DE AARDREVOLUTIE

ONDERZOEKSVRAGEN

WELK VERBAND IS ER TUSSEN DE SEIZOENEN, DE KLIMAATGORDELS EN DE SCHUINE STAND VAN DE AARDAS?

DE

Het lijkt alsof de zon rond de aarde beweegt, maar intussen is meer dan voldoende bewezen dat het net andersom is. In het vorige hoofdstuk heb je geleerd dat de dagboog van de zon een gevolg is van de aardrotatie. Afhankelijk van het seizoen is er een verschil in culminatiehoogte. Je zult zelf al gemerkt hebben dat de plaats waar je de zon ziet opkomen of ondergaan tijdens de zomer niet hetzelfde is als tijdens de winter. Wanneer je de culminatiehoogte (CH) en de uren van zonsopgang en zonsondergang vergelijkt voor verschillende tijdstippen en plaatsen, zul je grote verschillen zien tussen plaatsen en momenten in het jaar. De oorzaak daarvan is de aardrevolutie (de omwenteling van de aarde rond de zon) in combinatie met de schuine stand van de aardas.

2 De Ellipsvormige Baan Van De Aarde Rond De Zon

De aarde en de andere planeten draaien in tegenwijzerzin rond de zon. Die jaarlijkse beweging is de aardrevolutie. De aarde maakt een ellipsvormige baan rond de zon in een denkbeeldig vlak: het eclipticavlak. Daardoor is de afstand van de aarde tot de zon niet altijd even groot.

In het begin van januari bevindt de aarde zich het dichtst bij de zon, in het perihelium. Bij ons is het dan winter. Begin juli staat de aarde het verst van de zon, in het aphelium. Bij ons is het dan zomer. Zo begrijp je onmiddellijk dat dit afstandsverschil niet de oorzaak is van het feit dat het kouder of warmer is bij ons. De aarde draait niet altijd even ellipsvormig rond de zon. Meer daarover leer je in het thema over klimaatverandering.

Op iDiddit vind je een animatie over het evenaarsvlak en het eclipticavlak.

21 juni aphelium aarde op 3 juli baan van de aarde kleinste afstand 147 000 000 km zon perihelium aarde op 4 januari

22 december grootste afstand 152 000 000 km

3 De Aardrevolutie Bepaalt Het Kalenderjaar

Op een gemiddelde afstand van 150 miljoen kilometer van de zon, draait de aarde met een gemiddelde snelheid van 30 kilometer per seconde rond de zon. Die reis is 940 miljoen kilometer lang en duurt 365 dagen, 5 uur, 48 minuten en 46 seconden. Aan het einde van de reis bevindt de aarde zich weer op haar beginpunt. Dat markeert het begin en einde van een aards jaar

Om praktische redenen werd het kalenderjaar van 365 dagen ingevoerd. Aangezien de aardrevolutie ongeveer een vierde van een dag langer duurt dan een kalenderjaar, voegen we om de vier jaar een extra dag toe aan het jaar. Dat is een schrikkeljaar en 29 februari is de schrikkeldag. Alle schrikkeljaren zijn deelbaar door 4. De gemiddelde duur van een jaar wordt daardoor iets te lang. Daarom zijn de eeuwjaren geen schrikkeljaren, tenzij ze deelbaar zijn door 400.

4 De Schuine Stand Van De Aardas

Tijdens de aardrevolutie maakt de aardas een hoek van 23° 26’ met een lijn die loodrecht staat op het eclipticavlak in de ruimte. De aardas beweegt dus evenwijdig met zichzelf in het eclipticavlak rond de zon. Als gevolg daarvan zijn de Noordpool en de Zuidpool gedurende een half jaar naar de zon gericht en gedurende een half jaar van de zon afgekeerd. Door die schuine stand van de aardas ontstaan de seizoenen.

Op iDiddit vind je animaties met een simulatie van de seizoenen en over de duur van de seizoenen.

