Am kommenden Donnerstag (19. März) werden sich die Jahreszeiten ändern: das Auftreten des Frühlingsäquinoktiums markiert den offiziellen Frühlingsbeginn auf der Nordhalbkugel und den Herbst auf der Südhalbkugel. Tatsächlich wird es ein ziemlich glückverheißendes Ereignis sein: das früheste, dass die Tagundnachtgleiche in 124 Jahren landesweit aufgetreten ist. Mehr dazu gleich.
Der genaue Zeitpunkt des Äquinoktiums wird am Donnerstagabend um 23:49 Uhr liegen. EDT (0349 GMT am 20. März) gemäß dem Astronomie-Nachschlagewerk "Astronomische Tabelle von Sonne, Mond und Planeten" (Willmann-Bell, 2016). Zu diesem Zeitpunkt erreicht die Erde den Punkt in ihrer Umlaufbahn, an dem ihre Achse nicht zur Sonne hin oder von dieser weg geneigt ist. Somit befindet sich die Sonne direkt über einem bestimmten Punkt am Erdäquator und bewegt sich nach Norden. Am Himmel kreuzen sich Ekliptik und Himmelsäquator.
Eine ungleiche Tagundnachtgleiche
Am Tag des Äquinoktiums scheint die Sonne genau nach Osten aufzusteigen und genau nach Westen unterzugehen. Tag und Nacht werden oft als gleich lang mit dem Äquinoktium bezeichnet, aber dies ist ein weit verbreitetes Missverständnis - der Tag kann je nach Breitengrad bis zu 8 Minuten länger sein.
Die Sonne steht den halben Tag über dem Horizont und die Hälfte unter dem Horizont - aber diese Aussage vernachlässigt die Wirkung der Erdatmosphäre, die die Sonnenstrahlen (Brechung genannt) um die Erdkrümmung biegt, wenn die Sonne nahe am Horizont liegt. Aufgrund dieser Biegung der Sonnenstrahlen ist die Sonnenscheibe jedoch immer etwas höher über dem Horizont zu sehen als sie tatsächlich ist.
Wenn Sie die Sonne am Horizont sitzen sehen, sehen Sie tatsächlich eine optische Täuschung. Die Sonne in diesem Moment ist tatsächlich unten der Horizont. So erhalten wir zu Beginn des Tages einige zusätzliche Minuten Tageslicht und am Ende einige zusätzliche Minuten mehr.
Die angebliche Gleichheit von Tag und Nacht gibt uns den lateinischen Namen "Äquinoktium", was "gleiche Nacht" bedeutet. In Wirklichkeit ist der Tag dank unserer Atmosphäre länger als die Nacht am Äquinoktium. Auf dem Breitengrad von New York zum Beispiel sind Tag und Nacht einige Tage vor dem Äquinoktium am St. Patrick's Day (17. März) ungefähr gleich.
Sonne über dem Smaragd des Äquators
Astronomen können das Moment des Frühlingsäquinoktiums auf die nächste Sekunde genau berechnen. Dieses Jahr wird es am Donnerstag (19. März) um 23:49:28 Uhr stattfinden. EDT (0349 GMT am 20. März). In diesem Moment erscheint die Sonne etwa 80 Kilometer südlich von Gorontalo, einer Provinz Indonesiens - oft als "Smaragd des Äquators" bezeichnet - direkt auf der Insel Sulawesi am Äquator im Golf von Tomini. In den folgenden Tagen wandern die direkten Sonnenstrahlen nördlich des Äquators und die Länge des Tageslichts auf der Nordhalbkugel scheint entsprechend zuzunehmen.
Warum so früh?
Wie bereits erwähnt, wird dies das früheste Auftreten des Frühlingsäquinoktiums in den angrenzenden Vereinigten Staaten in 124 Jahren sein. Es gibt zwei spezifische Gründe für diese Variation des Datums: Schaltjahre und Sommerzeit.
Wenn ein Schaltjahr uns einen Tag zurückversetzte
Erstens ist 2020 ein Schaltjahr (was bedeutet, dass der Monat Februar einen zusätzlichen Tag hatte) nicht der Grund für die frühe Ankunft der diesjährigen Tagundnachtgleiche. Es ist vielmehr das Schaltjahr, das wir im Jahr 2000 beobachtet haben.
Schauen wir uns die Daten und Zeiten der Frühlingsäquinoktien bis 2000 an. Beachten Sie, dass das Auftreten der Äquinoktien jedes Jahr etwa 6 Stunden (oder ein Viertel eines Tages) später im Kalender erfolgt:
- 1996: 20. März um 3:03 Uhr EST (0803 GMT)
- 1997: 20. März um 8:54 Uhr EST (1354 GMT)
- 1998: 20. März um 14.54 Uhr EST (1954 GMT)
- 1999: 20. März um 20.46 Uhr EST (0146 GMT am 21. März)
- 2000: 20. März um 2:35 Uhr EST * (0735 GMT)
46 v. Chr. Wusste Julos Caesars beratender Astronom Sosigenes aus ägyptischer Erfahrung, dass das Sonnenjahr etwa 365,25 Tage lang war. Um diesen verbleibenden Vierteltag zu berücksichtigen, wurde alle vier Jahre ein zusätzlicher Tag - Schalttag - in den Kalender aufgenommen. Leider war der neue julianische Kalender 11 Minuten und 14 Sekunden länger als das eigentliche Sonnenjahr. Bis zum Jahr 1582 war der Kalender - dank der Überkompensation der Beobachtung zu vieler Schaltjahre - um 10 Tage nicht mehr mit dem Sonnenjahr im Einklang.
