Kenmerken van de Aardrevolutie

1. Kenmerken van de aardrevolutie

• Aardrevolutie: de beweging van de aarde rond de zon in het eclipticavlak, zichtbaar door de dagelijkse verandering van de culminatiehoogte van de zon.
• Inclinatiehoek: de aardrotatie-as staat onder een hoek van 23°26’22’’ ten opzichte van de loodrechte op het eclipticavlak. Dit veroorzaakt seizoenswisselingen.

2. Baan van de aarde rond de zon

• De baan is een ellips met de zon in één van de brandpunten.
• Afstand aarde-zon varieert:
  • Aphelium (verste punt): ongeveer $152{,}096 \times 10^6$ km
  • Perihelium (dichtste punt): ongeveer $147{,}099 \times 10^6$ km

3. Belangrijke punten in de baan

4. Jaar en tijdsduur

• Tropisch jaar: tijd die de aarde nodig heeft om éénmaal rond de zon te draaien en de aardrotatie-as weer in dezelfde positie ten opzichte van de zon staat.
• Duur tropisch jaar: 365 dagen, 5 uur, 48 minuten en 45 seconden

5. Snelheid van de aarde tijdens de revolutie

• De snelheid varieert door de elliptische baan (volgens de Tweede wet van Kepler of perkenwet):
  • In gelijke tijden tekent de lijn tussen aarde en zon gelijke oppervlaktes af.
  • Dit betekent dat de aarde sneller beweegt als ze dichter bij de zon is (perihelium) en langzamer als ze verder weg is (aphelium).

> De aardrevolutie is een elliptische beweging met een constante verandering in snelheid, veroorzaakt door de inclinatie van de aardas en de positie van de aarde ten opzichte van de zon.

1. Kalender en de aardrevolutie

• Het tropisch jaar duurt ongeveer 365 dagen, 5 uur, 48 minuten en 45 seconden.
• De Gregoriaanse kalender telt standaard 365 dagen per jaar, afgerond op hele dagen van 24 uur.
• Hierdoor ontstaat een fout van ongeveer 5 uur, 48 minuten en 45 seconden per jaar tussen kalenderjaar en tropisch jaar.

2. Schrikkeljaren: compensatie van de fout

• Na 4 jaar is de fout opgeteld tot ongeveer 24 uur (4 × 6 uur).
• Om deze fout te corrigeren, wordt er elke 4 jaar een schrikkeldag toegevoegd op 29 februari.
• Een jaar met deze extra dag heet een schrikkeljaar.
• De afronding van 5u48m45s naar 6 uur veroorzaakt een kleine overcorrectie.
• Om deze overcorrectie te compenseren, geldt de regel:
  • Eeuwjaren zijn alleen schrikkeljaren als ze deelbaar zijn door 400.
  • Bijvoorbeeld: 1600 en 2000 zijn schrikkeljaren, 1700, 1800 en 1900 niet.

3. Invloed van de aardrevolutie op daglengte en zonhoogte

• De rotatie-as van de aarde staat schuin (23°26’22’’) ten opzichte van het eclipticavlak.
• Door deze inclinatie en de aardrevolutie variëren:
  • De daglengte gedurende het jaar.
  • De culminatiehoogte van de zon (hoogste stand van de zon boven de horizon per dag).
• Dit verklaart de seizoenswisselingen in daglengte en zonlichtintensiteit.

À retenir : De schrikkeldag corrigeert de afwijking tussen kalenderjaar en tropisch jaar, zodat de kalender synchroon blijft met de seizoenen.

1. Culminatiehoogte van de zon en daglengte doorheen het jaar

a) Zomerwende (ongeveer 21 juni) — noordelijk halfrond

• Maximale belichting van het noordelijk halfrond.
• Zonnestralen vallen loodrecht op de Kreeftskeerkring (23°26’22’’ N) om 12u zonnetijd → zenitale zonnestand (culminatiehoogte = 90°).
• Voor plaatsen noordelijk van de Kreeftskeerkring is de culminatiehoogte van de zon het hoogst van het jaar.
• Voor België (51°N) is de culminatiehoogte ongeveer 62°26’.
• Langste dag van het jaar: daglengte in België > 16u30min.
• Daglengte neemt toe naarmate men noordelijker gaat.
• Pooldag: ten noorden van de noordpoolcirkel (66°33’38” N) blijft de zon minstens 24 uur boven de horizon.
• Zuidelijk halfrond heeft minimale belichting → kortste dag van het jaar (winterwende).
• Ten zuiden van de zuidpoolcirkel is er poolnacht (zon blijft minstens 24 uur onder de horizon).

b) Winterwende (ongeveer 21 of 22 december) — noordelijk halfrond

• Situatie omgekeerd aan de zomerwende.
• Noordelijk halfrond bereikt zijn minimale belichting.
• Kortste dag van het jaar: in België ongeveer 7u45min daglicht.
• Culminatiehoogte van de zon is minimaal, bijvoorbeeld in België ongeveer 15°33’.
• Ten noorden van de noordpoolcirkel duurt de nacht langer dan 24 uur → poolnacht.
• Zuidelijk halfrond beleeft nu de zomerwende met maximale belichting.

À retenir : De culminatiehoogte van de zon en de daglengte variëren doorheen het jaar door de schuine stand van de aardas, met maximale zonhoogte en langste dag tijdens de zomerwende, en minimale zonhoogte en kortste dag tijdens de winterwende.

1. Seizoenen en klimaatgordels

a) Belichting en seizoenen

• Zomerwende (maximale belichting op halfrond) : De zon bereikt haar hoogste stand aan de hemel, bijvoorbeeld op het zuidelijk halfrond bij de Steenbokskeerkring (23°26’22’’ S). Ten zuiden hiervan zijn de dagen langer dan de nachten, en ten zuiden van de zuidpoolcirkel is er pooldag.

• Equinox (ca. 21 maart en 21 september) : Dag en nacht zijn overal op aarde ongeveer even lang (12 uur). De zenitale zonnestand bevindt zich boven de evenaar. Er is geen pooldag of poolnacht.

b) Klimaatzones op aarde

De hoogte van de zon (culminatiehoogte) bepaalt de hoeveelheid zonne-energie per oppervlakte-eenheid: hoe lager de zon, hoe kouder het klimaat.