Tagbogen: Unterschied zwischen den Versionen

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[[Bild:Tagbogen-3xSonnenbahn.png|thumb|upright=1.4|Tagbögen der Sonne in Mitteleuropa, Blick nach Süden (schematisch; unter Horizont stark verzerrt)]]  
[[Datei:Sun-declination.jpg|mini|Variationsbreite der Tagbögen der Sonne im nördlichen Mitteleuropa (für 56° N [[Geographische Breite|Breite]], etwa [[Kopenhagen]])]]  
Als '''Tagbogen''' (seltener auch '''Tagesbogen''') wird in der [[Astronomie]] jener Teil der [[scheinbar (Astronomie)|scheinbaren]] [[Sternbahn]] bezeichnet, der sich über dem mathematischen [[Horizont]] befindet.
Als '''Tagbogen''', seltener auch '''Tagesbogen''', wird in der [[Astronomie]] jener Teil der [[scheinbar (Astronomie)|scheinbaren]] [[Sternbahn]] bezeichnet, der für einen bestimmten (geographischen) Ort und ein gewisses Datum berechnet über dem mathematischen [[Horizont]] liegt. Seine Länge entspricht damit idealisiert der Zeitspanne zwischen [[Aufgang (Astronomie)|Aufgang]] und [[Untergang (Astronomie)|Untergang]] eines [[Gestirn]]s – jedoch ohne die [[astronomische Refraktion]] zu berücksichtigen, weshalb die tatsächliche Dauer einige Minuten länger ist.


Seine Länge entspricht der Zeit zwischen [[Aufgang (Astronomie)|Aufgang]] und [[Untergang (Astronomie)|Untergang]] des [[Gestirn]]s, wobei die [[Astronomische Refraktion]] i. a. ''nicht'' berücksichtigt wird (sie würde den Tagbogen um einige Minuten verlängern).
Der „wahre Tagbogen“ zieht darüber hinaus die jeweiligen [[Gelände|topographischen]] Verhältnisse in Betracht, also die [[Höhe (Geodäsie)|Höhe]] des Standorts und den Verlauf des [[Landschaftshorizont]]s bzw. auf dem Meer die [[Kimmtiefe]].


Der „wahre Tagbogen“ berücksichtigt hingegen die Höhe des [[Landschaftshorizont]]s (bzw. auf dem Meer die [[Kimmtiefe]]).
Da die scheinbare Stern- oder [[Sonnenstand|Sonnenbahn]] im [[Meridianebene|Meridian]] ihren Höchststand erreicht und [[Symmetrie (Geometrie)|symmetrisch]] ist, rechnet man in der [[Astronomie]] meist mit dem '''halben Tagbogen''', nachfolgend mit ''T'' bezeichnet. Der Tagbogen hängt ab von der [[geographische Breite|geographischen Breite]] ''B'' des Standortes sowie von der [[Deklination (Astronomie)|Deklination]] ''D'' des Gestirns und lässt sich mit Formeln der [[Sphärische Trigonometrie|sphärischen Trigonometrie]] abschätzen:


Da die scheinbare Stern- bzw. Sonnenbahn im [[Meridianebene|Meridian]] den Höchststand erreicht und somit Ost-West-symmetrisch ist, rechnet man in der Astronomie mit dem '''halben Tagbogen'''.
:<math>\cos T = -\tan B \cdot \tan D</math>


Der ''ganze'' Tagbogen sei daher als ''2T'' bezeichnet; er hängt ab von der [[geographische Breite|geographischen Breite]] ''B'' des Standortes und von der [[Deklination (Astronomie)|Deklination]] ''D'' des Gestirns und lässt sich mit Formeln der [[Sphärische Trigonometrie| Sphärischen Trigonometrie]] einfach berechnen:
Wenn ''B'' oder ''D''&nbsp;=&nbsp;0, ergibt sich cos&nbsp;''T''&nbsp;=&nbsp;0 und somit ''T''&nbsp;=&nbsp;90°, was 6&nbsp;Stunden entspricht. Am [[Äquator]] ist daher der Tagbogen&nbsp;(''2T'') für alle Gestirne, auch die Sonne, genau 12&nbsp;Stunden. An den [[Pol_(Geographie) #Pole_der_Erde|Polen]] ist er dagegen 24&nbsp;Stunden oder 0&nbsp;Stunden, denn Auf- und Untergänge sind hier formal nicht definiert.
[[Datei:Sun-path-polar-chart.svg|mini|hochkant=1.4|Variation des Tagbogens der Sonne in Mitteleuropa (berechnet für 52°&nbsp;[[Geographische Breite|N]], etwa [[Rotterdam]])]]


<math>\cos T = -\tan B \cdot \tan D</math>
In nördlichen [[mittlere Breiten|mittleren Breiten]] variieren die Tagbögen der Sonne im Jahreslauf ungefähr zwischen 8&nbsp;Stunden (um die [[Wintersonnenwende]]: Dezember/ Januar) und 16&nbsp;Stunden (um die [[Sommersonnenwende]]: Juni/ Juli), und dementsprechend die [[Tageslänge]]. Zum Datum der [[Tag-Nacht-Gleiche]] hat der Tagesbogen 12&nbsp;Stunden, dann beträgt die Differenz zwischen dem [[Azimut]] des [[Sonnenaufgang]]s exakt im Osten und dem des [[Sonnenuntergang]]s exakt im Westen genau&nbsp;180°.


