In einem anderen Kapitel haben wir uns mit den Kepplerschen Gesetzen befasst. Dabei haben wir festgestellt, dass die Erde um die Sonne umkreist. Die “Kreisbahn”, auf der die Erde die Sonne umkreist, ist nicht kreisförmig, sondern ellipsenförmig. Dabei ist die Abweichung der Kreisbahn von einem Kreis, dass man in der Regel einen “mittleren” Abstand zwischen Erde und Sonne angibt.
Da die Erde die Sonne auf einer elliptischen “Kreisbahn” umkreist ist der Abstand zwischen Erde und Sonne nicht immer gleich, sondern ändert sich im Jahresverlauf. Dies wollen wir nun bestimmen. Die “Aufgabe” ist im Prinzip “einfach” und beruht auf den Keplerschen Gesetzen und trigonometrischen Funktionen.
Damit wir die Änderung des Abstands Erde – Sonne im Jahresverlauf bestimmen, berechnen wir den maximalen und minimalen Abstand zwischen Erde und Sonne. Dazu verwenden wir die Methode der sogenannte “(numerischen) Exzentrizität”. Diese “Exzentrizität” beschreibt die Kreisbahn eines Planeten im Sonnensystem.
Erklärung der Exzentrizität auf Wikipedia
Die Exzentrizität der Erdumlaufbahn beträgt 0,017. Damit konnten wir den maximalen und minimalen Abstand zwischen Erde und Sonne berechnen (die zweite Größe, die wir kennen müssen ist die “mittlere” Entfernung Erde und Sonne von ca. 149,6 Millionen Kilometer).
Damit ändert sich der Abstand von der Erde zur Sonne im Jahresverlauf um ca. 5 Mio. Kilometer. Anfang Januar beträgt der Abstand zwischen der Erde und der Sonne 147,1 Millionen Kilometer und Anfang Juli rund 152,1 Millionen Kilometer.
Der Abstand zwischen Erde und Sonne wird als Astronomische Einheit bezeichnet.
Der Abstand zwischen Erde und Sonne verändert sich im Jahresverlauf aufgrund der elliptischen Bahn der Erde. Im Juli ist die Erde am weitesten von der Sonne entfernt und im Januar am nächsten.
Perihel ist der nächste Punkt der Erde zur Sonne in ihrer Umlaufbahn.
Aphel bezeichnet den weitesten Punkt der Erde von der Sonne in ihrer Umlaufbahn.
Im Perihel beträgt die durchschnittliche Entfernung ungefähr 147 Millionen Kilometer und im Aphel etwa 152 Millionen Kilometer.
Der Abstand zwischen Erde und Sonne alleine beeinflusst die Jahreszeiten nicht. Es ist die Schiefstellung der Erdachse, die die Jahreszeiten verursacht.
Die Elliptizität der Erdumlaufbahn ist auf die Gravitationskräfte des Planeten Jupiter und der anderen Planeten zurückzuführen.
Ja, der Abstand zwischen Erde und Sonne kann das Klima beeinflussen, aber es ist eher der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen und die Dauer der Sonneneinstrahlung, die einen größeren Einfluss haben.
Die Sonneneinstrahlung variiert im Jahresverlauf, da die Erde um die Sonne kreist und ihre Achse geneigt ist. Dies führt zu unterschiedlichen Tageslängen und Sonnenhöhen.
Wenn die Erde in einem perfekten Kreis um die Sonne kreisen würde, hätte dies keine großen Auswirkungen auf das Klima oder die Jahreszeiten. Diese werden hauptsächlich durch die Neigung der Erdachse verursacht.