Götterdämmerung – die Phasen von Tag und Nacht

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Liebe Leser:innen,
Und hier melde ich mich aus meinem Osterurlaub. Reisen is momentan nich, aber Astronomie und Artikel gehen immer.

Bevor es los geht, etwas Hausmeisterei

Es zeichnet sich jetzt scheinbar ab, dass sich der Doppelpunkt als Platzhalter für alle geschlechtlichen Orientierungen durchsetzen wird. Bisher habe ich, wenn es nötig war, das Sternchen verwendet. Ab jetzt werde ich den Doppelpunkt einsetzen. Was ich nicht tun werde ist, durch alle vorigen 140 Artikel zu gehen, um das dort überall anzupassen. Das tue ich nur dann, wenn ich sowieso auf einem Artikel, z. B. zur Aktualisierung, vorbei komme.
Ich habe auch den Eindruck, dass manche Sprachausgaben mit dem Doppelpunkt im Lesefluss weniger Probleme haben als mit dem Sternchen.
So, das war’s schon mit der Hausmeisterei.

Einleitung

Die Überschrift „Götterdämmerung“ lässt einiges erwarten. Keines Falls reicht dieser Artikel an Wagners Schauspiel heran. Es geht nicht einmal um Götter, aber um die Dämmerung schon, und die können wir alle beobachten, sogar in Zeiten der Pandemie, wo dieses wagnersche Meisterwerk nicht aufgeführt werden darf. Kurz um. Mir hat die Überschrift einfach gefallen. Das ist der einzige Sinn dahinter…

Wenn sich bei diesem Artikel sehende Leser:innen fragen, wieso der blinde Nerd sich mit Dämmerung beschäftigt, obwohl er sie nicht sieht, dann hat der Artikel mal wieder ein Ziel erreicht. Er hat spätestens dann mal wieder gezeigt, dass Astronomie im höchsten Umfang ein inklusives Hobby ist, das sogar berufliche Perspektiven öffnen könnte…

im vorletzten Artikel beschäftigten wir uns mit dem Jahreslauf der Sonne, der Zu- und Abnahme von Tagen und Nächten und der Figur, dem Analemma, welche die Sonne im Laufe eines Jahres am Himmel beschreibt.
Darin wies ich auf die App „LunaSolCal“ hin, mit der man die Zeiten am Himmel wunderbar beobachten kann. Diese App zeigt auch einige Zeiten, z. B. Beginn und Ende von Goldener – und Blauer Stunde, an, die zumindest mir vor dieser App nicht geläufig waren. Und da haben mich doch tatsächlich einige von euch per Mail angeschrieben, die wissen wollen, was es mit diesen seltsamen Stunden-Begriffen auf sich hat. Jemand von euch wies mich sogar darauf hin, dass es noch weitere seltsame Begriffe gibt, die unterschiedliche Dämmerungen bezeichnen.
Das hat mich sehr gefreut. Ihr dürft aber gerne eure Fragen auch in den Kommentaren stellen. Manche davon kann ich dann direkt für alle Leser:innen sichtbar bearbeiten, da nicht alle Antworten, wie diese hier, einen kompletten Artikel nötig machen.
Keiner braucht sich seiner Fragen schämen, denn bei mir gibt es keine dummen Fragen. Es gibt hier nur ein Motto:

Frag, und es wird Tag.

Dann gehen wir es an, und erklären mal die wichtigsten dieser Dämmerungs-Phänomene.

Generell dürfte klar sein, und das kann man auch an den Zeiten sehen, dass die gleich erwähnten Begriffe und Eigenschaften mit der Tages- und Nachtlänge variieren. Außerdem sind Zeiten und Längen dieser Phänomene auch davon abhängig, auf welchem Breitengrad sich die Beobachter:in befindet.
Es wird gleich viel von Gradzahlen die Rede sein, wie tief die Sonne unter dem Horizont verschwunden sein muss, um die Bedingungen der verschiedenen Dämmerungen zu erfüllen.
Da man sich hier stets auf den Mittelpunkt der Sonnenscheibe bezieht, muss natürlich auch mal erwähnt werden, wie groß ihr Durchmesser in Grad von der Erde aus gesehen ist.
der scheinbare Durchmesser der Sonne beträgt rund 0,5° (31′ 28″ bis 32′ 32″).
Das „bis“ kommt dadurch zu stande, dass die Erde sich auf einer elliptischen Bahn um die Sonne bewegt.

