# **Website zu den Erdparametern**

## **Lernziele**

Schüler/innen können...
- [ ] 11. erklären, wieso das kalendarische (tropische) Jahr dennoch nicht auf das siderische Jahr passt und welche Konsequenzen daraus zu erwarten sind ("Knacknuss")
- [ ] 12. erklären, wie die thermischen Jahreszeiten, Tag und Nacht, die Zeitzonen durch die Ekliptik (Erdrotation, Erdrevolution) zustande kommen.
- [ ] 13. erkennen, welche Jahreszeit auf den verschiedenen Erdteilen in einer gegebenen Erd-Sonnen-Konstellation vorherrscht.
- [ ] 14. die zentralen Erdparameter der Milankovitch-Zyklen beschreiben und günstige Konstellationen für Eiszeiten nennen.
- [ ] 15. begründen, wieso durch die Milankovitch-Zyklen "nix fix ist", – weder Polarstern, eine beliebige geografische Koordinate auf der Erde noch die relative Position der Jahreszeiten auf der Erdumlaufbahn ("Knacknuss")
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# **Exzentrizität: Schwankungen der Umlaufbahn**

## Skizze und Fakten
 

| Zyklus | **100'000 / 400'000 Jahre** |
| -------- | -------- |
| **Erdabstand zur Sonne** | 147 Mio. km (Perihel, im Januar) / 152 Mio. km (Aphel, im Juni) || -------- | -------- |

| **Konsequenzen**
- Da der sonnennächste Punkt im Januar erreicht wird und die aktuelle Exzentrizität eher kreisförmig statt elipsich ist, sind keine extremen Nordwinter (nur auf Grund der Umlaufbahn) zu verzeichnen.
- Grosse Exzentrizitäten unterstützen extremere Jahreszeiten (sind aber nicht für diese verantwortlich!) |
- Unter den Planeten hat Merkur die extremste Exzentrizität und Venus die kreisförmigste Umlaufbahn.

## Video
https://youtu.be/UdxJl8G-ExQ?feature=shared

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# **Obliquität: Schwankungen** (Gruppe A)

## Skizze und Fakten

## Frage 1: "Exakt am Wendekreis"
Die Wndekreise verlaufen parallel und symetrisch zum Äquator auf geogrphischen Breiten von 23 Grad Nord bzw. Süd, entsprechend der Schiefe der Ekliptik.

## Frage 2: "Veränderung der Temperaturen bei 21° Erkippung
Die Temperatur ändert sich je nach Winkel der Sonneneinstrahlung. Wenn wie im Beispiel, der Winkel von 23.5° auf 22°ändert, wird die Temperatur auf der NHK wärmer und auf der SHK kühler. Dies geschiet, da sich die Distanz zur Sonne veringert oder vergrössert wird.

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# **Präzession: Polarstern** (Gruppe B)

## Skizze und Fakten

## Frage 1: "Polarstern zur Nordpolbestimmung auf unbegrenzte Zeit?"
Mit der Zeit verändert und bewegt sich unser Nachthimmel und somit auch die Position unseres Polarsterns. Dies hängt damit zusammen, dass sich alles was sich im Weltall befindet nicht an einem fixen Ort aufhält. Jedes Objekt ist ständig in Bewegung und immer wieder verändert sich das Verhältniss unter den verschiedenen Bewegungsrichtungen und Geschwindikeiten. Die Erde selbst bewegt sich natürlich auch. Neben der Bewegung um die Sonne herum und um die eigene Achse gibt es eine weitere wichtige Bewegung. Diese Bewegung beschreibt die Bewegung der Erdachse. Eine solche Kreiselbewegung lässt sich am einfachsten durch ein einfaches Vorstellungsexperiment erklären. Stellen Sie sich vor, Sie drehen einen Kreisel, der zum Spielen für Kinder üblich ist. Der Kreisel dreht sich um die eigene Achse, aber die Drehachse selbst bleibt keineswegs still. Auch sie neigt sich. Wenn man nun das Abbremsen der Umdrehungszahl des Kinderspielzeuges ausser Acht lässt, kann man sich die Bewegung der Erde gut vorstellen. Verlängert man nun die Erdachse verlängert, entsteht ein Kegel (siehe Abbildung unten). Zum aktuellen Zeitpunkt ist unser Polarstern, Polaris, nur rund 23,5° entfernt von der Kreislinie, die durch die verlängerte Erdachse in die Luft gezeichnet wird. Polaris wird in naher Zukunft auch noch weiter an diese Linie herankommen, aber irgendwann wird er sich so stark entfernen, dass ab dem Jahr 14000 der zweithellste Stern Wega im Sternbild Leier Polarstern sein. Um nun auf die Frage zurückzukommen: Nein, die Menschheit wird sich nicht für immer am Polarstern orientieren können, um die Lage des Nordpols bestimmen zu können.

## Frage 2: "Entstehung Kreiselbewegung"
Die Neigung der Erde kann bei einem bestimmten Grad sich verschieden ausrichten und so die Kreiselbewegung erzeugen (das ist ein sehr langsamer Prozess, der 26'000 Jahre braucht um einen vollen Kreis herzustellen)
Gavitationale Kräfte der Sonne und des Mondes, die an der uregelmässig verteilten Erdmasse einwirken, verursachen eine Schwankung der Erdachse. Man solle sich wieder das Beispiel des Kreisels vorstellen: Ohne äussere Einwirkungen, wird der Kreisel, auf grund des Drehimpulses, unendlich lange drehen. Nun dreht man den Kreisel auf der Erde und merkt, dass die Rotationsachse des Kreisels sich durch die Luftreibung verändert.
Das Gleiche passiert mit der Erde, mit der Ausnahme ,dass sie nicht auf grund der Luftreibung, sondern von der Gravitation der Sonne und des Mondes beeinflusst wird.

## Video
https://www.youtube.com/watch?v=WQz4jXkVQGQ
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# **Präzession: Tropisches Jahr** (Gruppe C)

## Skizze und Fakten
## Frage 1: "Siderisches Jahr"
Die Erdachse verändert sich alle 12'900 Jahre um 47 Grad. Die bewegung der Erdachse kann man isch Pendelartig vorstellen. Aus diesem Grund kann man annehmen das im Juni 15'000 n.Chr. in der Schweiz Winter herrschte. Damals war die Erde so ausgerichtet das sich die Schweiz im Juni auf der südlichen Halbkugel befindet.

Siderisches Jahr:
Ist die Zeitspanne die vergeht bis die Sonne von der Erde aus wieder die gleiche Stelle erreicht hat. Das ganze wird durch einen unendlich weit entfernten Fixstern ohne Eigenbewegung gemessen.

## Frage 2: "Tropisches Jahr"
Ein tropisches Jahr ist die Zeitspanne von einem Frühlingsbeginn bis zum nächsten. Dies entspricht 365,24190 Tage. Aus praktischen Gründe werden nur ganze Tage im Kalenderjahr verwendet. Somit wird die Differenz vom Kalenderjahr und dem tropischem Jahr all vier Jahre durch Schalttage ausgeglichen (ausser wenn die Jahreszahl durch 100 teilbar ist und nicht durch 400).

## Video
https://www.youtube.com/watch?v=nO1Zz0ja1Rw