Was ist die astronomische Dämmerung?

Als Dämmerung bezeichnet man den Übergang zwischen Tag und Nacht. Die Sonne befindet sich dabei zwar unterhalb des Horizonts, ihre Strahlen werden jedoch von der Erdatmosphäre reflektiert und erhellen so den Abend- oder Morgenhimmel. Astronomen unterteilen die Dämmerung in drei Phasen:

• Bürgerliche Dämmerung
• Nautische Dämmerung
• Astronomische Dämmerung

Dämmerungsphasen auf einer Weltkarte

Definition: Astronomische Dämmerung

Jede Dämmerungsphase wird anhand des Tiefenwinkels der Sonne definiert, also dem Sonnenstand unterhalb des Horizonts. Während der astronomischen Dämmerung befindet sich der geometrische Mittelpunkt der Sonnenscheibe zwischen zwölf und 18 Grad unter dem Horizont.

Wegen des großen Tiefenwinkels reflektiert die Erdatmosphäre in dieser Phase nur sehr wenig Sonnenlicht – auch wenn die astronomische Refraktion die wenigen Lichtstrahlen gewissermaßen in unsere Richtung biegt. Mit bloßem Auge lässt sich die astronomische Dämmerung deswegen meist nicht von der Nacht unterscheiden. Dies ist besonders in Städten und anderen Orten mit vielen künstlichen Lichtquellen und daraus resultierender Lichtverschmutzung der Fall.

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Woher kommt der Name der astronomischen Dämmerung?

An dunklen Orten lassen sich jetzt bei klarer Sicht und gutem Wetter die meisten Sterne und Planeten am Himmel ausmachen. Trotzdem kann das indirekte Sonnenlicht – trotz seiner sehr geringen Intensität – Astronomen die Sicht auf die lichtschwächeren Himmelskörper verwehren. Die blassesten Objekte lassen sich erst nachts erspähen, wenn sich die Sonne mehr als 18° unterhalb des Horizonts befindet. Dieser Umstand bescherte der Dämmerungsphase ihren Namen.

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Astronomische Morgendämmerung und astronomische Abenddämmerung

Oft wird im alltäglichen Sprachgebrauch die astronomische Morgendämmerung als Synonym für die astronomische Dämmerungsphase am Morgen eingesetzt. Entsprechend wird der Begriff der astronomischen Abenddämmerung gleichbedeutend mit der astronomischen Dämmerung am Abend verstanden.

Astronomen verstehen unter den Begriffen jedoch nicht den Zeitraum der jeweiligen Dämmerungsphase, sondern die Zeitpunkte ihres Beginns am Morgen und ihres Endes am Abend.

Die astronomische Morgendämmerung ist somit der Moment, an dem morgens die Nacht in die astronomische Dämmerung übergeht. Unter der astronomischen Abenddämmerung versteht man den Zeitpunkt am Ende des Tages, wenn die astronomische Dämmerung endet und die Nacht beginnt.

Zu beiden Zeitpunkten befindet sich der Mittelpunkt der Sonnenscheibe exakt 18° unterhalb des Horizonts.

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Dauer der astronomischen Dämmerung

Die Dauer jeder Dämmerungsphase hängt ab vom Breitengrad und von der Jahreszeit. Wo die Sonne mittags im Zenit – also direkt über dem Beobachter – steht, überquert sie den Horizont mit einem Winkel von 90°. Daraus resultieren sehr schnelle Übergänge zwischen Tag und Nacht und folglich relativ kurze Dämmerungsphasen.

Dies ist zum Beispiel während der Tagundnachtgleichen am Äquator der Fall. In Quito, der Hauptstadt von Ecuador, beginnt zu den Tagundnachtgleichen die astronomische Dämmerung morgens nur 70 Minuten vor Sonnenaufgang.

Je weiter man sich vom Äquator entfernt, desto flacher ist der Winkel des Sonnenlaufs im Verhältnis zum Horizont – und desto länger dauern die Dämmerungsphasen. Dies gilt gleichermaßen für die Nordhalbkugel und die Südhalbkugel der Erde:

• In Madrid (ca. 40° Nord) und Wellington (ca. 40° Süd) beginnt die astronomische Dämmerung morgens etwa 90 Minuten vor Sonnenaufgang.
• In Frankfurt am Main (ca. 50° Nord) und auf den Falklandinseln (ca. 50° Süd) dauert derselbe Prozess etwa 110 Minuten.
• In Oslo (ca. 60° Nord) und am nördlichsten Zipfel der Antarktis (ca. 60° Süd) geht die Sonne etwa 150 Minuten nach Einsetzen der astronomischen Dämmerung auf.

Anfang und Ende der Dämmerungsphasen in Ihrer Stadt

Mitternachtssonne und Mitternachtsdämmerung

An den Polen und in den Polarregionen geht die Sonne im Sommerhalbjahr auch nachts nicht unter. Dort scheint dann die Mitternachtssonne. Ihr geografischer Einzugsbereich verändert sich von Tag zu Tag. Um die Tagundnachtgleichen ist das Phänomen nur an Nord- bzw. Südpol zu sehen, am Tag der Sommersonnenwende erhellt die Mitternachtssonne die Nacht im gesamten Polarkreis.

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In von den Polen weiter entfernten Regionen, die an den Einzugsbereich der Mitternachtssonne grenzen, geht die Sonne nachts zwar unter, sie sinkt jedoch nicht unter 18° unterhalb des Horizonts. Dies bedeutet, dass von Sonnenuntergang bis Sonnenaufgang Dämmerung herrscht, die sogenannte Mitternachtsdämmerung.

Astronomische Mitternachtsdämmerung in Deutschland und Österreich

Zur Sommersonnenwende, am längsten Tag des Jahres, ist dieses Phänonmen bis weit in die gemäßigten Breiten zu erleben. Dann herrscht die astronomische Mitternachtsdämmerung in einem Streifen zwischen 48°33′ und 54°33′ nördlicher und südlicher Breite.

In Deutschland entspricht dies in etwa den Gebieten zwischen Kiel und Stuttgart. In Österreich sind nur die nördlichsten Bereiche Niederösterreichs und Oberösterreichs betroffen.

Astronomische Dämmerung in der Polarnacht

Im Winter geht in den Polarregionen die Sonne nicht auf, es herrscht Polarnacht. Um die Tagundnachtgleichen bleibt die Sonne nur an Nordpol und Südpol unterhalb des Horizonts, zur Wintersonnenwende im gesamten Polarkreis.

Auch innerhalb des Einzugsbereichs der Polarnacht ist es nicht unbedingt ganztägig dunkel. Sogar am kürzesten Tag des Jahres kommt es in weiten Teilen der Polarregionen zu Dämmerungsperioden, bei denen die Sonne mittags über die Marke von 18° unterhalb des Horizonts steigt. Der Himmel wird dann tagsüber zeitweise von indirektem Sonnenlicht erhellt. In den Regionen der Polarnachtzone, die am weitesten vom jeweiligen Pol entfernt sind, herrscht dann bürgerliche Dämmerung, mit zunehmendem Breitengrad entsteht nautische und astronomische Dämmerung.

Polarlichter, Sternschnuppen und Sterne

Die Lichtverhältnisse während der astronomischen Dämmerung eignen sich gut für die Beobachtung von Polarlichtern. Auch Meteore (Sternschnuppen) und die Planeten unseres Sonnensystems kann man während der astronomischen Dämmerung gut beobachten. In den Tagen vor und nach Neumond ist bei klarem Himmel jetzt der Erdschein sichtbar.

Themen: Sonne, Astronomie