Kleiner Hinweis zu LunaSolCal

Für die Nutzer:innen der erwähnten App: Wenn ihr eine weite Reise tut, dann empfiehlt es sich, die App einmal am Ziel aufzurufen, damit die Daten neu auf euren Standort berechnet werden. Ich bin mir nämlich nicht ganz sicher, ob sie das automatisch tut, da die Zeiten immer für einige Tage im voraus berechnet werden.
Nun zu den Begriffen und Phänomenen:

Sonnen Auf- und Untergang

Grundsätzlich wird per Definition des Sonnenauf- und Unterganges der Moment gemeint, an welchem der obere Rand der Sonnenscheibe über dem Horizont erscheint, bzw. unter ihm verschwindet.
Das bedeutet, dass die Morgendämmerung mit dem Erscheinen der Sonnenscheibe über dem Horizont endet und die Abenddämmerung mit dem Verschwinden des Sonnenrandes unter dem Horizont beginnt.

Im Dämmerungsverlauf lassen sich Phasen unterscheiden und danach abgrenzen, wie tief die Sonne unter dem Horizont steht. Hierfür wird der Sonnenstand unter dem Horizont angegeben als Tiefenwinkel der Sonnenscheibenmitte. Nach der Dämmerungstiefe werden üblicherweise drei Dämmerungsphasen unterschieden, deren Ende jeweils ein bestimmter Winkel terminiert.

Astronomische Abend- und Morgendämmerung

Diese beiden Dämmerungen umrahmen den Teil der Nacht, wo absolut maximale Dunkelheit herrscht. Diese Zeitspanne beginnt und endet bei einem Sonnenstand von minus 18 Grad unter dem Horizont.
Im Grunde wäre dieser Teil der Nacht der optimale Zeitpunkt, um Beobachtungen am Himmel zu machen. Leider ist das wegen der von uns Menschen gemachten Lichtverschmutzung vielerorts nicht mehr möglich. Der Himmel wird durch künstliches Licht aufgehellt und überstrahlt viele Sterne. Ich schrieb darüber in
„Im Dunkeln sieht man besser„.

Bürgerliche Morgen- und Abenddämmerung

Die bürgerliche Dämmerung, auch zivile Dämmerung, dauert in Deutschland am Nordende 36 bis 58 Minuten, am Südende 30 bis 40 Minuten, zu den Sonnenwenden am längsten, zu den Tag-und-Nacht-Gleichen am kürzesten. Während die Himmelshelligkeit langsam abnimmt, werden zunächst die hellen Planeten sichtbar, insbesondere Venus und Jupiter. Gegen Ende der bürgerlichen Dämmerung kann ein gutes Auge bereits die hellsten Sterne bis zur 1. Magnitude, ein Maß für die Helligkeit von Sternen, erkennen. Die bürgerliche Abenddämmerung beginnt mit dem Sonnenuntergang und endet nach astronomischer Definition, wenn der Mittelpunkt der Sonnenscheibe 6 Grad unter dem wahren Horizont steht.
Mit der bürgerlichen Morgendämmerung verhält es sich genau anders herum. Innerhalb der bürgerlichen Dämmerung ist Lesen im freien noch möglich.
Das Ende der bürgerlichen Abenddämmerung wird in der Luftfahrt mit dem Kürzel ECET bezeichnet, der Beginn der bürgerlichen Morgendämmerung mit BCMT.

Die nautische Morgen- und Abenddämmerung

Die nautische Dämmerung oder mittlere Dämmerung dauert länger als die bürgerliche Dämmerung. (Am Nordende Deutschlands 42 Minuten bis fast 5 Stunden, am Südende 35 bis 56 Minuten.) Im Verlauf dieser Dämmerungsphase können bereits Sterne bis zur 3. Helligkeitsklasse (Siehe Magnitude) und so auch die Züge von Sternbildern erkannt werden, während auf See die Kimm, Linie zwischen Wasser und Himmel, als Linie zwischen Meer und Himmel noch deutlich sichtbar ist. Damit sind die Bedingungen für eine nautische Positionsbestimmung mit dem Sextanten , einem Messinstrument zur Bestimmung des Breitengrades gegeben, bei der die Höhe bestimmter Sterne über dem Horizont gemessen wird. Die nautische Dämmerung endet nach astronomischer Definition, wenn der Mittelpunkt der Sonne 12 Grad unter dem wahren Horizont steht.
Und ja, richtig. alleine der Breitengrad genügt natürlich nicht für eine Ortsbestimmung. Es fehlt der Längengrad. Das war auf hoher See in der Tat ein sehr großes Problem. Oft verfranzten sich Schiffe genau deshalb und gingen sogar verloren. Dieses Längengrad-Problem hat eine so spannende Geschichte, dass es ein eigener Artikel wert sein wird.

