Entstehung der Jahreszeiten im Fächerverbund Welt-Zeit-Gesellschaft

Inhaltsverzeichnis

1. Vorwort

2. Fachsystematische Analyse

3. Didaktische und methodische Analyse

4. Schlusswort

5. Quellen

6. Abbildungs- und Tabellenverzeichnis

1. Vorwort

Warum gibt es Tag und Nacht? Was haben Eiszeiten mit der Bewegung der Erde zu tun und wie entstehen Jahreszeiten? Während das Tag-Und-Nacht-Phänomen und die abwechselnde Folge von Kalt- und Warmzeiten noch recht einfach zu er- klären sind, muss man beim Thema Jahreszeiten doch etwas weiter ausholen. Deshalb wird jenes Schwerpunkt meiner wissenschaftlichen Arbeit sein.

Die Entstehung der Jahreszeiten im WZG-Unterricht ist, wie der Titel der Arbeit verrät, ein Fächer verbindendes Thema. Geographische, gesellschaftspolitische und geschichtliche Aspekte lassen sich hierbei im Fächerverbund Welt-Zeit-Ge- sellschaft der Hauptschule Baden-Württemberg sinnvoll integrieren. Aber nicht nur im WZG-Unterricht kann dieses Thema mit der Klasse erarbeitet werden. Die Dis- ziplinen Astronomie, Mathematik und Physik machen hier sogar Fächer übergrei- fendes Lernen möglich.

Diese Möglichkeiten werden zunächst fachsystematisch analysiert und im späteren Teil der Arbeit didaktisch aufgearbeitet. Dabei kommt dem Tellurium N, einem Sonne-Erde-Mond-Modell, eine besondere Bedeutung zu.

Der besseren Lesbarkeit halber habe ich mich für die jeweils neutralen Formen Schüler und Lehrer, etc. der femininen und maskulinen Nomen Schülerin/Schüler, Lehrerin/Lehrer, etc. entschieden.

Wörtliche und gedankliche Zitate werden im Text direkt belegt (in Klammern) und beziehen sich jeweils auf den letzten Absatz. Ergänzungen zu Fachausdrücken sind zusätzlich mit Fußnoten versehen.

Jan Werner

Bruchsal, im Juli 2006

2. Fachsystematische Analyse

2.1 Definition der astronomischen und klimatischen Jahreszeiten

Allgemein unterscheidet man astronomische und klimatische Jahreszeiten. Vier Zeitabschnitte kennzeichnen die astronomischen Jahreszeiten: Die beiden Son- nenwenden mit den weitesten Sonnenabständen vom Himmelsäquator ¹ und die zwei Tagundnachtgleichen . Durch die gleich bleibende Neigung der Erdachse beim Umlauf um die Sonne, verändert sich an einem ausgewählten Punkt auf der Erde der Tagbogen der Sonne, der durch die Sonnenhöhe und deren Bogenlänge definiert ist (LESER 2005, S. 398).

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Tab. 2.1 Jahreszeitenübersicht (BIBLIOGRAPHISCHES INSTITUT 2005a)

Die klimatischen Jahreszeiten außerhalb der Tropen ² (Tab. 2.1) entstehen durch die unterschiedlich intensive Sonneneinstrahlung und die dadurch verbundenen Wärmeverhältnisse auf der Erde. Man spricht hier auch von thermischen Jahres- zeiten. In Mitteleuropa gliedern sich die klimatischen Jahreszeiten in den Winter (von Dezember bis Februar), den Frühling (von März bis Mai), den Sommer (von Juni bis August) und den Herbst (von September bis November) (Tab. 2.1). Klima- te, in denen die jahreszeitlichen Wärmeunterschiede gering sind, bezeichnet man als Tageszeitenklimate. Hier erfolgt eine Gliederung in hygrische Jahreszeiten ³

(LESER 2005, S. 398).

Einen Vergleich von Tageszeitenklimaten und Jahreszeitenklimaten veranschau- licht Tab. 2.1a.