Wenn ''B'' oder ''D'' Null ist, ergibt sich cos ''T'' = 0 und ''T'' = 90° (oder 6 Stunden). Daher ist am [[Äquator]] der Tagbogen ''aller'' Gestirne (auch der [[Sonne]]) genau 12 Stunden. Hingegen ist er auf den [[Nordpol|Polen]] 24 Stunden oder 0 Stunden (es gibt dort keine Auf- und Untergänge, da Formel undefiniert).
Die [[zirkumpolar (Astronomie)|zirkumpolaren]] Sterne nahe den [[Himmelspol]]en (''D'' > 90° ''B'') sind das ganze Jahr über dem Horizont, ihr Tagbogen ist daher 24 Stunden – unbeschadet der Tatsache, dass sie tagsüber von der Sonne überstrahlt werden.
 
In mittleren nördlichen Breiten hat die [[Sonne]] Tagbögen (= [[Tageslänge]]) zwischen etwa 8 Stunden (Dezember/ Januar) und 16 Stunden (Juni/ Juli). Die [[zirkumpolar (Astronomie)|zirkumpolaren]] Sterne (in der Nähe der [[Himmelspol]]e, ''D'' > 90°-''B'') sind 24 Stunden über dem Horizont, ihr Tagbogen ist daher 24 Stunden – unbeschadet der Tatsache, dass sie tagsüber von der Sonne überstrahlt werden.


== Siehe auch ==
== Siehe auch ==
* [[Astronomische Phänomenologie]]
* [[Astronomische Phänomenologie]]
* [[Erdrotation]]
* [[Erdrotation]]
* [[Sonnenaufgang]]
* [[Sonnenuntergang]]
* [[Sonnenstand]]
* [[Tagbeobachtung]]
* [[Tagbeobachtung]]


== Literatur ==
== Literatur ==
* Joachim Krautter et al: Meyers Handbuch Weltall, Meyer Lexikon Verlag, 7. Auflage 1994, ISBN 3-411-07757-3, S. 13
* Joachim Krautter et al.: ''Meyers Handbuch Weltall.'' 7.&nbsp;Auflage. Meyer Lexikon Verlag, 1994, ISBN 3-411-07757-3, S. 13.


[[Kategorie:Astronomischer Zeitbegriff]]
[[Kategorie:Astronomischer Zeitbegriff]]
[[Kategorie:Sphärische Astronomie]]
[[Kategorie:Sphärische Astronomie]]
[[Kategorie:Himmelsmechanik]]
[[Kategorie:Himmelsmechanik]]

Aktuelle Version vom 18. Mai 2021, 20:46 Uhr

Variationsbreite der Tagbögen der Sonne im nördlichen Mitteleuropa (für 56° N Breite, etwa Kopenhagen)

Als Tagbogen, seltener auch Tagesbogen, wird in der Astronomie jener Teil der scheinbaren Sternbahn bezeichnet, der für einen bestimmten (geographischen) Ort und ein gewisses Datum berechnet über dem mathematischen Horizont liegt. Seine Länge entspricht damit idealisiert der Zeitspanne zwischen Aufgang und Untergang eines Gestirns – jedoch ohne die astronomische Refraktion zu berücksichtigen, weshalb die tatsächliche Dauer einige Minuten länger ist.

Der „wahre Tagbogen“ zieht darüber hinaus die jeweiligen topographischen Verhältnisse in Betracht, also die Höhe des Standorts und den Verlauf des Landschaftshorizonts bzw. auf dem Meer die Kimmtiefe.

Da die scheinbare Stern- oder Sonnenbahn im Meridian ihren Höchststand erreicht und symmetrisch ist, rechnet man in der Astronomie meist mit dem halben Tagbogen, nachfolgend mit T bezeichnet. Der Tagbogen hängt ab von der geographischen Breite B des Standortes sowie von der Deklination D des Gestirns und lässt sich mit Formeln der sphärischen Trigonometrie abschätzen:

$ \cos T=-\tan B\cdot \tan D $

Wenn B oder D = 0, ergibt sich cos T = 0 und somit T = 90°, was 6 Stunden entspricht. Am Äquator ist daher der Tagbogen (2T) für alle Gestirne, auch die Sonne, genau 12 Stunden. An den Polen ist er dagegen 24 Stunden oder 0 Stunden, denn Auf- und Untergänge sind hier formal nicht definiert.

Variation des Tagbogens der Sonne in Mitteleuropa (berechnet für 52° N, etwa Rotterdam)

In nördlichen mittleren Breiten variieren die Tagbögen der Sonne im Jahreslauf ungefähr zwischen 8 Stunden (um die Wintersonnenwende: Dezember/ Januar) und 16 Stunden (um die Sommersonnenwende: Juni/ Juli), und dementsprechend die Tageslänge. Zum Datum der Tag-Nacht-Gleiche hat der Tagesbogen 12 Stunden, dann beträgt die Differenz zwischen dem Azimut des Sonnenaufgangs exakt im Osten und dem des Sonnenuntergangs exakt im Westen genau 180°.

Die zirkumpolaren Sterne nahe den Himmelspolen (D > 90° − B) sind das ganze Jahr über dem Horizont, ihr Tagbogen ist daher 24 Stunden – unbeschadet der Tatsache, dass sie tagsüber von der Sonne überstrahlt werden.

Siehe auch

Literatur

  • Joachim Krautter et al.: Meyers Handbuch Weltall. 7. Auflage. Meyer Lexikon Verlag, 1994, ISBN 3-411-07757-3, S. 13.

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