Sonnenauf- und -untergang zur Zeit der Wintersonnenwende

Für alle, die emotional auf den 21. Dezember fixiert sind - als Tag, an dem alles besser wird, d.h endlich die Tage wieder heller werden – hier eine kleine Erklärung. Es ist komplizierter! Noch bis kurz vor Weihnachten nimmt die Tageslänge ab und die Nächte werden länger. Doch der früheste Sonnenuntergang war schon Anfang dieser Woche. Der späteste Sonnenaufgang wird erst im neuen Jahr passieren. Ich rechne etwa 10 Tage vor bzw. nach dem 21. Dezember für diese Ereignisse. Die gute Nachricht ist also: Es bleibt bereits jetzt schon abends länger hell!

Längeres Tageserleben

Allgemeine Erklärung

Der Sonnenuntergang findet bereits etwa ab dem 11. Dezember täglich später statt und unser tatsächlich erlebbarer Tag wird ab dann wieder länger, da wir den morgendlichen Sonnenaufgang weniger im Tagesgeschehen als Tagesbeginn integriert haben. Tatsächlich beginnt der Sonnenaufgang erst ab etwa dem 4. Januar wieder früher. Und es bleibt auch richtig, dass der kürzeste Tag der 21. Dezember ist. All das hat mit der Neigung der Erde gegenüber der von ihrer Bahnkurve aufgespannten Fläche und ihrer Bahnkurve selbst zu tun. Darüber hinaus sind weitere Effekte messbar, die mit der Bewegung der Erde als Kreisel zu tun haben. Alle diese Effekte können sich überlagern, also gegenseitig verstärken oder abschwächen.

Die gute Nachricht ist also: Es bleibt bereits jetzt schon abends länger hell!

Noch bis kurz vor Weihnachten nimmt die Tageslänge zwar weiter ab und die Nächte werden länger, doch der früheste Sonnenuntergang war schon Anfang dieser Woche. Der späteste Sonnenaufgang wird erst im neuen Jahr passieren. Ich rechne etwa 10 Tage vor bzw. nach dem 21. Dezember für diese Ereignisse.

Wissenschaftliche Erklärung

Dass der Sonnenuntergang schon mehrere Tage vor der Wintersonnenwende wieder später am Abend und der Sonnenaufgang erst mehrere Tage danach wieder früher am Morgen stattfindet, ist eine Folge der Zeitgleichung. In WOZ (Wahre Ortszeit) angegeben sind die Grenzen zwischen Nacht und Tag und zwischen Tag und Nacht zwar zueinander über die Datumsachse symmetrisch, nicht aber in MOZ (Mittlere Ortszeit). Nach der Korrektur der WOZ mittels Zeitgleichung zur MOZ ist der Tageskorridor (siehe Abbildung) verzerrt.

Sonnenauf- und -untergangszeiten im Dezember und am Anfang des Januars, schematisch, Grafik von S.Wetzel, CC BY-SA 4.0, über Wikipedia https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=32947875
Sonnenauf- und -untergangszeiten im Dezember und am Anfang des Januars, schematisch, Grafik von S.Wetzel, CC BY-SA 4.0, über Wikipedia https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=32947875

Die Wendepunkte seiner Grenzlinien haben sich auf ein früheres Datum (Sonnenuntergang) beziehungsweise auf ein späteres Datum (Sonnenaufgang) verschoben.

Auf das Datum für den kürzesten lichten Tag im Jahr (Wintersonnenwende) hat das keinen merklichen Einfluss. Es bleibt etwa beim 22. Dezember (1-Tages-Variation infolge Schaltjahrzyklus).

Bei der Sommersonnenwende besteht der gleiche Effekt. Er ist weniger ausgeprägt als im Winter, weil die Steigung der Zeitgleichung als Funktion des Datums nur etwa ein Drittel so groß ist.