibt Information über die Tropen.

Die beiden auffallenden Dinge dort sind einmal, daß es dort zwei Sommer und zwei Winter gibt und dann auch, daß die Tage des kurzen Winters länger sind als die des Sommers, und das, trotzdem die Sonne nicht so hoch steht wie im Sommer.

Auch die Tatsache ist bemerkenswert, daß die beiden Winterhochpunkte mit den Sonnenwenden zusammenfallen, aber nicht die beiden Sommerhochpunkte. Die Hochpunkte des Winters sind immer am 21. Juni und am 22. Dezember. Die beiden Sommerhochpunkte liegen aber nicht fest, wie es außerhalb der Tropen der Fall ist. Nur für Orte die direkt auf dem Äquator sind, sind die beiden Sommerhochpunkte auch die beiden Sonnenwenden, da gibt es keinen Unterschied zwischen Nord- und Süd-Halbkugel.

In der folgenden Tafel ist das Zentrum der Äquator. Dann wurden Städte ausgewählt die so etwa 10 Grad und 20 Grad weg vom Äquator sind. Aber in der Nähe der beiden Wendekreise wurde ein engerer Abstand als 10 Grad gewählt, um den Verlauf der Daten dort hervorzuheben und auch den Übergang von den Tropen zum subtropischen Gebiet, also vom Übergang von zwei Sommern und zwei Wintern auf einen Sommer und einen Winter.

Wenn die Sonne in der Nähe des Äquators ist, dann ist die vertikale Komponente ihrer täglichen Wanderung die größere und wenn sie in der Nähe eines Wendekreises ist, dann ist die horizontale Wanderung die größere und die vertikale wird immer geringer und der Unterschied der Längen der Tage wandert gegen Null.

In der Tafel ist das horizontale Zentrum der Äquator, das vertikale Zentrum ist die 1. Sonnenwende, die vom 21.06., also die Sommersonnenwende für die nördliche Hemisphäre. Da nun die Jahreszeiten in den Tropen verschieden lang sind und die Höhepunkte von Sommern und Wintern für verschiedene Breitengrade verschieden sind, also an verschiedenen Tagen und auch Monaten sein können, kann man sie nicht so zuordnen, wie es außerhalb der Tropen gemacht werden kann.

Deshalb wurden auch die 6 Spalten für die Jahreszeiten nicht mit Namen versehen, sondern nur die in der Mitte, die für den 21. Juni und die ganz rechts, die für den 22. Dezember, also die für die Sonnenwenden.

 