Die Blaue Stunde

Der Begriff Blaue Stunde bezieht sich auf die Zeitspanne innerhalb der abendlichen oder morgendlichen Dämmerung, während der sich die Sonne so weit unterhalb des Horizonts befindet, dass das blaue Lichtspektrum am Himmel noch bzw. schon dominiert und die Dunkelheit der Nacht noch nicht eingetroffen bzw. schon vorbei ist. Da es sich bei der Blauen Stunde um einen umgangssprachlichen Begriff handelt, existiert keine offizielle Definition – im Gegensatz etwa zu den anderen genannten Dämmerungsphasen. Es gibt einen Zusammenhang zwischen dem Tiefenwinkel der Sonne und der spektralen Zusammensetzung des Himmels. Die charakteristische blaue Färbung entsteht typischerweise, während sich die Sonne zwischen 4 und 8 Grad unterhalb des Horizonts befindet. Damit erstreckt sich die Blaue Stunde sowohl über Teile der Bürgerlichen Dämmerung (Tiefenwinkel der Sonne zwischen 0 und 6 Grad) als auch der Nautischen Dämmerung (Tiefenwinkel 6 bis 12 Grad). Das Blau des Himmels zur Blauen Stunde hat eine andere spektrale Zusammensetzung als das Blau bei Tage, da es auf eine andere physikalische Ursache zurückzuführen ist. Während der Blauen Stunde besitzt der tiefblaue Himmel etwa dieselbe Helligkeit wie das künstliche Licht von Gebäude- und Straßenbeleuchtungen, weshalb die Blaue Stunde in der Fotografie eine besondere Bedeutung hat.
Obwohl dieselbe Färbung auch während der Morgendämmerung zu sehen ist, wird der Begriff vor allem als Synonym für die Abenddämmerung beziehungsweise deren poetischen Umschreibung verwendet. Laut Duden steht die Wendung „blaue Stunde“ dichterisch für die Zeit der Dämmerung. In literarischen Werken wird der Begriff auch noch weiter gefasst und hier häufig mit melancholischen Gefühlen assoziiert.

Die goldene Stunde

Das Sprichwort „Morgenstund hat Gold im Mund“ leitet sich ganz sicher nicht von der „Goldenen Stunde“ ab. Es weiß zum einen jeder, was dieses Sprichwort bedeutet und die „Goldene Stunde“ gibt es auch abends…
Als goldene Stunde wird die „Stunde“ nach Sonnenauf- bzw. vor Sonnenuntergang bezeichnet. Der Begriff stammt meines Wissens nach aus der Fotografie.
Das Sonnenlicht ist während dieser Zeit rötlicher und weicher, als wenn die Sonne höher steht. Sie ist das Pendant zur Blauen Stunde, welche die Zeit vor Sonnenaufgang, bzw. nach Sonnenuntergang bezeichnet, in der der Himmel tiefblau ist.
Mit „Stunde“ ist hier in Wahrheit keine Zeitstunde gemeint, denn die Goldene Stunde definiert sich durch die Farbtemperatur des Lichtes und ist außerdem vom Breitengrad abhängig. Das ist komplizierte Physik, die ich uns an dieser Stelle erspare.

Sonnenhöchststand

Dieser ist Standorts- und Jahreszeit abhängig. Es ist der Zeitpunkt, an welchem die Sonne um Mittag herum ihren Höchststand über dem Horizont erreicht. Sonnenuhren sollten zu diesem Zeitpunkt, wenn sie „richtig gehen“ keinen Schatten werfen, bzw. es sollte eine passende Zeitgleichung vorhanden sein, um den Fehler je nach Datum und Uhrzeit heraus rechnen zu können, da Sonnenuhren in der Regel fest montiert sind und nicht der Sonne nachgeführt werden können.