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Tab. 2.1a Tageszeiten- und Jahreszeitenklimate im Vergleich

(selbst erstellt nach LESER 2005, S. 399, 932; WESTERMANN 2005, S. 94, 195).

2.2 Die Erde in Bewegung: Rotation, Revolution und Präzession

Von der Sonne aus gesehen ist die Erde der dritte Planet unseres Sonnensys- tems. Er dreht sich um die eigene Rotationsachse (Rotation) und bewegt sich zugleich in kreisähnlicher Ellipsenbahn um die Sonne (Revolution). Die Präzession ist eine kreiselartige Drehung der Erdachse um die Senkrechte auf der Erdbahnebene (LESER 2005, S. 196, 702).

2.2.1 Entstehung der Tages- und Jahreszeiten (Rotation und Revolution)

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Abb. 2.2.1 Jahreszeitliche Rhythmen (HAGGETT 2004, S. 84)

Dargestellt ist der jährliche Lauf der Erde um die Sonne. Die 23,5°-Neigung der Erdachse zur Orbitalebene führt zu den unterschiedlichen Jahreszeiten (HAGGETT 2004, S. 84).

Während Tag und Nacht auf der Rotation beruhen, entstehen Jahreszeiten durch die Revolution und der sich dadurch ändernden Sonneneinstrahlung in den unter- schiedlichen Regionen der Erde. Die Bahn, die die Erde um die Sonne beschreibt, auch Erdumlaufbahn genannt, liegt auf der Orbitalebene, einer imaginären Linie, die die Sonne schneidet. Die Erdumlaufbahn verändert ihre Form im Rhythmus von ca. 92.000 Jahren zwischen einer Ellipsen- und Kreisform (Exzentrizität, Abb. 2.2.2 ). Die Erdachse als Verbindungslinie zwischen den Polen steht in einem Nei- gungswinkel von derzeit 23°27’ zur Orbitalebene (Schiefe der Ekliptik). Dieser Nei- gungswinkel schwankt mit einer Periode von 41.000 Jahren zwischen 24°36’ und 21°58’.

Die Neigung ist im Zusammenhang mit der Revolution für die Entstehung der Jah- reszeiten verantwortlich. Abb. 2.2.1 zeigt eine vereinfachte Darstellung der jahres- zeitlichen Rhythmen. Eine regelmäßige Abfolge von Sonnenwenden (Solstitien ⁴ ) im Dezember und Juni sowie Tag-Und-Nacht-Gleichen ( Ä quinoktien ⁵ ) im März und September kennzeichnen den jahreszeitlichen Rhythmus. Am 21. und 22. Dezem- ber steht die Sonne senkrecht über dem südlichen Wendekreis ⁶. Der Bereich nördlich des nördlichen Polarkreises ⁷ und damit von 66,5° bis 90° Nord (N) erhält an diesen Tagen kein direktes Sonnenlicht. Fährt man nun mit dem Schema wei- ter fort, so kann man die jahreszeitlichen Veränderungen auf der Nordhalbkugel nachvollziehen. Entgegengesetzt kann man die Gesetzesmäßigkeiten auf die Süd- halbkugel übertragen. Die Frühjahrsmonate der Nordhalbkugel bestimmen auf der Südhalbkugel den Herbst (BAUER 2002, S. 50; HAGGETT 2004, S. 84).

2.2.2 Kalt- und Warmzeiten (Präzession)

Die Präzession entsteht durch die Anziehungskräfte der Sonne und des Mondes. Eine ganze Umdrehung der Präzession dauert etwa 26.000 Jahre (LESER 2005, S. 370).

