Die Jahreszeiten auf der Erde sind durch Unterschiede in der Temperatur und der Länge des Tageslichts gekennzeichnet. Die vier verschiedenen Jahreszeiten – Frühling, Sommer, Herbst und Winter – gibt es nur in den gemäßigten Zonen. Diese Zonen erstrecken sich von 23,5 Grad nördlicher (und südlicher) Breite bis 66,5 Grad nördlicher (und südlicher) Breite. In den äquatorialen Regionen oder Torrizonen gibt es keine nennenswerten jahreszeitlichen Veränderungen, nur eine Regenzeit und eine Trockenzeit. In den Polarregionen gibt es nur eine helle und eine dunkle Jahreszeit.
Der Begriff Frühling stammt aus dem Altenglischen und bedeutet „aufstehen“. Der Sommer stammt aus dem Sanskrit und bedeutet „halbes Jahr“ oder „Jahreszeit“. Herbst kommt ursprünglich von einem etruskischen Wort für „reifen“. Winter kommt von einem altenglischen Wort, das „nass“ oder „Wasser“ bedeutet.
In der nördlichen Hemisphäre legen die Astronomen ein willkürliches Anfangsdatum für jede Jahreszeit fest. Der Frühling beginnt um den 21. März, der Sommer um den 22. Juni, der Herbst um den 23. September und der Winter um den 22. Dezember. Auf der Südhalbkugel sind die Jahreszeiten umgekehrt: Der Frühling beginnt im September, der Sommer im Dezember, der Herbst im März und der Winter im
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Juni. Die Jahreszeiten in der südlichen Hemisphäre sind im Allgemeinen milder, weil die Meeresoberfläche dort größer ist. Da sich die Ozeane viel langsamer erwärmen und abkühlen als Landmassen, üben sie eine mäßigende Kraft auf die Temperaturen aus.
Grund für die Jahreszeiten
Die Erde macht jedes Jahr eine vollständige Umdrehung um die Sonne. Der Wechsel der Jahreszeiten wird nicht durch den unterschiedlichen Abstand zwischen Erde und Sonne verursacht, sondern durch die Neigung der Erde um ihre Achse während dieser Umdrehung. (Die Rotationsachse der Erde ist um 23,5 Grad gegenüber der Ebene ihrer Umlaufbahn geneigt.) Während die Erde die Sonne umkreist, gibt es Zeiten im Jahr, in denen der Nordpol abwechselnd zur Sonne hin (im Sommer der nördlichen Hemisphäre) oder von der Sonne weg (im Winter der nördlichen Hemisphäre) geneigt ist. Zu anderen Zeiten ist die Achse im Allgemeinen parallel zu den einfallenden Sonnenstrahlen.
Wissenswertes
Herbsttagundnachtgleiche: Datum im Herbst des Jahres, an dem die Erde 12 Stunden Tageslicht und 12 Stunden Dunkelheit erlebt, normalerweise um den 23. September.
Sommersonnenwende: Datum, an dem die Sonne in der nördlichen Hemisphäre mittags am höchsten steht, in der Regel um den 22. Juni.
Gemäßigte Zonen: Zwei Regionen auf der Erde, die durch den 23,5. Breitengrad und den 66,5. Breitengrad begrenzt sind.
Brandungszone: Zone auf der Erde, die durch 23,5 Grad nördlicher und südlicher Breite begrenzt ist.
Frühlings-Tagundnachtgleiche: Datum im Frühjahr des Jahres, an dem die Erde 12 Stunden Tageslicht und 12 Stunden Dunkelheit erlebt, normalerweise um den 21. März.
Wintersonnenwende: Datum, an dem die Mittagshöhe der Sonne in der nördlichen Hemisphäre am niedrigsten ist, in der Regel am 22. Dezember.