Die Jahreszeiten in den Tropen
123456789101112131415161718192021222324252627282930313233
Breite Jahreszeiten.
Gelb ist Sommerhöhepunkt, blau ist Winterhöhepunkt.
"dd" bedeutet Tage nach vorigem Datum, also Länge der Jahreszeit in Tagen.
Be-schr.-bung φ Ort 1. Sonnenwende, am 21.06. 2. Sonnenwende, am 22.12.
Grad Name Datum dd Länge des Tages Win-kel der Son-ne in Grad Datum dd Länge des Tages Win-kel der Son-ne in Grad Datum dd Länge des Tages Win-kel der Son-ne in Grad Datum dd Länge des Tages Win-kel der Son-ne in Grad Datum dd Länge des Tages Win-kel der Son-ne in Grad Datum dd Länge des Tages Win-kel der Son-ne in Grad
Länge in hh:mmDif-fer-enz in mm:ss Länge in hh:mmDif-fer-enz in mm:ss Länge in hh:mmDif-fer-enz in mm:ss Länge in hh:mmDif-fer-enz in mm:ss Länge in hh:mmDif-fer-enz in mm:ss Länge in hh:mmDif-fer-enz in mm:ss
 23,6Dhaka 20.03.8812:06+1:2366,0 21.06.93 13:35+0:01 89,7 23.09.9412:06-1:2166,2 22.12.90 10:40< 1s 42,9
Wende-kreis des Kreb-ses 23,2Bhopal 20.03.8812:06+1:2166,5 14.06.86 13:33+0:13 90,0 21.06.7 13:34+0:01 89,8 28.06.7 13:33-0:10 90,0 23.09.8712:06-1:2066,7 22.12.90 10:42< 1s 43,3
 23,0La Havana 20.03.8812:06+1:2066,8 11.06.83 13:32+0:18 90,0 21.06.10 13:33< 1s 89,7 30.06.9 13:32-0:14 90,0 23.09.8512:06-1:1966,6 22.12.90 10:42< 1s 43,4
 22,2Cal-cutta 20.03.8812:10+1:1868,3 06.06.78 13:27+0:26 90,0 21.06.15 13:31+0:01 89,1 07.07.30 13:27-0:24 90,0 23.09.6412:06-1:1767,4 22.12.90 10:45< 1s 44,0
 19,2Mexico 20.03.8812:06+1:0670,5 17.05.58 13:04+0:44 90,0 21.06.35 13:18< 1s 86,0 25.07.34 13:04-0:43 89,9 23.09.6012:06-1:0570,3 22.12.90 10:57< 1s 47,2
 10,2Cara-cas 20.03.8812:06+0:3579,4 17.04.28 12:22+0:33 90,0 21.06.65 12:06< 1s 66,4 25.08.65 12:22-0:32 89,9 23.09.2912:06-0:3479,3 22.12.90 13:20< 1s 86,5
Äqua-tor  -0,4Quito 20.03.88 12:06< 1s 89,9 21.06.93 12:06< 1s 66,4 23.09.94 12:06< 1s 89,9 22.12.90 12:08< 1s 66,8
 -9,3Port Mores-by 25.02.65 12:19-0:31 89,8 20.03.2312:07-0:3180,9 21.06.93 11:34< 1s 57,1 23.09.9412:06+0:3180,6 18.10.25 12:19+0:30 89,9 22.12.65 12:40< 1s 76,0
-19,6Beira 22.01.31 13:07-0:45 89,9 20.03.5712:07-1:0870,4 21.06.93 10:55-0,01 46,7 23.09.9412:07+1:0770,3 21.11.59 13:08+0:44 89,9 22.12.31 13:20< 1s 86,4
-19,9Belo Hori-zonte 21.01.30 13:07-0:44 89,9 20.03.5812:07-1:0970,2 21.06.93 10:55< 1s 46,7 23.09.9412:07+1:0770,2 22.11.60 13:08+0:44 89,8 22.12.30 13:20< 1s 86,5
-20,3Bula-wayo 20.01.29 13:09-0:44 90,0 20.03.5912:07-1:0970,0 21.06.93 10:54-0:01 46,4 23.09.9412:07+1:0870,0 22.11.60 13:09+0:44 90,0 22.12.30 13:21< 1s 86,7
-22,5Wind-hoek 05.01.14 13:27-0:26 90,0 20.03.7412:07-1:1867,6 21.06.93 10:44-0:01 44,0 23.09.9412:07+1:1767,6 07.12.75 13:28+0:28 90,0 22.12.15 13:31< 1s 89,1
-23,0Rio de Janei-ro 02.01.11 13:30-0:21 90,0 20.03.7712:06-1:2066,9 21.06.93 10:43< 1s 43,7 23.09.9412:07+1:1867,2 10.12.78 13:30+0:23 90,0 22.12.12 13:32< 1s 89,5
Wende-kreis des Stein-bocks-23,3Reho-both 27.12.5 13:33-0:10 90,0 20.03.8312:07-1:2166,9 21.06.93 10:41-0:01 43,3 23.09.9412:07+1:2066,7 16.12.84 13:34+0:12 90,0 22.12.6 13:34< 1s 89,9
-23,5Sao Paulo 20.03.8812:07-1:2266,6 21.06.93 10:40< 1s 43,0 23.09.9412:07+1:2166,7 22.12.90 13:35< 1s 89,9

 

Sommerhochpunkt Tagundnachtgleiche Winterhochpunkt

 

Der Äquator ist der einzige Ort in den Tropen, wo der Höhepunkt des Sommers, beider Sommer, auf die Tagundnachtgleichen fällt, an allen anderen Orten in den Tropen fallen die Sommer nicht auf Tagundnachtgleichen, sondern immer auf andere Tage. Die Höhepunkte der Winter fallen immer auf Sonnenwenden, genauso wie im Rest der Welt, nur daß es in den Tropen zwei Winter im Jahr gibt.

Wir wollen einmal die Jahreszeiten in den Tropen am Beispiel Windhoek nachvollziehen.

Am 23. September ist Tagundnachtgleiche und die Sonne steht über dem Äquator und in Windhoek ist der Tag 12:07:29 lang und die Sonne steht 67,6o hoch. Es ist Tagundnachtgleiche und Tag und Nacht sind etwa gleich lang, also etwa 12 Stunden lang, und 5 Tage vorher, am 18. September war der Tag auch ziemlich genau 12 Stunden lang. Und der Winkel der Sonne am Mittag ist gleich der Zahl der Grade des Breitengrades und das sind 22,5 Grad gegen die Senkrechte und das sind 67,5 Grad gegen die Waagerechte.

Danach wird die Tageslänge länger und der Winkel der Sonnenstrahlen am Mittag zur Waagerechten wird größer. Es geht dem Sommer entgegen.