Als Verursacher von Klimaschwan- kungen sowie Kalt- und Warmzei- ten kommen mehrere Faktoren in Frage (Abb. 2.2.2). Neben der Ex- zentrizität und der Schiefe der Ek- liptik (siehe Kapitel 2.2.1) führt die Kreiselbewegung (Präzession) zu veränderten Strahlungsbedingun- gen. Als Folge unterschiedlich in- tensiver Sonneneinstrahlung auf der Erde entstanden Kalt- und Warmzeiten im Pleistozän vor 1,5 Millionen (Mio.) Jahren bis vor 10.000 Jahren vor der Gegenwart. Zusammen mit dem Pleistozän bil- det das jüngere Holozän den Ab- schnitt des Quartärs von 1,5 Mio. Jahren bis heute . (BAUER 2002, S. 51)

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Abb. 2.2.2 Astronomische Einflüsse auf das Klima(BAUER 2002, S.51)

Tab. 2.2.2 zeigt die Temperaturschwankungen des Quartärs. Gut zu erkennen ist die Temperaturvariabilität im Pleistozän, in dem sich Kalt- und Warmzeiten durch- schnittlich alle 13.000 Jahre ablösten. Auf eine Kaltzeit folgte aufgrund der astro- nomischen Einflüsse also immer eine Warmzeit. Die letzten beiden Kaltzeiten wa- ren in Süddeutschland die Würm-Kaltzeit und in Norddeutschland die Weichsel- Kaltzeit.

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Tab. 2.2.2 Pleistozän und Holozän (BAUER 2002, S. 51)

2.3 Gestalt und Größe der Erde

Mithilfe der Satellitengeodäsie ⁸ gibt es keine Geheimnisse mehr über die Beschaf- fenheit der Erdoberflächenform. Dabei ist das Geoid (Abb. 2.3) der am besten an- gepasste physikalisch definierte Körper und beschreibt die wahre Figur der Erde. Oft ist es ausreichend, etwa für die Erstellung von Landkarten, die Erde mit dem geometrischen Körper Ellipsoid, auch Rotationsellipsoid genannt, zu beschreiben. Das Rotationsellipsoid ist die mathematisch beste Annäherung an das Geoid. Die Abweichungen der Äquatorradien von Geoid und Ellipsoid betragen etwa 21.400 m, der relative Unterschied 1:298 (BAUER 1996, S. 15; CAILLEUX 1972, S. 17; LESER 2005, S. 281).

Die Wissenschaftler und Geophysiker KAUTZLEBEN und STILLER schreiben Mitte der 1980er Jahre über die Satellitengeodäsie:

„Aus der Reihendarstellung für das Schwerefeld [...] konnte eine Darstellung des Geoids mit einer Genauigkeit, die besser als 1 m ist, abgeleitet werden. [...]

Verwendet man mehrere Satelliten, kann man ein Bezugssystem realisieren, das für geodätische Operationen auf der Erdoberfläche und für Navigationszwecke auf und in der näheren Umgebung der Erde verwendet werden kann [...].“ (LAUTERBACH 1985, S.191)

Dass die Erde nicht die Form einer idealen Kugel hat, liegt zum einen an der un- gleichen Massenverteilung innerhalb der Erde. Dies ist durch die nicht gleichmäßi- ge Verteilung der Masse an Ozeanen, Gebirgen und Erzlagerstätten bedingt. Die Rotation führt zudem zu einer Abplattung der Pole und zur Ausbuchtung am Äqua- tor. Abb. 2.3a veranschaulicht diese physikalischen Erscheinungen (KÖHLER 1983, S. 10f.).

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Abb. 2.3 Das Geoid (BAUER 1996, S. 15) Seine Oberfläche wird an allen Punkten von der Richtung der Schwerkraft senkrecht geschnitten (BAUER 1996, S. 15).

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Abb. 2.3a Querschnitt durch ein Geoid (KÖHLER 1983, S. 11)

Die dünne Linie zeigt ein „normales“, die dickere ein stark überhöhtes Geoid. Der Nordpol ist fast 20 m weiter vom Äqua- tor entfernt als von einer idealen Kugel zu erwarten, der Südpol fast 30 Meter zu nah. Auch die mittleren Breiten auf der Nordhalbkugel sind ein wenig zu „schlank“ (KÖHLER 1983, S. 10 u. 11).

