Sonnenaufgang

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Als Sonnenaufgang bezeichnet man sowohl das Überschreiten (Aufgang) des Horizonts durch die Sonne als auch den Zeitpunkt dieses Ereignisses im täglichen Sonnenlauf sowie die Himmelserscheinung insgesamt mit all ihren (auch meteorologischen) Phänomenen.

Sonnenaufgang auf der Nordhalbkugel
Datei:JKCarl Stuttgart-Sonnenaufgang Oktober2012 2 800.jpg
Sonnenaufgang über Stuttgart-Mühlhausen, Oktober 2012

Der Sonnenaufgang folgt auf die Morgendämmerung, sein Gegenteil ist der Sonnenuntergang. Ursache des Phänomens ist die Erdrotation, die den Ort des Betrachters über die Tag-Nacht-Grenze bewegt.

Das Wort Sonnenaufgang bezieht sich auf den menschlichen Betrachter. Im Sinne des heliozentrischen Weltbildes ist diese Bezeichnung falsch: Nicht die Sonne geht auf, der Standort des irdischen Beobachters dreht sich als Folge der Erdrotation der Sonne entgegen. Der Begriff entspricht jedoch dem Augenschein (Topozentrismus), ist in allen Sprachen verwurzelt und wäre auch kaum durch einen anderen kurzen Terminus ersetzbar.

Vom Morgengrauen bis zum Sonnenaufgang ist anhand des zeitlich versetzten Gesangs der Singvögel eine ungefähre Zeitbestimmung möglich (siehe Vogeluhr).

Astronomische Phänomenologie

Assekrem-Plateau (2804 m) im Ahaggar, Algerien
Peñón de Ifach (Calpe), Spanien
Sonnenaufgang in Windeck (Nordrhein-Westfalen)
Ponzalla, Italien

Der Aufgang ist neben Sonnenuntergang, Meridiandurchgang und Kulmination einer der wichtigsten Aspekte der Astronomischen Phänomenologie, weshalb alle astronomischen Kalender und Jahrbücher entsprechende Daten für Sonne und Mond enthalten. Die Berechnung solcher Zeitpunkte ist im Artikel Sichtbarkeit (Astronomie) beschrieben. Sonnenauf- und untergangszeiten werden in Deutschland meist auf den zentralen Ort Kassel bezogen, in Österreich auf den 15. Längengrad. Die lokalen Zeitpunkte weichen entsprechend der wahren Ortszeit davon ab. In Cottbus geht die Sonne etwa 35 Minuten früher auf als in Aachen.

Wegen der Zeitgleichung fällt der früheste Sonnenaufgang nicht mit der Sommersonnenwende zusammen, sondern tritt bereits um den 17. Juni ein. Analog ist der späteste Sonnenaufgang nicht am 21. Dezember, sondern zum Beispiel in Norddeutschland erst um den 29. Dezember, also eine Woche nach der Wintersonnenwende, in der Schweiz erst um den 3. Januar. Der Unterschied zur Aufgangszeit am Tag der Sonnenwende beträgt aber nur etwa zwei Minuten.

Tatsächlich ist der Moment des Aufgangs der Sonne definiert als der Moment, in dem die Oberkante der Sonnenscheibe den geozentrischen (oder wahren) Horizont, überschreitet.[1] Unterschreitet die Oberkante der Sonnenscheibe diesen Horizont, ist Sonnenuntergang.

Ab etwa ± 65° Breite Polarnähe und wegen der durch die astronomische Refraktion verursachten Krümmung der Lichtstrahlen in der Erdatmosphäre kann nur noch die halbe Sonnenscheibe den wahren Horizont überschreiten. Ab etwa ± 67,41° erreicht die Oberkante der Sonnenscheibe nicht mehr den wahren Horizont (siehe auch Polarnacht).

Die scheinbare Sonnengröße variiert zwischen 31′ (Winkelminuten) und 28″ (Winkelsekunden) zu Anfang Juli und 32′32″ zu Anfang Januar, damit ergibt sich eine Varianz von ungefähr ± 1,7 % im Jahresverlauf. Der mittlere scheinbare Durchmesser der Sonne beträgt 31′59,3″. Aufgrund der Krümmung der Lichtstrahlen in der Erdatmosphäre erscheint die Sonnenscheibe um etwa 0,6° gehoben und damit größer als sie tatsächlich im Durchmesser ist.

Allgemeine Vorausberechnungen können keine realen Horizontverläufe bestimmter Standorte berücksichtigen und rechnen für einen idealen mathematischen Horizont, der sich überall auf der Höhe 0° befindet. Zur Berechnung solcher Zeitpunkte siehe Aufgang (Astronomie).

Helligkeitskennlinie

Wie die Beleuchtungsstärke in der Morgendämmerung zunimmt und während des Sonnenaufgangs verläuft, kann durch Messungen der Helligkeit gut erfasst werden. Neben dem rein phänomenologischen Aspekt ist dies für Aspekte der Biologie oder für die Entwicklung von Sonnenaufgangs-Simulatoren (etwa zur Verwendung als Lichtwecker) von Bedeutung.

Die Helligkeitscharakteristik in zeitlicher Nähe zum Sonnenaufgang hängt stark von der Jahreszeit, vom Wetter und vom Breitengrad ab. Bei wolkenfreiem Himmel lässt sich die Helligkeit sehr gut durch eine Exponentialfunktion abschätzen. Die Beleuchtungsstärke verdoppelt sich dabei alle 5 Minuten.

$ E = 80~\mathrm{lx}\cdot 1,15^\frac{t}{1~\mathrm{min}} $

$ E $ ist die Beleuchtungsstärke und $ t $ die Zeit, wobei $ t=0 $ der Zeitpunkt des Sonnenaufgangs ist. Demzufolge werden 10 lx (Lux), das ist etwa die Beleuchtungsstärke der Straßenbeleuchtung, schon ca. 15 Minuten vor Sonnenaufgang erreicht, und die Helligkeit einer durchschnittlichen Bürobeleuchtung (ca. 800 lx) wird etwa 16 Minuten nach Sonnenaufgang überschritten. Diese Formel ist etwa für einen Zeitraum von einer Stunde vor bis eine halbe Stunde nach Sonnenaufgang (also $ t $ zwischen -60 min und +30 min) für die Breitenlage Deutschlands geeignet. Im Sommer nimmt die Helligkeit schneller, im Winter langsamer zu als angegeben.

Siehe auch

Weblinks

Wiktionary Wiktionary: Sonnenaufgang – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
 Commons: Sonnenaufgang – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Vorlage:Commonscat/WikiData/Difference

Einzelnachweise

  1. Comparative Lengths of Longest Day and Longest Night, and of Shortest Day and Shortest Night. Astronomical Applications Department. U.S. Naval Observatory. (19. Juni 2006)
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