Erst früherer Abend, nun späterer Morgen...

Während unsere bäuerlichen Altvorderen sich in ihren Aktivitäten nach
dem Sonnenstand richteten, teilen wir unseren Tag nach der Uhrzeit
ein, unser Leben wird von Arbeitsabläufen, Terminen und Fahrplänen
bestimmt. Die langen und dunklen Winternächte machen es uns deutlich,
wir leben mit einer künstlichen Zeit, die von Armbanduhr, Computer,
Mobiltelefon und elektrischem Licht bestimmt wird. So sind wir im
Winter buchstäblich von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang auf den
Beinen, wogegen uns im Sommer die dann sehr frühen Sonnenaufgänge
bzw. späten Sonnenuntergänge meist entgehen.

Aufmerksamen Zeitgenossen fällt daher gerade in diesen Wintertagen
etwas Merkwürdiges auf. Zwar war der Tag der Sonnenwende am 21.
Dezember 2017 (Winteranfang) der kürzeste Tag des Jahres, jedoch fand
der früheste Sonnenuntergang dieses Jahres bereits um den 12.
Dezember statt, beispielsweise in Frankfurt am Main (50°07'N,
08°41'E) um 16:23 Uhr Mitteleuropäischer Zeit (MEZ). Seitdem
verschiebt sich der Sonnenuntergang wieder zeitlich nach hinten.
Demgegenüber erfolgt der späteste Sonnenaufgang in diesem Jahr am 31.
Dezember 2017, in der Mainmetropole z.B. gegen 08:24 Uhr. Bis dahin
verschiebt sich auch der Sonnenaufgang noch zeitlich nach hinten,
d.h. die Sonne geht bis dahin von Tag zu Tag später auf.

Dies hat seine Ursache in zwei Phänomenen, und zwar in der
Exzentrizität der Erdbahn sowie der Neigung der Erdbahnebene
gegenüber dem Äquator ("Schiefe der Ekliptik"). Beide Effekte
bewirken einen Unterschied zwischen Wirklicher Sonnenzeit oder Wahrer
Ortszeit (WOZ, wird von einer Sonnenuhr dargestellt) und einer
modellhaften Mittleren Sonnen- oder Mittleren Ortszeit (MOZ), welche
auch von unseren gleichmäßig laufenden, heutzutage sehr präzisen
Uhren angezeigt wird. Beide Phänomene erzeugen im Jahresgang
sinus-ähnliche Kurven der Zeitdifferenz mit leicht phasenverschobenen
Extremwerten, ihre Überlagerung findet sich in der "Zeitgleichung"
wieder, die rein formal die Zeitspanne zwischen WOZ und MOZ
darstellt. Übrigens ist die Mitteleuropäische Zeit MEZ die Mittlere
Ortszeit (MOZ) des Meridians 15° östlicher Länge und außerdem für uns
in Mitteleuropa im Winterhalbjahr die "gesetzlich gültige Uhrzeit".

Die deutlichste Änderung der Zeitgleichung zeigt sich in den Tagen um
die Wintersonnenwende, mit Vorzeichenwechsel etwa zu Weihnachten,
während sich die Tageslängen nur geringfügig verkürzen bzw.
verlängern. Mitte Dezember ist die Zeitgleichung noch positiv, die
Sonnenuhr geht vor, d.h. die wirkliche Sonne ist schneller als die
mittlere und sinkt daher, gemessen nach unserer Uhrzeit, früher unter
den Horizont. Ende Dezember/Anfang Januar ist die Zeitgleichung schon
deutlich negativ, eine Sonnenuhr ginge nach, d.h. die wirkliche Sonne
ist langsamer als die mittlere und geht daher, verglichen mit unserer
Uhrzeit, später auf. Aufmerksame Zeitgenossen irren sich also nicht,
wenn es ihnen in der Adventszeit abends, um den Jahreswechsel herum
dagegen morgens besonders dunkel erscheint.

Unter http://www.dwd.de/DE/wetter/thema_des_tages/2017/12/28.html
finden Sie zum generellen Verständnis eine von Thomas Steiner für das
Jahr 2011 angegebene graphische Darstellung der Abweichungen von
Mittlerer und Wahrer Ortszeit (jeweils in [min]) in Abhängigkeit von
der Zeit des Jahres ("Tag des Jahres" [d]). Der durch die Schiefe der
Ekliptik verursachte Anteil (violette gestrichelte Kurve) überlagert
sich mit der durch die Elliptizität der Erdbahn bewirkten Komponente
(dunkelblaue Strich-Punkt-Linie) zur Zeitgleichung (fette rote
Linie), wobei darüber hinaus beide Anteile nicht voneinander
unabhängig sind. Negative Zahlenwerte bedeuten, dass insgesamt die
WOZ der MOZ nachläuft, eine fiktive Sonnenuhr also nachginge.
Positive Abweichungen zeigen insgesamt ein Vorauseilen der WOZ
gegenüber der MOZ bzw. ein "Vorgehen" der Sonnenuhr.


Dipl.-Met. Thomas Ruppert
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 28.12.2017

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