Ist es am Nordpol wirklich 6 Monate dunkel?
An den Polen lässt sich die Sonne im Winter ein halbes Jahr lang nicht blicken. Warum ist das so? Ist es wirklich 6 Monate komplett dunkel?
Der Nordpol liegt im Schatten.
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Gegenstück zur Mitternachtssonne
Innerhalb der Polarkreise gibt es im Winterhalbjahr mindestens einen Tag, an dem die Sonne auch Mittags unterhalb des Horizonts bleibt. Dieses Phänomen wird Polarnacht genannt. Es ist gewissenmaßen das Gegenstück zur Mitternachtssonne, bei der die Sonne im Sommer mindestens 24 Stunden lang nicht untergeht.
Länder mit Polarnacht
Auf der Nordhalbkugel der Erde kann man die Polarnacht zum Beispiel in nördlichen Gegenden von Norwegen, Schweden, Finnland, Kanada, Russland und Grönland erleben. Der südliche Polarkreis schließt fast die gesamte Antarktis ein.
Dauer der Polarnacht
In der Nähe der Polarkreise dauert die Polarnacht in der Regel nur einen Tag. Dort geht die Sonne nur am Tag der Wintersonnenwende nicht auf. Je weiter man sich auf die Pole zubewegt, desto länger dauert die Polarnacht. An Nord- und Südpol geht die Sonne zur Herbst-Tagundnachtgleiche unter und geht erst ein halbes Jahr später, zur Frühlings-Tagundnachtgleiche, wieder auf.
Im nördlichen Polarkreis dauert das Winterhalbjahr von September bis März, im südlichen Polarkreis von März bis September:
Wie entsteht die Polarnacht?
Neigung der Erdachse verursacht die Polarnacht.
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Polarnacht und Mitternachtssonne entstehen aufgrund der Neigung der Erdachse im Vergleich zu ihrer Umlaufbahn um die Sonne. Im Laufe eines Jahres – also einer kompletten Sonnenumrundung – fällt das Sonnenlicht so aus unterschiedlichen Richtungen auf die Erdoberfläche. Dies ist auch der Grund, warum es auf der Erde Jahreszeiten gibt.
Im Dezember neigt sich der Nordpol von der Sonne weg, auf der Nordhalbkugel ist es dann Winter. Auf der Südhalbkugel beginnt der Winter im Juni, wenn sich der Südpol von der Sonne abwendet.
An den Polen und innerhalb der Polarkreise führt die Neigung der Erdachse im Winter dazu, dass die Sonne selbst Gegenden, die sich gerade auf der “Tagseite” der Erde befinden, nicht bestrahlt. Dort herrscht dann Polarnacht (siehe Grafik).
Nördliche Polarnacht auf der Tag-Nacht-Weltkarte
Ist es wirklich 6 Monate dunkel?
Während es an den Polen im Winter tatsächlich mehrere Monate lang stockfinster bleibt, sind die Tage und Wochen nach Beginn und vor Ende der Polarnacht von Dämmerlicht geprägt. Laut Definition muss sich die Sonne während einer Polarnacht lediglich unterhalb des Horizonts befinden – ihre indirekten Strahlen können das Firmament trotzdem teilweise erhellen.
In der Nähe der Polarkreise bleibt es deswegen trotz Polarnacht am Tag der Wintersonnenwende relativ hell. Dieser Effekt wird durch die astronomische Refraktion noch verstärkt.
Keine Polarnacht am Polarkreis
Die Polarkreise werden dadurch definiert, dass der Mittelpunkt der Sonnenscheibe am Tag der Sommersonnenwende nicht unterhalb des Horizonts verschwindet und am Tag der Wintersonnenwende nicht über den Horizont steigt. Tatsächlich beginnt das Gebiet der Polarnacht jedoch nicht direkt an den Polarkreisen, sondern ein gutes Stück weiter zu den Polen hin. So liegt die norwegische Stadt Bodø zwar knapp nördlich des Polarkreises, die Sonne geht jedoch auch am kürzesten Tag des Jahres auf.
Der Hauptgrund ist die Tatsache, dass die Sonnenscheibe am Himmel eine gewisse Ausdehnung hat – die Sonne ist also keine punktuelle Lichtquelle. Während sich der Mittelpunkt der Sonnenscheibe zur Wintersonnenwende in Polarkreis-Nähe mittags knapp unterhalb des Horizonts befindet, lugt die obere Hälfte kurz über den Horizont und unterbricht so die Nacht.
Verstärkt wird diese geographische Verschiebung der Polarnacht durch ein Phänomen namens astronomische Refraktion. Beim Eintritt in die Erdatmophäre wird das Licht der Sonne gebrochen – und so umgeleitet, dass man den oberen Rand der Sonne auch an Orten sehen kann, wo er aufgrund der Geometrie eigentlich nicht sichtbar sein sollte. Aus demselben Grund kann man die Mitternachtssonne mitunter auch an Orten erleben, die knapp außerhalb der Polarkreise liegen.
Die Refraktion ist auch dafür verantwortlich, dass Tag und Nacht zur Tagundnachtgleiche nicht gleich lang sind.