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Tag und Nacht: So erklärt die Erdrotation
Tag und Nacht entstehen, weil sich die Erde um ihre eigene Achse dreht. Die Sonne beleuchtet dabei immer nur die ihr zugewandte Erdseite. Dein Ort gelangt durch die Drehung abwechselnd auf die helle und die dunkle Seite.
Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!
Wie wechseln Tag und Nacht?
Die Erde ist eine Kugel. Sonnenlicht erreicht die Seite, die der Sonne zugewandt ist: Dort ist Tag. Die abgewandte Seite erhält kein direktes Sonnenlicht: Dort ist Nacht.
Erdrotation
Die Erdrotation ist die Drehung der Erde um ihre eigene Achse. Diese gedachte Erdachse verläuft vom Nordpol zum Südpol. Eine vollständige Drehung dauert ungefähr 24 Stunden.
Du drehst dich zusammen mit deinem Standort auf der Erde. Deshalb durchläuft dein Ort immer wieder diese Folge:
- Er dreht sich auf die beleuchtete Seite: Es wird Morgen.
- Er liegt auf der beleuchteten Seite: Es ist Tag.
- Er dreht sich von der beleuchteten Seite weg: Es wird Abend.
- Er liegt auf der abgewandten Seite: Es ist Nacht.
- Die weitere Rotation bringt ihn zurück ins Licht.
Nicht die Sonne kreist täglich um die Erde. Die Drehung der Erde um ihre eigene Achse verursacht den täglichen Wechsel von Tag und Nacht.
Warum scheint die Sonne über den Himmel zu wandern?
Von der Erde aus sieht es so aus, als gehe die Sonne im Osten auf, wandere über den Himmel und gehe im Westen unter. Diese Bewegung ist scheinbar: Dein Beobachtungsort bewegt sich mit der Erde.
Die Erde dreht sich nach Osten. Dadurch dreht sich dein Standort morgens zur Sonne hin. Für dich sieht es deshalb so aus, als komme die Sonne aus dem Osten und bewege sich nach Westen.
Du sitzt in einem langsam drehenden Karussell und blickst auf eine feststehende Lampe außerhalb. Obwohl sich die Lampe nicht um dich bewegt, erscheint sie an verschiedenen Stellen deines Blickfelds. Ähnlich verändert die Erdrotation deinen Blick zur Sonne.
Warum ist nicht überall gleichzeitig Tag?
Verschiedene Orte liegen zur selben Zeit an verschiedenen Stellen der Erdkugel. Ein Ort kann gerade zur Sonne zeigen, während ein weit entfernter Ort auf der abgewandten Seite liegt. Deshalb können gleichzeitig unterschiedliche Tageszeiten herrschen.
Weiter östlich gelegene Orte drehen sich früher in die beleuchtete Seite als weiter westlich gelegene Orte. Darum erleben sie Sonnenaufgang und Tagesbeginn früher. Zeitzonen ordnen diese räumlichen Zeitunterschiede für Uhren.
Die Aussage „Dort ist Tag, wenn hier Nacht ist“ ist ein vereinfachtes Modell. Für genaue Uhrzeiten braucht man konkrete Orte, das Datum und die jeweilige Zeitzone.
Was haben längere Sommertage damit zu tun?
Der tägliche Wechsel von Tag und Nacht und die Länge des hellen Tages sind verwandt, aber nicht gleich zu erklären.
- Tag und Nacht: Die Erdrotation bringt einen Ort in ungefähr 24 Stunden einmal durch die helle und die dunkle Seite.
- Unterschiedliche Tageslängen: Die Erdachse ist um etwa 23,5° geneigt. Während die Erde die Sonne umläuft, ist einmal die Nordhalbkugel und einmal die Südhalbkugel stärker zur Sonne geneigt.
Auf der zur Sonne geneigten Halbkugel bleibt ein Ort länger im beleuchteten Bereich: Die Tage sind länger, die Nächte kürzer. Auf der abgewandten Halbkugel ist es umgekehrt. Deshalb sind auf der Nordhalbkugel die Tage im Sommer länger und im Winter kürzer.
Rotation erklärt, dass Tag und Nacht wechseln. Achsneigung und Sonnenumlauf erklären, warum ihre Länge im Jahresverlauf schwankt.
Wie kannst du den Wechsel als Modell prüfen?
Du brauchst einen Globus und eine Taschenlampe. Die Taschenlampe steht für die Sonne, der Globus für die Erde.
- Stelle die Taschenlampe fest auf und richte sie auf den Globus.
- Wähle einen Ort auf dem Globus.
- Prüfe, ob dieser Ort auf der beleuchteten oder der abgewandten Seite liegt.
- Drehe den Globus um seine Erdachse nach Osten.
- Beobachte, wie der Ort ins Licht hinein- und wieder aus ihm herauswandert.
Liegt der gewählte Ort im Licht, stellt das Modell dort Tag dar. Drehst du den Globus weiter, erreicht der Ort den Rand der beleuchteten Seite und anschließend die dunkle Seite: Abend und Nacht folgen. Bei weiterer Drehung gelangt er wieder ins Licht.
Das Modell zeigt Beleuchtung und Rotation gut. Größen, Entfernungen und die genaue Dauer sind dabei nicht maßstabsgerecht.
Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.
Die Taschenlampe stellt die dar. Die helle Globusseite zeigt den . Der Wechsel entsteht, wenn sich der Globus um seine dreht.
Karteikasten
Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.
Alles auf einen Blick
- Tag und Nacht
- Beleuchtung: zugewandte Seite ist Tag, abgewandte Seite ist Nacht
- Erdrotation: eine Drehung um die Erdachse dauert ungefähr 24 Stunden
- Beobachtung: Sonne erscheint von Osten nach Westen zu wandern
- Raum: verschiedene Orte haben gleichzeitig verschiedene Tageszeiten
- Jahreslauf: Achsneigung und Sonnenumlauf verändern die Tageslänge
- Modell: Taschenlampe beleuchtet einen drehbaren Globus
Abschluss-Check
Kannst du nun erklären, warum es an deinem Ort dunkel wird, obwohl die Sonne weiterleuchtet? Wenn du Erdrotation, beleuchtete Seite und abgewandte Seite verbindest, hast du den Kern verstanden.