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Beleuchtungszonen der Erde einfach erklärt
Die Beleuchtungszonen ordnen die Erde danach, wie sich Sonnenstand und Tageslänge im Jahreslauf verändern. Ihre Grenzen sind die Wendekreise bei 23,5° nördlicher und südlicher Breite sowie die Polarkreise bei 66,5° nördlicher und südlicher Breite.
Du lernst, die drei Zonen auf einer gedachten Weltkarte zu finden und ihre Beleuchtung mit der geneigten Erdachse und dem Umlauf der Erde um die Sonne zu erklären.
Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!
So ordnest du die drei Zonen räumlich ein
Breitenkreise helfen dir, die Lage eines Ortes nördlich oder südlich des Äquators anzugeben. Der Äquator liegt bei 0° und teilt die Erde in Nord- und Südhalbkugel.
Wendekreise
Die Wendekreise liegen bei 23,5° nördlicher und 23,5° südlicher Breite. Sie sind die äußersten Breitenkreise, an denen die Sonne im Zenit stehen kann. Zenit bedeutet: Die Sonne steht senkrecht über einem Ort.
Polarkreise
Die Polarkreise liegen bei 66,5° nördlicher und 66,5° südlicher Breite. Sie markieren die Grenze zu den Polarzonen.
Von Norden nach Süden lautet die Reihenfolge:
| Breitenlage | Beleuchtungszone |
|---|---|
| 90° N bis 66,5° N | nördliche Polarzone |
| 66,5° N bis 23,5° N | nördliche gemäßigte Zone |
| 23,5° N bis 23,5° S | Tropenzone |
| 23,5° S bis 66,5° S | südliche gemäßigte Zone |
| 66,5° S bis 90° S | südliche Polarzone |
Es gibt also drei Arten von Beleuchtungszonen. Die gemäßigte Zone und die Polarzone kommen jeweils auf beiden Halbkugeln vor.
Warum die Beleuchtung im Jahreslauf wechselt
Die Erdachse ist die gedachte Linie zwischen Nord- und Südpol, um die sich die Erde dreht. Diese Achse ist gegenüber der Bahn der Erde um die Sonne geneigt.
Die Erde bewegt sich im Laufe eines Jahres um die Sonne. Dieser Umlauf heißt Erdrevolution. Weil die Erdachse dabei geneigt bleibt, ist im Jahreslauf einmal die Nordhalbkugel und einmal die Südhalbkugel stärker der Sonne zugeneigt. Dadurch ändern sich Sonnenstand und Tageslänge.
Die Erdrotation, also die tägliche Drehung der Erde um ihre Achse, sorgt für den Wechsel von Tag und Nacht. Für die jahreszeitlichen Unterschiede der Beleuchtung sind dagegen vor allem Achsneigung und Erdrevolution entscheidend.
Die Sonne scheint im Jahreslauf zwischen den Wendekreisen zu wandern. Tatsächlich bewegt sich nicht die Sonne auf der Erde hin und her. Der wechselnde Sonnenstand entsteht durch den Umlauf der geneigten Erde um die Sonne.
Einfallswinkel
Der Einfallswinkel beschreibt, wie steil Sonnenstrahlen auf die Erdoberfläche treffen. Steile Strahlen bündeln ihre Energie auf einer kleineren Fläche. Flache Strahlen verteilen dieselbe Energie auf eine größere Fläche.
Stell dir zwei gleich breite Bündel Sonnenstrahlen vor. Das erste trifft steil auf den Boden und beleuchtet eine kleine Fläche. Das zweite trifft flach ein und verteilt sich auf eine größere Fläche. Auf jedem gleich großen Stück Boden kommt beim steilen Einfall mehr Strahlungsenergie an. Deshalb erwärmt sich die Oberfläche dort stärker.
Je steiler die Sonnenstrahlen einfallen, desto mehr Strahlungsenergie erreicht eine bestimmte Fläche. Für die Erwärmung zählt außerdem, wie lange ein Ort beleuchtet wird.
In der Tropenzone bleibt die Tageslänge relativ gleichmäßig
Die Tropenzone liegt zwischen 23,5° nördlicher und 23,5° südlicher Breite. Nur innerhalb dieser Zone kann die Sonne im Zenit stehen.
Die Tageslänge schwankt dort im Jahreslauf vergleichsweise wenig. Sie liegt nach dem Ausgangsmaterial ungefähr zwischen 10,5 und 13,5 Stunden. Die Beleuchtung ist deshalb gleichmäßiger als in den gemäßigten Zonen und Polarzonen.