Neuere Forschungsergebnisse (auch Abb. 2.3b) präzisieren die aus der Satellitengeodäsie gewonnenen Erkenntnisse zum Geoid und Ellipsoid:

„Die Erde ist um den Äquator herum fülliger als entlang ihrer Längengrade. Seit den Eiszei- ten [auch Kaltzeiten genannt, Anm. d. Autors] hatten sich die Proportionen zwar zugunsten höherer Breiten verschoben, doch seit 1998 strömen die Massen wieder äquatorwärts. Die "Potsdamer Kartoffel" ist nicht etwa leckere Beilage, vielmehr handelt es sich um das kom- plexe Modell der Gestalt der Erde, die eben keineswegs rund ist, sondern einer rotierenden Kartoffel gleicht. 1998 zeigten Forscher des GeoForschungsZentrums Potsdam damit, wie die Erdmassen infolge der Rotation und der ungleichmäßigen Verteilung der Kontinente und Massen im Erdinneren die Geoidgestalt unseres Planeten prägen.“ (SCHÜRING 2002)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.3b Momentaufnahme eines Geoids (SCHÜRING 2002) Forscher des GeoForschungsZentrums Potsdam erstellen eine Graphik der 18.500-fach überhöht dargestellten Potsdamer Kartoffel (SCHÜRING 2002).

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Abb. 2.3c Hypsographische Kurve (BAUER 1996, S. 15)

Auf dem rechtwinkligen Koordinatensys- tem befinden sich auf der Ordinate die Höhen und Tiefen, auf der Abszisse die diesen entsprechenden Flächen. Der Mount Everest mit 8.882 m und der Ma- riannengraben mit -11.034 m markieren hier die größten Höhenunterschiede (BAUER 1996, S. 15; LESER 2005, S. 370).

Auch wenn jene geophysikalischen Gegebenheiten das Klima und damit die Ver- längerung oder Verkürzung der klimatischen Jahreszeiten beeinflussen können, ist für die Entstehung der Jahreszeiten die Betrachtung der Erde als ideale Kugelform ausreichend. Tab. 2.3 zeigt die wichtigsten Daten der Erdkugel und beinhaltet ge- rundete Werte.

Die Oberfläche der Erde wird mit 361 Mio. km2 zu fast 71 % von Ozeanen und zu etwa 149 Mio. km2 und damit 29 % vom Festland eingenommen. Im Vergleich zur Ausdehnung der Erde sind die Höhenunterschiede daher gering. Abb. 2.3c zeigt dies anhand einer hypsographischen Kurve ⁹ (BAUER 1996, S. 15).

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Tab. 2.3 Daten der Erde (selbst erstellt nach BAUER 1996, S. 15; KUCHLING 2004, S. 149; LESER 2005, S. 196; MEYERS LEXIKONREDAKTION 1999f, S.121)

2.4 Astronomische und physikalische Betrachtungen

2.4.1 Unser Sonnensystem

Die Erde umrundet die Sonne als dritter Planet (Abb. 2.4.1) im Sonnensystem ¹⁰. Aufgrund der elliptischen Umlaufbahn (Kapitel 2.2.1) kommt es zu Veränderun- gen des Erde-Sonne-Abstandes. Im Laufe eines Jahres sind dies rund 5 Mio. km. Man bezeichnet den mittleren Abstand zwischen Erde und Sonne als Astronomische Einheit (AE), der 149 Mio. km beträgt (siehe auch Tab. 2.3). Der kürzeste Abstand wird mit dem Perihel Anfang Januar er- reicht. Hier beträgt die Distanz zur Sonne nur 147 Mio. km. Anfang Juli hat die Sonne die größte Entfernung mit 152 Mio. km (Aphel). Abb. 2.4.1a verdeutlicht

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Abb. 2.4.1 Planeten im Sonnensystem

(BIBLIOGRAPHISCHES INSTITUT 2005a)

die elliptische Erdlaufbahn um die Sonne, deren Achse Apsidienlinie genannt wird (ANGENHEISTER 1969, S. 92; HERRMANN 1999, S. 46f.; WEISCHET 2002, S. 26).

