Erklärung der Erscheinungen. — Von den Zonen.
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III. Von den Zonen.
Durch die eigentlmmliclie Stellung der Achse der Erde zu ihrer Bahn treten
hinsichtlich der Erleuchtung und Erwärmung der Erde besondere, mit Ablauf
eines Jahres sich wiederholende Verhältnisse ein, die für die Entwicklung der
die Erde belebenden und schmückenden organischen Wesen von den größten
Einflüssen sind, so daß es gerechtfertigt erscheint, die Sache einer näheren Be
trachtung zu unterwerfen.
1. Vorbereitung. Die Sonne spendet mit ihren Strahlen der Erde zu
gleich Licht und Wärme. Die durch die Sonnenstrahlen bewirkte Erleuch
tung und Erwärmung hangen vornehmlich von dem Winkel ab, unter dem sie
den Boden treffen. Das Maximum beider tritt bei senkrechter Richtung der
Strahlen ein, wie leicht einzuschen ist.
Es können nämlich die Sonnenstrahlen als in paralleler Richtung die Erde
treffend angesehen werden. Denken wir uns aus dem mit Lichtstrahlen gleich
dicht erfüllten Raum in der Richtung der Sonnenstrahlen einen geraden Cylin
der herausgeschnitten, Fig. 53, so ist die Grundfläche o desselben ein Kreis.
Dieser Kreis wird von allen den eylindrischen Raum erfüllenden Strahlen senk
recht getroffen und empfängt so einen bestimmten Grad der Erleuchtung.
Denken wir uns aber den Cylinder schief gegen die Achse a o desselben, welche
letztere zugleich die Richtung der Strahlen bezeichnet, geschnitten, so ist die
Schnittfläche nicht mehr ein Kreis, sondern eine Ellipse, die indessen größer
ist als der Kreis o, und wieder um so größer, je schiefer der Schnitt zur
Achse geschah. So ist in der Figur die Fläche m größer als,n. Die den
Cylinderraum füllende Lichtmasse ist dieselbe geblieben; sie würde aber, wenn
sie zur Beleuchtung der Fläche m oder n verwandt würde, für diese größeren
Flächen einen geringeren Grad der Beleuchtung hervorbringen, als für den
Kreis o, der, da er die kleinste aller Schnittflächen des Cylin
ders ist, die größte Erleuchtung erfahren muß. Es ist eine sehr
leicht zu lösende Aufgabe, das Größenverhältnis der Schnittflächen
für verschiedene Winkel zur Achse und den dadurch bedingten
Grad der Erleuchtung für dieselben zu berechnen.
Bedeutet die Grundfläche des Cylinders einen Theil der Erd
oberfläche, so ist nach dem Obigen klar, daß der Fall bei der
Fläche o in allen den Gegenden der Erde eintritt, in welchen die
Erdoberfläche von den Sonnenstrahlen senkrecht getroffen wird;
es muß hier das Maximum der Erleuchtung eintreten. Dieses
Maximum tritt, streng genommen, in jedem Momente nur für einen bestimmten
Ort der-Erde ein, indem nur ein Punkt senkrecht beschienen wird; aber wegen
der Rotation der Erde wandert dieser Punkt in 24 Stdn. um die ganze Erde
herum. Jo weiter ein Ort von dem Punkte des Maximums entfernt ist, desto
schiefer wird wegen der Krümmung der Erdoberfläche der gedachte Cylinder
Fig. 53.