Kurzwellenstrahlung 1

  Sonnenzenitwinkel


Der Sonnenzenitwinkel z ist eine Funktion aus Zeit, Tag eines Jahres und geographischer Breite. Er kann mit der folgenden Beziehung errechnet werden:

wobei die Deklination der Sonne ist, die geographische Breite (auf der Nordhemisphäre als positiv definiert) und der Stundenwinkel. Dieser letztere ist ein Maß für die Ortszeit, d.h. er ist der Winkel, den die Erde durchschreiten muß, um den Längengrad des Beobachtungsstandpunktes direkt unter die Sonne zu bewegen. Die Sonnendeklination ist eine Funktion des Tages im Jahr und ist unabhängig vom Ort. Sie variiert von 23o27' am 21. Juni bis -23o27' am 22. Dezember.

Um 12 Uhr mittags ist an jeder Breite cos( ) = 0 und z= - . Bei Sonnenauf- oder untergang an jeder Breite ausgenommen Nord- und Südpol ist cos( z ) = 0, und = Nd/2 = halbe Tageslänge (ausgedrückt in rad, d.h., 2 bezieht sich auf 24 h), und

Die Tageslänge beträgt 12 Stunden, wenn entweder tan( ) = 0 (am Äquator an allen Tagen) oder tan( ) = 0 (zu den Äquinoktien an allen Breiten, ausgenommen die Pole). Die Breite der Polarnacht kann gefunden werden, wenn man in der obigen Gleichung Nd = 0 setzt, was zu 90o-| |= in der Winterhemisphäre führt.

An den Polen ist cos( ) = 0, sin( ) = 1, und cos( z ) = sin( ) oder (in Winkelgraden): 90o - z = . Deshalb ist an diesen Punkten der Sonnenhöhenwinkel immer gleich dem Deklinationswinkel und während 6 Monate Tageslicht kreist die Sonne einfach um den Horizont und steigt nie höher als 23o27'.

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