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Abb. 2.4.1a Erdrevolution und die Entstehung der Jahreszeiten (WEISCHET 2002, S.26)

Die gedachten Verbindungslinien von Frühlings- und Herbstpunkt (nicht in der Abb.) bez. Sommer- und Winterpunkt heißen Äquinoktiallinie bez. Solstitiallinie (WEISCHET 2002, S. 27f.).

2.4.2 Der Aufbau der Atmosphäre

Als Atmosphäre wird die Lufthülle der Erde bezeichnet. Sie besteht aus ver- schiedenen gasförmigen Elementen und Gasen. Wegen der ständigen Luftbewegungen bleibt deren Zusam- mensetzung bis etwa 20 km Höhe konstant: Stickstoff (77 %), Sauerstoff (20,7 %), Wasserdampf (1,3 %) und Argon (0,9 %). Der Rest (0,1 %) be- steht aus Kohlendioxid, Neon, Heli- um, Krypton, Xenon, Wasserstoff, Ozon, Ammoniak, Wasserstoffsuper- oxid, Jod und Radon. Die Atmosphä- re gliedert sich in die (siehe Abb. 2.4.2): Troposphäre (8-9 km Höhe an den Polen, 17-18 km in den Tropen), die Stratosphäre (10-50 km), die Mesosphäre (50-80 km), die Thermosphäre oder

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Abb. 2.4.2 Vertikale Gliederung der Atmo- sphäre (GOUDIE 2002, S. 41)

auch Ionosphäre genannt (80-300 km) und die Exosphäre (300-800 km), die gleichzeitig die Grenze zum Weltall markiert. Die Atmosphäre erreicht also eine Mächtigkeit von mehreren 100 km (BENDER 1986, S.4; LESER 2005, S. 57, 209, 395, 551, 910).

2.4.3 Sonnenstrahlung

Die Wärme und Lichtstrahlung der Sonne, die ins irdische System eintritt, bezeich- net man als Sonnenstrahlung. Mit einer Gesamtleistung von P § 3,9 * 1023 kW strahlt die Sonne Energie in Form von Strahlung ¹¹ ab (Abb. 2.4.3a). Die Durchläs- sigkeit der Atmosphäre für unterschiedliche Arten von Strahlung des elektroma- gnetischen Spektrums ist sehr variabel. Der größte Teil der Strahlung wird von der Atmosphäre selbst zurückgehalten. Die Solarkonstante = 1,37 kW/m2 beschreibt die am Oberrand der Atmosphäre pro Quadratmeter auftreffende Leistung. Der Zahlenwert bezieht sich auf einen senkrechten Strahleneinfall und vernachlässigt die Schwächung beim Durchlaufen der Atmosphäre. Er ist ein über die Jahre ge- messener Mittelwert (HERRMANN 1999, S. 21; KUCHLING 2004, S. 265; LESER 2005, S. 855). Abb. 2.4.3 zeigt zwei Einfallswinkel der Son- nenstrahlen, die eine unterschiedliche Erwär- mung der Erdoberfläche bewirken. Beide Strah- len besitzen die gleiche Energie E S1 oder E S2.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.4.3 Sonnenstrahlung auf der Erde (bearbeitet nach BENDER 1986, S. 4)

Es gilt: E S1 = E S2 aber A 1 > A 2

Jedoch verteilt sich diese Energie auf zwei unterschiedlich große Flächen A 1 und A 2, woraus folgt, dass sich die Fläche A 2 stärker erwärmt, weil ihr absolut mehr Energie zukommt (siehe auch Kapitel 2.5).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.4.3a Elektromagentische Strahlung der Sonne (HERRMANN 1999, S. 21)

Auf Meereshöhe kann nur das sichtbare Licht und ein Teil der Radiowellen empfangen werden (HERRMANN 1999, S. 21).