Im Sommer tragen zwei Effekte dazu bei, dass es wärmer wird. Erstens fallen die Sonnenstrahlen direkter auf die Erdoberfläche, was eine stärkere Erwärmung bewirkt. Zweitens überwiegt die Zahl der Tageslichtstunden die der Nachtstunden. Die Sonnenstrahlen erwärmen die Erde während des Tages, und die Erde kühlt sich nachts ab, indem sie die Wärme in den Weltraum zurückstrahlt. Da es im Sommer längere Tageslichtperioden und kürzere Dunkelheitsperioden gibt, nimmt die Erde mehr Sonnenwärme auf, als sie an den Weltraum abgibt. Daher bleiben die Gebiete, in denen es Sommer ist, wärmer.
Die Tagundnachtgleiche
Wenn die Erdachse im Frühling – um den 21. März – vollkommen parallel zu den einfallenden Sonnenstrahlen steht, geht die Sonne überall auf der Erde in östlicher Richtung auf und steht mittags direkt über dem Äquator. Dies hat zur Folge, dass die Tageslichtstunden überall auf der Erde den Nachtstunden entsprechen. Dieser Effekt ist der Grund für den Namen dieses Datums: Frühlingsäquinoktium. Frühling kommt vom lateinischen Wort für „Frühling“, während Äquinoktium aus dem lateinischen Wort für „gleiche Nacht“ gebildet wird. Das entsprechende Datum im Herbst, an dem überall auf der Erde 12 Stunden Tageslicht und 12 Stunden Dunkelheit herrschen – um den 23. September -, wird als Herbsttagundnachtgleiche bezeichnet.
Die Sonnenwende
Nach der Frühlings-Tagundnachtgleiche bewegt sich die Sonne weiter in Richtung Norden und geht jeden Tag ein wenig weiter nördlich von Osten auf, bis sie um den 22. Juni herum aufsteigt. An diesem Tag hat die Sonne ihre äußerste nördliche Position erreicht und scheint in ihrer Mittagshöhe über dem Horizont stillzustehen. Aus diesem Grund ist dieses Datum als Sommersonnenwende bekannt, was aus dem Lateinischen stammt und „Sonne steht still“ bedeutet. Die Sommersonnenwende, der längste Tag und die kürzeste Nacht des Jahres auf der Nordhalbkugel, markiert den Beginn des Sommers auf der Nordhalbkugel. Danach beginnt die Sonne, sich nach Süden zu bewegen. Sie überquert den Himmelsäquator (Herbst-Tagundnachtgleiche) und wandert weiter nach Süden, wobei sie jeden Tag ein wenig weiter südlich vom Osten aufsteigt, bis sie um den 22. Dezember, der Wintersonnenwende (dem kürzesten Tag und der längsten Nacht auf der Nordhalbkugel), ihre südlichste Position erreicht. Danach beginnt die Sonne ihre nördliche Bewegung zurück zum Frühlingsäquinoktium.
Feiern der Jahreszeiten
Die frühen Gesellschaften feierten den Wechsel der Jahreszeiten an einigen dieser kardinalen Daten. Das Frühlingsäquinoktium war für die frühen keltischen Stämme im alten England, Frankreich und Irland ein Tag zum Feiern. Auch andere nordeuropäische Stämme feierten an diesem Tag die Rückkehr des wärmeren Wetters. Sogar die Wintersonnenwende war ein Grund zum Feiern, denn sie markierte die länger werdenden Tage, die zum Frühling führen sollten. Die alten Römer feierten an der Wintersonnenwende das Fest der Saturnalien. Und obwohl es keine historischen Aufzeichnungen gibt, die die Wahl eines späten Dezemberdatums für die Geburt von Jesus von Nazareth belegen, entschieden sich die Christen im vierten Jahrhundert n. Chr. dafür, die Geburt Jesu zur Wintersonnenwende zu feiern. Nach dem damals gültigen julianischen Kalendersystem fiel dieses Datum auf den 25. Dezember.