Gibt es alle Dämmerungen immer und überall auf der Erde?

Bei all diesen Dämmerungen stellt sich natürlich die Frage, ob denn alle Dämmerungen überall und immer auf der Erde stattfinden. Die Antwort ist hier ein klares Nein.
Hier einige Fakten aus Wikipedia dazu:

• Die Dauer der Dämmerungsphasen hängt von der Schiefe der Sonnenbahn bei Sonnenauf- und Untergang ab. Dieses wiederum hängt vom Breitengrad der Beobachtung und von den Jahreszeiten ab.
• Am kürzesten währt die Dämmerung, wenn die Sonne senkrecht untergeht. Dies passiert ausschließlich zwischen den Sonnenwendekreisen, beispielsweise zur Tagundnachtgleiche nahe dem Erdäquator.
• Am 50. Breitengrad (Höhe Frankfurt am Main) dauern die drei Dämmerungsphasen zusammen morgens und abends jeweils mindestens 2 Stunden. Das astronomische Ende wird in den kurzen Nächten um die Sommersonnenwende nicht erreicht: Die abendliche geht in die morgendliche Dämmerung über (Mitternachtsdämmerung bzw. „Weiße Nächte“).
• In Regionen ab dem Polarkreis (rund 67° Breite), geht die Sonne zu diesem Termin nicht unter (Mitternachtssonne) und ein halbes Jahr später nicht auf (Polarnacht).
• Die längsten möglichen Dämmerungszeiten werden somit dadurch erreicht, dass die Sonne nach Untergang das entsprechende Niveau unterm Horizont nur erreicht, aber nicht unterschreitet.
• Am Nordpol dauert der Sonnenuntergang 32 Stunden. Dann folgt 12 Tage bürgerliche Dämmerung (vom 24.9.-8.10.), 16 Tage nautische Dämmerung (8.10.-24.10.), 19 Tage astronomische Dämmerung (24.10.-12.11.). Und für den Zeitraum von 80 Tagen, vom 12.11.-28.1., ist die Polarnacht wirklich Nacht in dem Sinne, dass die Sonne mehr als 18° unterm Horizont steht.
• Diesseits von 84,5° nördlicher/südlicher Breite geht der Sonnenmittelpunkt jeden Tag höher als 18° unterm Horizont. Es gibt also auch in der dunkelsten Nacht des Jahres außer dunkler Nacht einen hellen Moment astronomischer Dämmerung. Die längste astronomische Dämmerung dauert hier fast 13 Stunden.
• Diesseits von 78,5° geht der Sonnenmittelpunkt jeden Tag höher als 12° unterm Horizont, auch in der dunkelsten Nacht des Jahres gibt es (neben Nacht und astronomischer Dämmerung) einen hellen Moment nautischer Dämmerung. Jenseits davon geht mindestens einmal die morgendliche astronomische Dämmerung in die abendliche astronomische Dämmerung über, die dann insgesamt fast 9 Stunden dauert.
• Diesseits von 72,5° geht der Sonnenmittelpunkt jeden Tag höher als 6° unter den Horizont, auch in der dunkelsten Nacht des Jahres gibt es einen hellen Moment bürgerlicher Dämmerung. Jenseits davon geht mindestens an einem Tag die morgendliche nautische Dämmerung direkt in die abendliche nautische Dämmerung über, die dann insgesamt 3 Stunden dauert.

Puh, das war jetzt ganz schön verwirrend, wann wie und wo die Dämmerungen stattfinden oder eben nicht. Ich denke wirklich, dass man es sich an den Polen am besten veranschaulichen kann, wo die Sonne innerhalb eines Jahres entweder nicht auf, bzw. nicht untergeht. Die Situation zwischen den Wendekreisen ist auch noch einigermaßen vorstellbar. Zwischen diesen Extrempunkten ist quasi alles möglich.

Zum Abschluss dieses Artikels stelle ich mal die Frage in den Raum, wie uns bitte die Flacherdler, also diejenigen, welche bis heute glauben, dass die Erde eine Scheibe sei, uns diese ganzen Dämmerungen und ihre Zeiten erklären wollen.