2.5 Auswirkungen der Sonnenstrahlung auf die Jahreszeiten

In diesem Kapitel soll die Entstehung der Jahreszeiten, die unter Punkt 2.2.1 schon grob dargestellt ist, mit weiteren astronomischen Betrachtungen vertieft werden.

„Die Jahreszeiten entstehen durch die zeitlich sich ändernde Sonneneinstrahlung in den ver- schiedenen Regionen der Erde, bedingt durch die Neigung des Erdäquators gegenüber der Ekliptik um İ = 23,44°. Zu Beginn des Nordsommers am 21.6. ist die Erdachse zur Sonne hin geneigt und der nördliche Wendekreis, Breite ij = 23,44°, wird mittags senkrecht von den Sonnenstrahlen getroffen [Abb. 2.5a]. In Berlin ist dann die Mittagssonnenhöhe zwar nicht 90°, erreicht aber mit 90° - 52,5° + 23,44° = 60,94° ein Maximum [Abb. 2.5]. Die Energieein- strahlung pro Quadratmeter ist dann in Berlin nur etwa 13 % geringer als bei senkrechter Einstrahlung (sin 60,94° = 0,87) [Abb. 2.5b]. Zu Winterbeginn am 22.12. steht die Sonne mit- tags in Berlin nur 90° - 52,5° - 23,44° = 14,06° hoch [Abb. 2.5]. Die Energieeinstrahlung pro Quadratmeter in Berlin ist dann 76 % geringer als bei senkrechtem Sonnenstand (sin 14,06° = 0,24) [Abb. 2.5c]. Die Sonnenenergie-Einstrahlung pro Quadratmeter in Berlin ist also mit- tags zu Winteranfang ungefähr nur 28 % derjenigen bei Sommeranfang (sin 14,06° / sin 60,94° = 0,28). Bei Frühjahrs- und Herbstbeginn ist die Energieeinstrahlung mittags um 39 % geringer als am Äquator, wo dann die Sonne mittags senkrecht am Himmel steht (sin 37,5° = 0,61). Wäre die Erdachse nicht geneigt, wäre diese Einstrahlung das ganze Jahr über in etwa gleich und wir hätten keine Jahreszeiten.“ (CORNELSEN EXPERIMENTA 2005, S. 20)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.5 Mittagssonnenhöhe in Berlin am 21.06. und 22.12 (selbst erstellt nach

BIBLIOGRAPHISCHES INSTITUT 2005b; CORNELSEN EXPERIMENTA 2005, S. 20)

Exemplarisch sind Maximum (am 21.06.) und Minimum (am 22.12.) der Mittagsonnenhöhe in Berlin dargestellt. Alle anderen Sonnenstandswinkel befinden sich zwischen 60,94° und 14,06°.

[...]

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¹ Als Himmelsäquator wird die Schnittlinie der Erdäquatorebene mit einer gedachten Himmelskugel bezeichnet (LESER 2005, S. 349).

² Der Begriff Tropen kommt vom griechischen Wort tropé, das Wende bedeutet. Als Tropen be- zeichnet man folglich die Zone, die zwischen dem nördlichen und südlichen Wendekreis (23,5° nördlicher und 23,5° südlicher Breite) liegt und etwa 40 Prozent der Erdoberfläche umfasst. Strah- lungsklimatisch betrachtet steht die Sonne in diesem Bereich zweimal im Jahr im Zenit, genau auf den Wendekreisen nur einmal (MEYERS LEXIKONREDAKTION 1999, S. 98; MICROSOFT ENCARTA 2003).

