Hét vraag- en antwoordplatform van Nederland

Waardoor verandert nu precies rond de zonnewende de daglengte het minst en rond de nachtevening het snelst?

Een globaal antwoord luidt:

"Dit asymmetrisch lengen en korten van de dagen komt omdat het “midden” van de dag iedere dag een beetje verschuift. Dit heeft te maken met het feit dat de aarde geen exacte cirkelbaan rond de zon beschrijft, maar een ellipsvormige baan. Ook omdat de aardas een hoek maakt met de baan rond de zon verloopt het korter en langer worden van de dagen asymmetrisch. Maar je moet wel goed op je horloge kijken om de verschillen op te merken."

Wat betreft die ellipsvormige baan begrijp ik dat bijvoorbeeld de aarde in de zomer het verst van de zon staat. Ogv de (tweede) perkenwet van Kepler is de snelheid van de aarde daar dus het langzaamst. Op zich begrijp ik dan dat op dat moment het verschil in daglengte dan ook het kortst is. Dat is dan tijdens 21 juni (zomerzonnewende). Maar dat gaat dus blijkbaar ook op voor de winterzonnewende op 21 december. Juist in die tijd is de aarde het dichtst bij de zon (perihelium) dus heeft de aarde een hogere snelheid. Maar door die hogere snelheid zou je dan verwachten dat de daglenging/korting dan ook het groter zou zijn. Toch blijkt dat niet zo te zijn. Hoe kan dat?

En in hoeverre speelt de rol van de eclipitsche baan van de aarde hierin een rol in vergelijk met de elliptische baan. In hoeverre is de hoek die de aarde maakt verantwoordelijk voor het tijdsverschil? Zou dat bijv. verklaren waarom de daglenging/korting in december toch klein is?

7 jaar geleden
2.2K
tinus1969
7 jaar geleden
Teken een sinuskromme. dan zie je meteen visueel wat er aan de hand is.

Heb je meer informatie nodig om de vraag te beantwoorden? Reageer dan hier.

Antwoorden (2)

