daemmerung

Mit dem Sonnenuntergang endet der Tag nicht schlagartig, es wird allmählich dunkel. Dabei gibt es laut Definition mehrere Stufen der Dämmerung. Welche sind das, wie sind sie definiert und wie lange dauern sie?

Das Tageslicht schwindet nach dem Sonnenuntergang allmählich und ohne Sprünge. Zu verdanken haben wir das unserer Erdatmosphäre. Licht wird aus Regionen, in denen die Sonne noch nicht untergegangen ist, ein Stück weit in die Nacht hinein gestreut. Ohne Atmosphäre würde es mit dem Sonnenuntergang schlagartig dunkel werden. Für vereinfachte Betrachtungen gibt es Definitionen, die sich an Schwellenwerten orientieren. Hier wäre als erstes der Sonnenuntergang selbst genannt. Als Sonnenuntergang ist der Augenblick definiert, in dem der Sonnenoberrand unter dem Horizont verschwindet. Tatsächlich befindet sich der Sonnenmittelpunkt dann schon 0,75 Grad unter dem Horizont. Die Sonne wird beim Untergang durch die Brechung um ein halbes Grad angehoben. Ein Viertel Grad ist die Distanz zwischen Sonnenmittelpunkt und Sonnenrand.

Nach Sonnenuntergang folgt die sogenannte bürgerliche Dämmerung. Die Sonne steht dabei maximal 6 Grad unter dem Horizont und Lesen im Freien ist noch möglich. Wenn die Sonne 6 bis 12 Grad unter dem Horizont steht, spricht man von der nautischen Dämmerung. Die Horizontlinie ist noch zu erkennen, zugleich aber auch schon hellere Sterne. Somit war es früher auf See noch möglich, ein Schiff mit einfachen Mitteln zu navigieren. Doch selbst wenn die Sonne tiefer als 12 Grad unter dem Horizont steht, ist es zunächst noch nicht völlig dunkel. Das spüren vor allem Astronomen. Bis zu einen Sonnenstand von 18 Grad unter dem Horizont herrscht die astronomische Dämmerung. Erst nach deren Ende können Astronomen uneingeschränkt die Sterne beobachten.

Die Frage nach der Länge der Dämmerung ist nicht pauschal zu beantworten. Sie hängt stark von der geografischen Breite und von der Jahreszeit ab. Unsere Abbildung zeigt die Länge der Dämmerung am 51. Breitenkreis für die einzelnen Monate des Jahres (x-Achse). Auf dem 51. Breitenkreis befindet sich der Mittelpunkt Deutschlands, nämlich in der Gegend um Eisenach in Thüringen. Die Abbildung gilt aber auch für andere Orte auf dieser Breite, also beispielsweise für das Ruhrgebiet, Nordhessen, Erfurt oder Dresden. Der Nullwert auf der y-Achse stellt den Zeitpunkt des Sonnenuntergangs dar. Die Bürgerliche Dämmerung endet am 14. März bereits 34 Minuten nach dem Sonnenuntergang. Am längsten dauert sie mit 47 Minuten am 21. Juni. Ein weiteres Maximum findet sich am 21 Dezember, wo die bürgerliche Dämmerung 40 Minuten dauert. Die nautische Dämmerung endet am 8. März am schnellsten, nämlich 1 Stunde und 12 Minuten nach Sonnenuntergang. Im Juni muss man ab dem Sonnenuntergang fast 2 Stunden bis zum Ende der nautischen Dämmerung warten. Das Ende der astronomischen Dämmerung, also der Eintritt  völliger Dunkelheit, erfolgt am 2. März 1 Stunde und 50 Minuten nach Sonnenuntergang. Im Hochsommer hingegen wird es am 51. Breitenkreis gar nicht vollständig dunkel. Selbst um Mitternacht wahrer Ortszeit herrscht noch die astronomische Dämmerung.

In den Frühstunden erfolgt die Abfolge der Dämmerung in umgekehrter Reihenfolge, die einzelnen Phasen dauern praktisch genauso lange wie am Abend desselben Tages. Auf anderen Breitenlagen Deutschlands sähe die Abbildung ähnlich, aber nicht identisch aus. So dauern die Dämmerungsphasen in Süddeutschland weniger lang, im Norden etwas länger. Völlig dunkel wird es am 21. Juni erst südlich von 48,56 Grad Breite. Im Norden Schleswig-Holsteins, ab 54,56 Grad Breite, endet auch die nautische Dämmerung zur Sommersonnenwende nicht. In Norddeutschland ist es also im Hochsommer selbst für das menschliche Auge um Mitternacht noch sichtbar hell.

Zusammenfassend ist zu sagen, dass die Dämmerung im Herbst und im Frühling am kürzesten ist, die Termine der Minima sind aber gegenüber der Tag-und-Nacht-Gleiche etwas verschoben. Die herbstlichen Minima sind von den Werten her identisch mit denen im Frühling. Maxima des Andauerns finden sich im Winter und im Sommer, hier exakt zu den Sonnenwenden. Das Maximum im Sommer ist deutlich ausgeprägter als das im Winter. Eine Erklärung für diese Fakten wäre sehr kompliziert. Zu den Ergebnissen kommt man durch dreidimensionale Betrachtungen der scheinbaren Sonnenbahn am Himmel und in den Formeln zur Berechnung tauchen einige Winkelfunktionen auf.

Am Äquator ist die Dämmerung am kürzesten. Schon nach wenig mehr als einer Stunde ist es völlig dunkel und die Schwankungen im Jahresverlauf sind gering. Am Pol hingegen ändert sich an der Dämmerung im Tagesverlauf praktisch nichts, hier hängt es nur von der Jahreszeit ab, ob die Sonne scheint oder ob es dämmert. Im Winter ist es dort völlig dunkel, am 29. Januar beginnt die astronomische Dämmerung, am 18. Februar die nautische, am 6. März die bürgerliche und am 19. März geht die Sonne auf.

Dienstag, 23. Juli 2019

Dr. Ingo Bertram

hr-Wetterredaktion

Sendung: "alle wetter!", hr-fernsehen, 23.07.2019 19:15 Uhr