Morgens wenn man aufsteht, ist es dunkel – abends, wenn man heimkommt auch. Das wenige Tageslicht drückt manch einem aufs Gemüt. Und leider müssen sich die Menschen hierzulande auch noch eine ganze Weile damit abfinden.

Wann ist der kürzeste, wann der längste Tag?

Der kürzeste Tag auf der Nordhalbkugel ist immer am Tag der Wintersonnenwende. Diese fällt in diesem Jahr auf den 21. Dezember. Manchmal kann es auch der 22. Dezember sein, in seltenen Fällen der 20. oder 23.12.

Am Tag der Wintersonnenwende geht die Sonne in diesem Jahr in Stuttgart um 8.14 Uhr auf und um 16.28 Uhr wieder unter. Somit ist der Tag exakt 8 Stunden und 14 Minuten lang. Vom 17. bis 25. Dezember sind die Tage nur ein paar Sekunden länger.

Der 21. Dezember entspricht zugleich dem astronomischen Winteranfang. Der meteorologische Winter beginnt bereits am 1. Dezember.

Wann geht die Sonne am spätesten auf?

Ab dem 22. Dezember geht es dann wieder ganz langsam bergauf. Denn zunächst verschiebt sich der Sonnenaufgang noch weiter nach hinten. Gleichzeitig geht die Sonne aber auch immer später unter. Somit werden die Tage insgesamt wieder länger. Zwischen dem 30. Dezember 2024 und dem 2. Januar 2025 geht die Sonne am spätesten auf – erst um 8.17 Uhr. Am frühesten unter geht sie zwischen dem 5. und 16. Dezember – nämlich schon um 16.26 Uhr.

Der Zuwachs bei der Tageslänge nimmt dann nach und nach an Fahrt auf: Ab März sind es von Tag zu Tag knapp vier Minuten mehr. Zur Sommersonnenwende hin, die in diesem Jahr auf den 21. Juni fällt, verlangsamt sich der Zuwachs bei der Tageslänge wieder. Danach werden die Tage kürzer – zunächst aber ebenfalls nur in kleinen Schritten.

Warum sind die Tage unterschiedlich lang?

Dass die Tageslänge sich im Jahresverlauf ändert, liegt daran, dass die Erde in leichter Schräglage um die Sonne kreist. Sonst wären alle Tage gleich lang. Die imaginäre Achse, um die sich unser Planet einmal in 24 Stunden dreht, ist um 23,5 Grad zur Seite geneigt.

Woher kommt die Schräglage?

Astronomen führen die Schräglage der Erde auf den Einschlag eines Asteroiden in der früheren Erdgeschichte zurück. Dieser hat die Erde ein wenig aus der Spur gebracht. Die schräg gestellte Erdachse führt dazu, dass in einer Hälfte des Jahres die Nordhalbkugel mehr Sonne abbekommt und in der anderen Hälfte des Jahres die Südhalbkugel. Zudem verändert sich der Winkel, in dem das Sonnenlicht auf die Erdoberfläche fällt.

Nach der Wintersonnenwende werden die Tage erst langsam wieder länger. Foto: www.imago-images.de/imageBROKER/Angela to Roxel via www.imago-images.de

Beide Effekte tragen zur Entstehung der Jahreszeiten bei, die sich bekanntlich auf der Nord- und Südhalbkugel gegenläufig verhalten. Der Abstand zur Sonne, der aufgrund der elliptischen Umlaufbahn der Erde ebenfalls schwankt, spielt dabei keine Rolle. Am weitesten entfernt sind wir von der Sonne ausgerechnet dann, wenn bei uns Sommer ist.

Warum werden die Tage erst langsam wieder länger?

Die Tageslänge und das Ausmaß, in dem sie sich im Lauf des Jahres ändert, hängen davon ab, wo man sich auf der Erdkugel befinden. Am Äquator haben alle Tage ziemlich genau zwölf Stunden. Dort treffen die Sonnenstrahlen jahraus, jahrein gleich lange auf die Erdoberfläche – egal, wie herum die Erde gerade gegenüber der Sonne geneigt ist. Je näher man nach Norden oder Süden kommt, desto stärker schwanken die Tageslängen. An den Polen ist es ein halbes Jahr lang Tag und ein halbes Jahr lang Nacht.

Und woher rührt nun die unterschiedliche Geschwindigkeit, mit der die Tage länger oder kürzer werden? Dazu kann man sich die Schwankungen der Tageslänge im Jahresverlauf wie ein Pendel vorstellen, das ständig hin und her schwingt. Bevor das Pendel einen seiner beiden Wendepunkte erreicht, verlangsamt sich seine Bewegung, um am Wendepunkt für kurze Zeit komplett zum Stillstand zu kommen.

Dann schwingt es wieder in die andere Richtung – zuerst langsam und dann wieder schneller. Mathematisch handelt es sich sowohl bei der Bewegung eines Pendels als auch bei der Veränderung der Tageslänge im Jahresverlauf um harmonische Schwingungen, die sich mit einer Sinusfunktion beschreiben lassen. Weitere Beispiele dafür sind die Schallwellen reiner Töne oder die regelmäßige Hin- und Herbewegung der Elektronen in einer Wechselstromleitung.