Die Neigung der Erdachse und die Erdrotation um die Sonne führen dazu, dass sich der Deklinationswinkel (dargestellt als) periodisch ändert. Wäre die Erdachse nicht geneigt, würde die Deklination immer 0° betragen. Aufgrund der Erdneigung von 23.45° gibt es jedoch eine gewisse Variabilität des Deklinationswinkels.
Zur Frühlings- und Herbst-Tagundnachtgleiche beträgt der Deklinationswinkel genau 0° . Der Winkel zwischen dem Äquator und einer Linie vom Erdmittelpunkt zum Sonnenmittelpunkt wird als Sonnendeklination bezeichnet.
Wie lautet die Formel für den Abweichungswinkel?
Mit der Formel: lässt sich der Deklinationswinkel ermitteln.
δ=âˆ'23.45°× – cos(360/365× – (d+10))
wobei d der Tag des Jahres ist und d = 1 am 1. Januar.
Die Deklination beträgt am 22. März und 22. September (Tagundnachtgleiche) null Grad, ist im Sommer positiv und im Winter negativ (Nordhalbkugel). Ihren höchsten Wert erreicht sie am 22. Juni (Sommersonnenwende auf der Nordhalbkugel), ihren niedrigsten am 21./22. Dezember mit 23.45° (Wintersonnenwende auf der Nordhalbkugel).
Die Tatsache, dass die Wintersonnenwende vor Jahresbeginn liegt, erklärt den Faktor +10 in der obigen Berechnung. Die Gleichung setzt außerdem voraus, dass die Sonnenbahn ein perfekter Kreis ist. Die Umrechnung der Tageszahl in eine Position auf der Sonnenbahn erfolgt mit dem Faktor 360/365.
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Was ist die Deklinationswinkelvarianz?
Eine Sinuswelle mit einer Amplitude von 23.44 ähnelt einem Liniendiagramm, das die Deklination der Sonne im Jahresverlauf darstellt. Da die Erdumlaufbahn elliptisch ist, bewegt sich die Erde Anfang Januar in der Nähe des Perihels schneller um die Sonne als Anfang Juli in der Nähe des Aphels.
Aus diesem Grund variiert die Sonnendeklination im Januar deutlich schneller als im Juli. Außerdem werden die Minima und Maxima leicht asymmetrisch, und die Änderungsrate ist vorher und nachher nicht wirklich gleich, da Perihel und Aphel nicht gleichzeitig mit den Sonnenwenden auftreten.