4.1 LENTE- EN HERFSTEVENING

Op 20 maart en 23 september vallen de zonnestralen loodrecht in op de evenaar. Zo komt elk punt op aarde tijdens de aardrotatie precies 12 uur in het verlichte deel en precies 12 uur in het donkere gedeelte. Overal op aarde duren de dag en de nacht precies 12 uur. Dat is een equinox

Stipt om 6.00 u. (zonnetijd) komt de zon precies in het oosten op.

- Stipt om 18.00 u. (zonnetijd) gaat de zon precies in het westen onder.

De culminatiehoogte is afhankelijk van de breedteligging (90°-breedteligging) en bedraagt 40° in België op 50° N. Tijdens een equinox is de dagboog van de zon exact een halve cirkel die door het oost- en westpunt gaat.

Op het noordelijk halfrond (NH):

- begint de lente op 20 maart: dat is de lente-evening of lente-equinox;

- begint de herfst op 23 september: dat is de herfstevening of herfstequinox

Op het zuidelijk halfrond (ZH):

- begint de lente op 23 september: dat is de lente-evening of lente-equinox;

- begint de herfst op 20 maart: dat is de herfstevening of herfstequinox

De

Op iDiddit vind je animaties over de belichting van de aarde en de nachtevening.

Op het noordelijk halfrond worden de dagen vanaf 20 maart geleidelijk aan langer dan de nachten. De zon komt op in het noordoosten vóór 06.00 u. zonnetijd en gaat onder in het zuidwesten na 18.00 u. zonnetijd. De dagbogen worden langer dan een halve cirkel.

Op 21 juni vallen de zonnestralen loodrecht in op de Kreeftskeerkring

Op dat moment wordt het hele gebied ten noorden van de noordpoolcirkel gedurende 24 uur belicht en gaat de zon er nooit onder. Tijdens de pooldag is de zon zichtbaar om middernacht, we spreken over de middernachtzon

De zon schuift gedurende de lente 23° 26’ op naar het noorden (vergelijk fig. 2.18 met fig. 2.21 en gebruik de animatie) en de culminatiehoogte neemt toe met 23° 26’, zodat de zon op 50° N een culminatiehoogte van 63° 26’ (90°-breedteligging + 23° 26’) bereikt op 21 juni. De Kreeftskeerkring is de meest noordelijke breedtecirkel waarop de zonnestralen loodrecht kunnen invallen. Vanaf dat moment schuift de zon opnieuw naar het zuiden. Daarom noemen we de breedtecirkel van 23° 26’ N een keerkring, namelijk de Kreeftskeerkring. Op 21 juni begint de zomer in het noordelijke halfrond: dat is de zomerzonnewende. Op het noordelijk halfrond is dit de langste dag van het jaar. Na 21 juni worden de dagen op het noordelijk halfrond geleidelijk aan korter, tot de zon opnieuw loodrecht boven de evenaar staat en de dag gelijk is aan de nacht (vergelijk fig. 2.18 met fig. 2.21 en gebruik de animatie). Dat gebeurt op 23 september, de herfstevening op het noordelijk halfrond.

Op iDiddit vind je animaties over de belichting van de aarde en de duur van dag en nacht.

Op het zuidelijk halfrond gebeurt het omgekeerde. De nacht wordt vanaf 20 maart steeds langer dan de dag, tot op 21 juni. Dan is het winterzonnewende voor het zuidelijk halfrond en beleven ze daar de langste nacht. Op dat moment is het hele gebied ten zuiden van de zuidpoolcirkel gedurende 24 uur donker en komt de zon er nooit op. We spreken over een poolnacht. Vanaf 21 juni worden de dagen op het zuidelijk halfrond geleidelijk aan langer, tot de zon opnieuw loodrecht boven de evenaar staat. Dat is het geval op 23 september, de lente-evening op het zuidelijk halfrond.