De "verblijftijd" op het verste punt van de aardbaan is inderdaad iets langer dan op het nabije punt.
Maar de elliptische baan draait zelf ook rond de zon.
Je kunt het verste punt en het nabije punt dus niet in een bepaald jaargetijde localiseren.
Hierbij valt je vraag dus in het niet.
Verder is het aanbevelenswaardig je terminologie consistent te maken. "Zonne""wende" tegenover "nacht""evening" is dat niet.
(Lees meer...)
Reddie
7 jaar geleden
erotisi
7 jaar geleden
Die elliptische baan verandert wel, maar dat duurt ongeveer 26000 jaar. Dus dat zal voor de vraag niet zoveel uitmaken lijkt me.
erotisi
7 jaar geleden
https://en.wikipedia.org/wiki/Apsidal_precession#/media/File:Precession_and_seasons.svg
WimNobel
7 jaar geleden
Zonnewende en nachtevening zijn prima Nederlandse termen voor wat internationaal Solstitium en Equinox wordt genoemd. Complementaire begrippen dus die door Erotisi correct worden gebruikt.
Inhoudelijke reactie: zie mijn antwoord.
Je haalt twee dingen door elkaar. En Reddie haalt er nog een derde bij.
1. De daglengte op een bepaalde breedtegraad is een periodieke functie met een periode van een (tropisch) jaar. Intuïtief is al duidelijk dat deze functie een sinusvorm heeft (zoals de meeste periodieke functies). Ik zou dat ook kunnen bewijzen m.b.v. de formules voor boldriehoeksmeting. Je moet dan de lengte van de dag- en nachtboog van de zon uitrekenen door de kleine cirkel die hij volgt te snijden met de horizon. Ik zal die berekening hier niet doen. Maar de boldriehoesformules staan vol met sinussen en cosinussen, dus neem maar aan dat er een sinus uitkomt. Een sinusfunctie heeft de eigenschap dat hij nabij de maxima en minima weinig varieert en nabij het nulpunt snel gaat. Daarom varieert de daglengte rond de zonnewendes weinig en rond de nachteveningen veel. Dit verschijnsel heeft verder niets te maken met de ellipticiteit van de aardbaan en zou zich bij een cirkelbaan net zo goed voordoen.
2. Het asymmetrisch lengen en korten van de dagen komt door de tijdvereffening. Die heeft wel te maken met de elliptische vorm van de aardbaan, en met de daaruit voortvloeiende verandering in de baansnelheid. Het gevolg is dat de ware middag (het moment waarop de zon in het zuiden staat) niet altijd op hetzelfde tijdstip valt zoals door een klok gemeten. Dit verschil kan tot + of - 17 minuten oplopen. Ook de tijdstippen van zonsopkomst en -ondergang ondervinden deze verschuiving. Wat we nu zien is dat rond de zonnewendes, bijv. zonsondergang vlak na de zomerzonnewende, enige tijd min of meer gelijk blijft doordat het vroeger worden door het korten der dagen wordt gecompenseerd door het later worden vanwege de tijdvereffening. Maar in diezelfde periode verloopt het tijdstip van zonsopkomst wel: hier wordt het korten der dagen en de tijdvereffening juist opgeteld!
3. De tijdvereffening is, zoals Reddie terecht opmerkt, geen constant gegeven. Het is een periodiek verschijnsel met een periode van een anomalistisch jaar (gemeten van perihelium tot perihelium). Dat verschilt iets van het tropisch jaar (gemeten van lentepunt tot lentepunt). Door de "zweving" tussen deze periodes moet de tijdvereffening door de eeuwen heen anders berekend worden. Momenteel valt de periheliumdoorgang rond 3 januari. Dat tijdstip verloopt gemiddeld 1 dag in de 71 jaar. We mogen gedurende ons leven dus best "het meest nabije punt in de winter localiseren", om de termen van Reddie te gebruiken. (vervolg in reactie)
(Lees meer...)
WimNobel
7 jaar geleden
WimNobel
7 jaar geleden
Maar over vele eeuwen zal dit niet meer het geval zijn. Dit alles hoeven we echter niet te weten om te begrijpen waarom de dagen lengen en korten (daar is punt 1 voldoende voor) en ook niet om te begrijpen waarom het verschuiven soms asymmetrisch gaat (daar is punt 2 voldoende voor).
erotisi
7 jaar geleden
Ok, punt 1 is me wel duidelijk en als ik me het plaatje voor de geest haal is het ook wel goed te begrijpen. En dit punt is dan verantwoordelijk voor de grootste verschillen?! Maar punt 2 is nog niet echt duidelijk. Als ik nu deze tijden neem http://www.timeanddate.com/sun/netherlands/amsterdam?month=6
dan verwacht ik doordat de aarde in juni sneller draait (en dus een grotere afstand moet afleggen) dat dan de verschillen tussen het lengen van de dagen groter is dan in december. Maar als ik de data erop na sla dan zie ik dat zowel in juni als in december het verschil ongeveer elke dag 6 seconden gemiddeld is terwijl in december toch een kleinere afstand wordt afgelegd. De aarde moet dan minder ver doordraaien zodat ik zou verwachten dat het verschil kleiner zou zijn als in juni. Toch is dat niet zo, dus ergens begrijp ik die tijdsvereffening niet goed.
erotisi
7 jaar geleden
Ik wil toch nog even terug komen op punt 1. Ik was denk ik wat te voorbarig om dat duidelijk te hebben. Kun je het uitleggen zonder gebruik te maken van de sinusfunctie. Want dat die snel gaat bij het nulpunt zegt me op zich nog niet wát dan de oorzaak daarvan is. Dat nulpunt moet dus zijn in juni en december, wanneer de zon op de keerkringen staat en de aarde dus het meest overheld. Dus die overhelling moet de oorzaak zijn dat de snelheid klein is. Komt dat dan doordat de afstand daar tot de zon ook kleiner is doordat deze overheld??
tinus1969
7 jaar geleden
@erotisi, die hele beschouwing over 'verschillende snelheden in apogeum en perigeum is irrelevant. Ook verandert de 'overhelling' niet, die is altijd 23 graden.
erotisi
7 jaar geleden
Voor punt twee lijken die snelheden wel relevant namelijk de tijdsvereffening. De schommeling van de zonnetijd heeft twee oorzaken. Ten eerste is de baan van de aarde om de zon licht elliptisch, wat gevolgen heeft voor de hoeksnelheid, vanwege de tweede wet van Kepler. Begin januari staat de aarde het dichtst bij de zon en is de hoeksnelheid het grootst. Dit verlengt de zonnedag. De aarde moet namelijk verder om zijn as draaien om de zon weer recht voor zich te krijgen. Begin juli is de aarde het verst van de zon verwijderd en de hoeksnelheid laag, wat de zonnedag verkort. En de overhelling verandert zelf natuurlijk niet maar vanuit de zon gezien wel. Die is afwezig tijdens de herft en lente, dan helt de aarde niet naar of vanaf de zon. Maar uiteraard zal punt 1 de belangrijkste verschillen geven en het grootste gedeelte van het antwoord geven. Alleen begrijp ik niet hoe dan, en in welke mate punt 2 invloed heeft weet ik ook niet precies voor het antwoord.
WimNobel
7 jaar geleden
Punt 1: "En dit punt is dan verantwoordelijk voor de grootste verschillen?!" - Ja, nl het verschil in daglengte tussen zomer en winter. En dat is best wel groot. Voor Nederland 16,5 tegen 7,5 uur. Punt 2: "dan verwacht ik doordat de aarde in juni sneller draait (en dus een grotere afstand moet afleggen) dat dan de verschillen tussen het lengen van de dagen groter is dan in december." - Nee, in juni/juli draait de aarde langzamer (om de zon). Perihelium 3 januari - snel; Aphelium 3 juli - langzaam. Het gevolg is dat de verschuiving door de tijdvereffening naar latere tijdstippen op de dag loopt, en daardoor het korten der dagen vooral merkbaar wordt bij de tijdstippen van zonsopkomst.
"De aarde moet dan minder ver doordraaien zodat ik zou verwachten dat het verschil kleiner zou zijn als in juni." - Nee, de verschillen worden niet kleiner. De verschuiving gaat de andere kant op, waardoor het effect vooral bij zonsondergang merkbaar is. Terug komen op punt 1: Door het jaar heen verloopt de declinatie van de zon (de hoek die hij maakt met het equatorvlak) van +23° rond de zomerzonnewende naar -23° rond de winterzonnewende, en weer terug. Rond de nachteveningen, die daar precies tussenin zitten, is het verloop het grootst. Rond de zonnewendes, dus als de zon op een van de keerkringen staat, gaat de snelheid naar nul en keert hij om. Vandaar ook de naam "keerkring". Tinus: het verschil in snelheid bij perihelium en aphelium is wel degelijk relevant. Dat is nl. de oorzaak van de tijdvereffening (of liever gezegd: de noodzaak om de tijd te vereffenen). Laatste reactie: inderdaad, zo zou je het kunnen omschrijven.

Weet jij het beter..?

Het is niet mogelijk om je eigen vraag te beantwoorden Je mag slechts 1 keer antwoord geven op een vraag Je hebt vandaag al antwoorden gegeven. Morgen mag je opnieuw maximaal antwoorden geven.

0 / 2500
Gekozen afbeelding