Zu diesem Zeitpunkt trat Papst Gregor XIII. Ein und erstellte auf Anraten seines eigenen Astronomen Christopher Clavius (1538-1612) unseren aktuellen "Gregorianischen" Kalender. Erstens wurden 10 Tage nach dem 4. Oktober 1582 weggelassen, um den nächsten Tag auf den 15. Oktober zu bringen. Um das neue Kalenderformat besser an die Länge des Sonnenjahres anzupassen, die meisten Jahrhundertjahre ( wie 1700, 1800, 1900) - was im alten julianischen Kalender als Schaltjahre beobachtet worden wäre - waren es nicht. Ausnahmen waren jene Jahrhundertjahre, die gleichermaßen durch 400 teilbar waren. Deshalb waren 1700, 1800 und 1900 keine Schaltjahre.
Aber 2000 war ein Jahrhundertjahr, gleichmäßig durch 400 teilbar, so dass es als Schaltjahr beobachtet wurde. Hätten wir das Schaltjahr 2000 (wie 1900) übersprungen, wäre das Frühlingsäquinoktium im Jahr 2000 einen Tag später, am 21. März um 2:35 Uhr EST (0735 GMT), aufgetreten.
Daher haben wir neben diesem Datum ein Sternchen.
Dank des zusätzlichen Tages im Februar 2000 fiel das Datum der Tagundnachtgleiche um einen Tag auf den 20. März zurück.
Die Sommerzeit verzögerte die Tagundnachtgleiche im Osten
Da das Sonnenjahr nicht genau einen viertel Tag länger ist als das 365-Tage-Kalenderjahr, sondern etwas weniger als ein Viertel (24,22%) eines Tages, tritt das Äquinoktium etwa 47 Minuten früher auf ( im Durchschnitt) alle vier Jahre:
- 2000: 20. März um 2:35 Uhr EST (0735 GMT)
- 2004: 20. März um 01:48 Uhr EST (0648 GMT)
- 2008: 20. März um 01:48 Uhr EDT (0548 GMT) *
- 2012: 20. März um 01:14 Uhr EDT (0514 GMT)
- 2016: 20. März um 12:30 Uhr EDT (0430 GMT)
- 2020: 19. März um 23:49 Uhr EDT (0349 GMT am 20. März)
Das Sternchen (*) zeigt an, dass die USA und Kanada am zweiten Sonntag im März und nicht am ersten Sonntag im April mit der Sommerzeit begonnen haben. Diese Praxis begann im Jahr 2007. Im Jahr 2000 nur in der pazifischen Zeitzone ( sowie in Alaska und Hawaii) beobachteten die Tagundnachtgleiche am 19. März. In den Jahren 2004, 2008 und 2012 kam in diesen Zeitzonen am 19. März erneut der Frühling an, zusammen mit Menschen in der Bergzeit.
Im Jahr 2016 feierten diejenigen in der zentralen Zeitzone eine Ankunft am 19. März. Wären wir noch auf dem alten System (als die Sommerzeit erst Anfang April begann), hätten wir 2016 die Standardzeit erreicht, und auch diejenigen in den östlichen Teilen Nordamerikas hätten die Tagundnachtgleiche am 19. März beobachtet (um 23:30 Uhr EST), aber die Sommerzeit hat das für weitere vier Jahre verschoben. In diesem Jahr kommt der Frühling von Küste zu Küste am 19. März - der früheste seit 124 Jahren.
Und als Protokoll: 1896 traf der Frühlingspunkt am 19. März um 21.29 Uhr ein. EST (0229 GMT am 20. März).
Astronomischer vs. meteorologischer Frühling
Um ehrlich zu sein, es gibt wirklich zwei Quellen: die astronomische Quelle und die meteorologische Quelle.
Astronomisch Der Frühling wird am Frühlingspunkt gemessen, aber das ist nur ein Marker für den großen Zeitfluss, den die Astronomen eingerichtet haben - ein siderischer Meilenstein, der genau wie eine tickende Uhr ist, aber nur ungefähr den Zeitpunkt des Jahreszeitenwechsels festlegt.
Meteorologisch Der Frühling hat angeblich bereits am 1. März begonnen und läuft laut Accuweather bis Ende Mai. In Wahrheit ignoriert der meteorologische Frühling jedoch die Uhr und den Kalender, legt seine eigenen Regeln fest und schafft ein Fest aus Gesang und Blüte, alles in seiner eigenen Zeit.
Die Krokusse, frühen Rotkehlchen und andere Frühlingsphänomene achten nicht auf die haarspaltenden Details, die die astronomische Ankunft des Frühlingsäquinoktiums kennzeichnen. Sie alle haben ihre eigene Art zu wissen, wann der Frühling wirklich beginnt.
- Saison zu Saison: Äquinoktien und Sonnenwende der Erde (Infografik)
- Frühlingspunkt: Erster Frühlingstag vom Weltraum aus gesehen (Foto)
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Joe Rao ist Dozent und Gastdozent bei New YorkHayden Planetarium. Er schreibt über Astronomie fürNaturhistorisches Magazin, dasBauernalmanach und andere Veröffentlichungen. Folge uns auf Twitter@Spacedotcom und weiterFacebook.
