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(AS) Animation der Sonnenhöhe in Abhängigkeit von "Zeit und Raum"
geschrieben von: mk03342 (IP-Adresse bekannt)
Datum: 23. Dezember 2017 18:42

Hallo,

nachdem ich schon eine [einfache Animation für Sonnenauf- und -untergang und die Dämmerungszeiten]
gebastelt hatte, hatte ich nun eine für die Sonnenhöhen allgemein im Blick.
(Als Jugendlicher hatte ich so ein Diagramm nur für Berlin mal mit dem Taschenrechner berechnet
und auf Millimeterpapier gekritzelt. Leider finde ich das Blatt nicht mehr, sonst hätte ich es eingescannt.)

Ein paar Anmerkungen zur Animation: Grundlage waren wieder die Werte vom [JPL].

Dargestellt sind die Iso-Linien der Sonnenhöhe im Tages- und Jahresverlauf (2017+2018) für alle
geografischen Breiten von 90 N bis 90 S. Zu den glatten 10ern der Breite wird kurz angehalten.

Da es hier nicht um Aufgangszeiten ging, habe ich den Sonnenmittelpunkt gewählt. Die Refraktion
der Erdatmosphäre habe ich diesmal nicht berücksichtigt. Der Fehler für die 0° Höhenlinie beträgt
am Äquator 2,4 min, direkt an den Polen etwa 1,5 Tage. Was aber für die Aussage der Animation
nicht so wichtig ist.

Die Darstellung der Werte erwies sich als schwieriger als gedacht. Die Punktdarstellung lieferte bis
in mittlere Breiten ein annehmbares Ergebnis. Zu den Polen hin erschienen dann jedoch naturgemäß
weniger Werte und an den Polen gar keine mehr, weil die Sonne dort nunmal eine bestimmte Höhe
nur einmal im Jahr über- und unterschreitet (wenn man Spielchen der Refraktion durch
Wetteränderungen außer acht lässt.

Die Liniendarstellung hätte an sich ein gutes Ergebnis geliefert. Das Problem war, das die Über- und
Unterschreitungen einer bestimmten Sonnentiefe um die Mitternacht herum manchmal in der
"falschen" Nachthälfte nach mittlerer Ortszeit landen. Dadurch gab es senkrechte Linien im
Diagramm, die da nicht hingehörten.
Um das zu ändern, hätte ich von mittlerer Ortszeit auf wahre Ortszeit umschwenken können.
Das wollte ich aber nicht, da das Ergebnis langweiliger geworden wäre.

Nach vielem Rumprobieren, fiel mir dann doch noch eine Lösung ein. Diese ist nicht ganz perfekt,
wie man an den weißen Mittags- und schwarzen Mitternachtslinien sieht. Eine weitere Verbesserung
wäre aber wieder nur mit zusätzlichen Funktionsteilen (und viel Zeit) möglich gewesen. So habe ich
dann doch von einer Perfektionierung abgesehen.

Ein weiterer Problemfall war die Farbgebung. Eigentlich ist es mir zu bunt. Eine Abstufung mit nur je
einem Farbverlauf für Tag und Nacht war aber einfach zu unübersichtlich. Nach vielem Rumprobieren,
habe ich mich für die dargestellten Farben entschieden.

Was ich an der Animation am interessantesten finde: Die Verbreiterung und Teilung des
Sonnenhöchstandes beim Erreichen des Wendekreises zur Sonnenwende im Juni, das Wandern
der beiden Teile zu den Tag- und Nachtgleichen bei der Bewegung zum Äquator hin und die
Wiedervereinigung beider Teile bei Erreichen des südlichen Wendekreises zur Sonnenwende im Dezember.

Es ist zwar klar, dass es am Äquator zwei Sonnenhöchststände im Jahr gibt, aber über das Drumherum
hatte ich noch nie nachgedacht.

Auch interessant:
Auf 19 N erreicht die Sonne an 109 Tagen nacheinander eine Höhe von mehr als 85°.
Auf 19 S sind es 104 Tage, weil die Erde in ihrer Umlaufbahn im Südwinter schneller ist.
Am Äquator überschreitet die Sonne diese Höhe im Jahr aber insgesamt nur an 53 Tagen um die
Tag- und Nachtgleichen herum (27 und 26 Tage). Die Sonne bewegt sich zu diesen Zeiten im
Jahresverlauf scheinbar am schnellsten von Nord nach Süd bzw. umgekehrt.

Lange Rede, lange Erstellung, kurze Animation, keine kommerzielle Nutzung! Schmunzeln

https://mk-diakiste.homepage.t-online.de/astro/isohoehen-90N-90S-2017-18-40step10.gif

Viele Grüße
Mario



Thema Klicks geschrieben von Datum/Zeit
  (AS) Animation der Sonnenhöhe in Abhängigkeit von "Zeit und Raum" 628 mk03342 23.12.17 18:42
  Schmunzeln Leider selbst für mich als Interessierten arg kompliziert, trotzdem natürlich top Arbeit 222 southflorida 26.12.17 21:53
  Zwinkern ja... die geogr. Breite ist etwas unscheinbar .. und erklären kann ich das nicht so gut 304 mk03342 28.12.17 00:24


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