Der Höhepunkt wird am 7. Dezember erreicht. Die Tageslänge ist 13:28:00 und der Winkel ist 90,0o. Die Sonne steht direkt senkrecht am Mittag in Windhoek. Es ist der Höhepunkt des ersten Sommers.

Der Winkel wird von nun an wieder kleiner, aber die Tage werden nicht kürzer, im Gegenteil.

Am 22. Dezember ist Sonnenwende. Die Sonne hat den Wendekreis des Steinbocks erreicht. Es ist der Höhepunkt des ersten Winters, der aber nur ein theoretischer Winter ist. Die Tageslänge hat, trotzdem es Winter ist, ihr Maximum erreicht, 13:31:21, aber der Winkel sein Minimum dieses Winters, 89,1o. Von nun an werden die Tage wieder kürzer, aber der Winkel wird wieder ansteigen. Es geht auf den Höhepunkt des zweiten Sommers zu.

Der kommt am 5. Januar, also 14 Tage danach. Der Zeitraum vom Höhepunkt des ersten Sommers zur Sonnenwende war 15 Tage gewesen, also ziemliche Symmetrie. Am 5. Januar ist der Tag 13:27:59 lang und die Sonne hat wieder ihren höchstmöglichen Stand eingenommen, 90,0o, steht also wieder senkrecht über Windhoek am Mittag.

Also innerhalb von einem Monat hat die Stadt Sommer, Winter, und wieder Sommer gehabt.

Jetzt geht es wieder auf die Tagundnachtgleiche zu, die Zweite. Von jetzt an nimmt die Tageslänge ab and auch der Winkel, bis nicht nur die Tagundnachtgleiche erreicht wird, sondern auch der zweite Winter, der ein richtiger Winter ist.

Die Tagundnachtgleiche ist dann am 20. März. Dann ist der Tag 12:07:39 lang und der Winkel der Sonne gegen die Waagerechte ist 67.6o, hat also Werte wie an der vorigen Tagundnachtgleiche. Windhoek's südliche Breite is 22,5o und bei Tagundnachtgleiche ist das auch der Winkel der Sonnenstrahlen gegen die Senkrechte und gegen die Waagerechte sind das dann 67,5o. Und Tagundnachtgleiche bedeutet, daß eben beide, Tag und auch Nacht etwa 12 Stunden lang sind; und das ist dann auch so, aber 6 Tage später, am 26. März.

Die Sonne wandert weiter nach Norden und somit weg von Windhoek und der Höhepunkt des zweiten Winters wird dann am 21. Juni erreicht, wenn die Sonne auf dem Wendekreis des Krebses steht. Beide, die Tageslänge und auch der Winkel der Sonne erreichen nun ihr Minimum: 10:44:57 und 44,0o. Es ist Sonnenwende, die Sonne hört auf nach Norden zu wandert und wird von nun an wieder nach Süden zurückkehren.

Von nun an werden die Tage wieder länger und die Sonne steigt höher. Es geht wieder auf die Tagundnachtgleiche zu, am 23. September, dort wo wir angefangen hatten, nur eben ein Jahr später.

Bei der Spalte "Länge des Tages - Differenz in mm:ss" geht es um die Zeit, wie lange es hell ist am Tag, und zwar um die Veränderung dieser Länge von Tag zu Tag. Wenn die Sonne im Bereich der Tagundnachtgleiche ist, ist sie im Bereich des Äquators, und dort bewegt sie sich schnell, die Veränderung ihrer Position am Himmel von Tag zu Tag ist groß. Je näher sie aber zum Wendekreis kommt, je kleiner ist diese Veränderung und direkt am Wendekreis fast Null.

Und das ist auch der Grund, warum in den Gebieten der Tropen nahe der Wendekreise und in den Gebieten der Subtropen nahe der Wendekreise, es oft heißer ist, als am Äquator, weil sich dort die Sonne länger aufhält. Am Äquator eilt sie vorbei, aber an den Wendekreisen wendet sie sich und hat also mehr Zeit, das Gebiet aufzuheizen. Der Persische Golf liegt außerhalb der Tropen, ist aber so mit das Gebiet der Welt, wo es am heißesten werden kann.

Das ist auch die Zeit, wo die beiden Sommer relative dicht zusammen liegen und der Winter dazwischen nur ein theoretische Winter ist, der praktisch genau so heiß ist, wie die beiden benachbarten Sommer. Da konzentriert sich die Sonneneinstrahlung zeitmäßig.

Zur Zeit der Tagundnachtgleiche, also wenn die Sonne am Äquator ist, ist die Differenz groß, mehr als eine Minute, aber zur Sonnenwende oft kleiner als eine Sekunde.

 

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Dieses ist das Ende von "2.10 Die Tropen"
Zur englischen Version dieses Kapitels: 2.10 The tropics

 

 

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