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Multimedia: Beschreibung der Simulationen

Simulation von Tag und Nacht auf der Erde

Die Weltkarte zeigt, wo auf der Erde gerade jetzt Tag oder Nacht ist. Auf der Erdkugel ist die Grenze zwischen der sonnenzugewandten Taghalbkugel und der Nachthalbkugel eine Kreislinie; sie wird bei der Darstellung in der ebenen Karte zu einer wellenförmigen Linie, die je nach Jahreszeit eine andere Form hat. Da sich die Erde um ihre eigene Achse dreht, liegt jeweils ein anderer Teil im Schatten. Auf der Weltkarte sieht es dann so aus, als ob sich der Schatten von Osten nach Westen bewegt.

Tag-Nacht-Simulation starten

Der Film zeigt den Ablauf eines vollen Tages (14. April) in stündlichen Abständen.



Funktionsweise der Tag-Nacht-Simulation

Der gelbe Kreis auf der Karte ist der Bildpunkt der Sonne: Eine gerade Linie, von der Sonne zum Mittelpunkt der Erde gezogen, durchstößt in diesem Punkt die Erdoberfläche. Ein Beobachter, der sich dort befindet, sieht die Sonne genau senkrecht über seinem Kopf: im Zenit.

Detailaufnahme der
Tag-Nacht-Simulation: Meridian von Greenwich

Meridian von Greenwich

Der Bildpunkt bildet das Zentrum des Tagbereichs und bewegt sich wie das Nachtgebiet von Ost nach West parallel zum Äquator über die Weltkarte. Er liegt, je nach Jahreszeit, zwischen 23,5 ° nördlicher Breite und 23,5 ° südlicher Breite. Die Breite des Bildpunktes wird auch als Deklination der Sonne bezeichnet. Die Länge des Bildpunktes gibt man beginnend mit dem Meridian von Greenwich (0 °) westwärts fortlaufend bis 360 ° an.

Mit einem Mausklick auf die Weltkarte im Applet kann man an dem betreffenden Ort einen senkrechten Schattenstab aufstellen, den man auch einen Gnomon nennt. Die rote Linie zeigt seinen Schatten an. Beim linken Bild steht der Gnomon in Berlin.

Bei einer Ortswahl auf der Tagseite wirft die Sonne den Schatten des Gnomons auf den Boden.

Je nachdem, wie hoch die Sonne am Himmel steht, ist der Schatten mehr oder weniger lang. Die Schattenlänge wird im Applet für einen Meter hohen Gnomon angegeben. Die Richtung des Schattens hängt von der Uhrzeit ab.

Detailaufnahme der
Tag-Nacht-Simulation: Schatten des Gnomons

Schatten des Gnomons

Von Stunde zu Stunde dreht sich mit der Bewegung der Sonne am Himmel auch der Schatten: Auf der Nordhalbkugel zeigt er bei Sonnenaufgang in westliche Richtung, mittags nach Norden und bei Sonnenuntergang in östliche Richtung.

Mit der Drehung des Schattens ändert sich auch seine Länge: Morgens, wenn die Sonne noch niedrig über dem Horizont steht, ist der Schatten sehr lang. Mittags ist er am kürzesten, und abends wird er wieder länger, wenn sich die untergehende Sonne dem Horizont nähert.

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