³ „hygrische Jahreszeiten: die niederschlagsbedingten Jahreszeiten der tropischen Zonen mit ei- nem zugleich weitgehend ausgeglichenen Jahresgang der Temperatur. [...] In der Regel erfolgt im Jahresverlauf ein einfacher oder doppelter Wechsel von Regen- und Trockenzeiten.“ (LESER 2005, S. 368)

⁴ Als Solstitium bezeichnet man den „Zeitpunkt des höchsten bez. tiefsten Mittagsstandes der Son- ne über dem Horizont, der dem maximalen Winkelabstand von +23°27’ über dem Himmelsäquator entspricht (Senkrechtstehen der Sonne über dem nördlichen bez. südlichen Wendekreis). Im Sols- titium wird auf den Halbkugeln der Erde die höchste bez. niedrigste Tageslänge erreicht.“ (LESER 2005, S. 851)

⁵ Ä quinoktium ist der „Zeitpunkt, zu dem die Sonne senkrecht auf dem Äquator steht, sich also im Schnittpunkt zwischen Ekliptik und Himmelsäquator befindet. In diesem Fall sind Tag und Nacht für alle Orte der Erde gleich lang. [...] Die Äquinoktien sind wie die Sonnenwendepunkte Grenzen der astronomischen Jahreszeiten.“ (LESER 2005, S. 47)

⁶ „ Wendekreis, Bezeichnung für die beiden um 23º27' nördlich und südlich vom Äquator entfernten Breitenkreise der Himmelssphäre, an denen die Sonne ihre scheinbare jährliche Bewegungsrichtung umkehrt. Der nördliche Wendekreis des Krebses wird um den 21./22. 6., der südliche Wendekreis des Steinbocks um den 21./22.12. erreicht. Auch die Breitenkreise 23º27' nördlicher (südlicher) geographischer Breite auf der Erdkugel, über denen die Sonne zu diesen Zeitpunkten im Zenit steht, heißen Wendekreise.“ (BIBLIOGRAPHISCHES INSTITUT 2005a)

⁷ „ Polarkreise, die Breitenkreise in 66º33' nördlicher (nördlicher Polarkreis) und südlicher (südlicher Polarkreis) Breite. Die Polarkreise trennen (im mathematischen Sinn) die Polarzonen von den ge- mäßigten Zonen.“ (BIBLIOGRAPHISCHES INSTITUT 2005a)

⁸ „Unter Satellitengeodäsie versteht man die Erdvermessung (Geodäsie) mittels Beobachtung künstlicher Satelliten.“ (http://de.wikipedia.org/wiki/Satellitengeod%C3%A4sie)

⁹ Eine hypsographische Kurve, auch hypsometrische Kurve genannt, beschreibt die Besonderheiten der Höhengliederung der Erde. Sie ist eine graphische summarische Darstellung der Erdoberfläche, in der die prozentualen Anteile bestimmter Höhenlagen veranschaulicht werden (BAUER 1996, S. 15; LESER 2005, S. 370).

¹⁰ „ Sonnensystem [...]: die Gesamtheit der Körper, welche dauernd den Anziehungskräften der Sonne und der sie umkreisenden Planeten unterworfen sind. Das S. umfasst 9 Planeten, 31 Mon- de [...]. Die Körper des S. bewegen sich nach den keplerschen Gesetzen in meist elliptischen Kreisbahnen um die Sonne, in der als Schwerpunkt des Systems der größte Teil der Masse kon- zentriert ist. Das S. selbst bewegt sich als Gesamtheit im Weltall.“ (LESER 2005, S. 856)

¹¹ „ Strahlung [...] 1. allgemein eine Form der Ausbreitung von Energie in Form von Wellen oder Teil- chen. Zur Strahlung gehört die elektromagnetische Strahlung (als Licht, Infrarotstrahlung, Röntgen- strahlung) und die beim radioaktiven Zerfall entstehende Teilchenstrahlung (Alpha- und Betastrah- lung). [...] 2. im meteorologisch-klimatologischen Sinne Einstrahlung von Wärme- und Lichtenergie von der Sonne auf die Erde, Ausstrahlung von Wärmeenergie von der Erde in die Atmosphäre und in den Weltraum und (reflektierte) Gegenstrahlung von Wärmeenergie von der Atmosphäre der Erde [...].“ (LESER 2005, S. 904f.)