Die vereinfachte Aussage „In den Tropen gibt es keine Jahreszeiten“ bezieht sich auf die deutlich geringeren Unterschiede bei Sonnenstand und Tageslänge. Sie bedeutet nicht, dass jeder Ort in den Tropen das ganze Jahr dasselbe Wetter hat. Beleuchtungszonen beschreiben zunächst die astronomische Beleuchtung, nicht alle Klima- und Wetterverhältnisse.
Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.
Die Tropenzone liegt zwischen den . Ihr mittlerer Breitenkreis ist der . Dort schwankt die vergleichsweise wenig.
In der gemäßigten Zone entstehen deutliche Jahreszeiten
Die beiden gemäßigten Zonen liegen zwischen den Wendekreisen und den Polarkreisen: auf jeder Halbkugel zwischen 23,5° und 66,5° Breite. Deutschland liegt in der nördlichen gemäßigten Zone.
Hier verändern sich Sonnenstand und Tageslänge im Jahreslauf deutlich. Daraus ergeben sich die vier Jahreszeiten.
Um den 21. Juni ist die Nordhalbkugel der Sonne zugeneigt. Die Sonne erreicht ihren nördlichsten Zenitstand am nördlichen Wendekreis. In Deutschland steht sie höher am Himmel, die Strahlen treffen steiler ein und der helle Tag ist lang. Der Boden erhält dadurch mehr Strahlungsenergie: Es ist Sommer.
Um den 21. Dezember ist die Nordhalbkugel von der Sonne weg geneigt. Die Sonne erreicht ihren südlichsten Zenitstand am südlichen Wendekreis. In Deutschland steht sie niedriger, die Strahlen treffen flacher ein und der helle Tag ist kurz. Der Boden erhält weniger Strahlungsenergie: Es ist Winter.
Sommer und Winter entstehen nicht durch einen regelmäßigen Wechsel der Entfernung zur Sonne. Entscheidend sind die Neigung der Erdachse, der Umlauf um die Sonne, der Einfallswinkel und die Tageslänge.
In der Polarzone gibt es Polartag und Polarnacht
Die Polarzonen reichen auf beiden Halbkugeln vom jeweiligen Polarkreis bei 66,5° bis zum Pol bei 90°.
Beim Polartag geht die Sonne mindestens 24 Stunden lang nicht unter. Bei der Polarnacht steigt sie mindestens 24 Stunden lang nicht über den Horizont. Am Polarkreis beginnen diese Erscheinungen mit ungefähr einem Tag. Je weiter ein Ort zum Pol hin liegt, desto länger dauern sie. An den Polen dauern Polartag und Polarnacht jeweils ungefähr ein halbes Jahr.
Um den 21. Juni erlebt die nördliche Polarzone ihren Polartag, während in der südlichen Polarzone Polarnacht herrscht. Um den 21. Dezember ist es umgekehrt.
„Polarzone“ bedeutet nicht, dass überall in der ganzen Zone ein halbes Jahr lang Tag und ein halbes Jahr lang Nacht ist. Diese Dauer gilt nur ungefähr an den Polen. In der Nähe der Polarkreise sind Polartag und Polarnacht viel kürzer.
Beleuchtungszonen und Klimazonen sind nicht dasselbe
Beleuchtungszonen entstehen aus der räumlich unterschiedlichen Sonneneinstrahlung. Sie helfen zu erklären, warum sich Sonnenstand, Tageslänge und Strahlungsenergie auf der Erde unterscheiden.
Klimazonen beschreiben dagegen langfristige klimatische Verhältnisse. Die Beleuchtung ist eine wichtige Grundlage dafür, bestimmt das Klima aber nicht allein. Aus der Beleuchtungszone eines Ortes kannst du deshalb nicht jedes Wettermerkmal oder die Lebensbedingungen einzelner Pflanzen und Tiere ableiten.
Karteikasten
Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.
Alles auf einen Blick
- Beleuchtungszonen
- Entstehung
- geneigte Erdachse
- Erdrevolution
- wechselnder Sonnenstand
- Tropenzone
- zwischen den Wendekreisen
- relativ gleichmäßige Tageslänge
- gemäßigte Zonen
- zwischen Wende- und Polarkreisen
- deutliche Jahreszeiten
- Polarzonen
- zwischen Polarkreisen und Polen
- Polartag und Polarnacht
- Wirkung der Strahlen
- steiler Einfall: Energie auf kleiner Fläche
- flacher Einfall: Energie auf großer Fläche
- Entstehung