Jedes Jahr im Januar, während der Winter auf der Nordhalbkugel herrscht, befindet sich die Erde an ihrem sonnennächsten Punkt, dem sogenannten Perihel. Zu diesem Zeitpunkt beträgt die Entfernung zur Sonne etwa 147,1 Millionen Kilometer. Sechs Monate später, im Juli, erreicht die Erde ihren sonnenfernsten Punkt, das Aphel, mit einer Distanz von rund 152,1 Millionen Kilometern. Die Differenz zwischen diesen beiden Extremen beträgt etwa 5 Millionen Kilometer. Dennoch ist der Juli auf den nördlichen Kontinenten in der Regel warm, während der Januar kalt ist. Dieser scheinbare Widerspruch erklärt sich durch die Neigung der Erdachse.
Die Rolle der Erdneigung
Die Erdachse ist um etwa 23,4 Grad gegenüber der Senkrechten zur Bahnebene geneigt. Diese Neigung ist der Hauptgrund für die Entstehung der Jahreszeiten. Während die Erde die Sonne umkreist, bleibt die Achse in nahezu derselben Richtung im Raum ausgerichtet. Um den Juni-Solstitium herum neigt sich die Nordhalbkugel der Sonne zu, während sie sich um den Dezember-Solstitium von ihr wegneigt. Die Südhalbkugel erfährt jeweils die entgegengesetzte Ausrichtung.
Die Neigung der Erdachse beeinflusst die Höhe der Sonne am Himmel. Wenn die Sonne hoch steht, trifft das Licht direkter auf die Erdoberfläche und wird auf eine kleinere Fläche konzentriert. Bei niedrigem Sonnenstand verteilt sich das Licht über eine größere Fläche. Dies erklärt, warum das schwache Winterlicht selbst mittags anders empfunden wird. Die Veränderung wird nicht durch die Entfernung zur Sonne verursacht, sondern durch den Einfallswinkel des Sonnenlichts.
Die Auswirkungen der Entfernung zur Sonne
Obwohl die Entfernung zur Sonne nicht die Jahreszeiten bestimmt, hat sie dennoch einen Einfluss auf die Intensität des Sonnenlichts. Die Lichtintensität folgt dem inversen Quadratgesetz, was bedeutet, dass eine geringere Entfernung die Energie pro Quadratmeter erhöht. Laut NASA empfängt die obere Atmosphäre der Erde im Perihel etwa 6,9 Prozent mehr Sonnenenergie als im Aphel. Der scheinbare Durchmesser der Sonne ist im Januar ebenfalls etwa 3,4 Prozent größer als im Juli, obwohl dieser Unterschied mit bloßem Auge kaum wahrnehmbar ist.
Die gesamte Erde erfährt diesen Entfernungseffekt gleichzeitig. Nordwinter, Südsommer, die Tropen und beide Ozeane durchlaufen das Perihel gemeinsam. Dies fügt dem Energiehaushalt der Erde einen realen, aber vergleichsweise geringen jährlichen Impuls hinzu. Die Entfernung wirkt sich jedoch nur am Rande des saisonalen Musters aus und bestimmt nicht, ob der Januar Winter oder Sommer bedeutet.
- Quelle: NASA