Sonnenaufgang

Als Sonnenaufgang bezeichnet man sowohl das Überschreiten (Aufgang) des Horizonts durch die Sonne als auch den Zeitpunkt dieses Ereignisses im täglichen Sonnenlauf sowie die Himmelserscheinung insgesamt mit all ihren (auch meteorologischen) Phänomenen.

Der Sonnenaufgang folgt auf die Morgendämmerung, sein Gegenteil ist der Sonnenuntergang. Ursache des Phänomens ist die Erdrotation, welche den Ort des Betrachters über die Tag-Nacht-Grenze bewegt.

Das Wort Sonnenaufgang ist bezieht sich auf den menschlichen Betrachter. Im Sinne des heliozentrischen Weltbildes ist es falsch, nicht die Sonne geht auf, der Standort des irdischen Beobachters dreht sich als Folge der Erdrotation der Sonne entgegen. Der Begriff entspricht jedoch dem Augenschein (Topozentrismus), ist in allen Sprachen verwurzelt und wäre auch kaum durch einen anderen kurzen Terminus ersetzbar.

Vom Morgengrauen bis zum Sonnenaufgang ist anhand des zeitlich versetzten Gesangs der Singvögel eine ungefähre Zeitbestimmung möglich (siehe Vogeluhr).

Astronomische Phänomenologie

Assekrem-Plateau (2804 m) im Ahaggar, Algerien

Peñón de Ifach (Calpe), Spanien

Sonnenaufgang in Windeck (Nordrhein-Westfalen)

Ponzalla, Italien

Der Aufgang ist mit Sonnenuntergang, Meridiandurchgang und Kulmination einer der wichtigsten Aspekte der Astronomischen Phänomenologie, weshalb alle astronomischen Kalender und Jahrbücher entsprechende Daten für Sonne und Mond enthalten. Die Berechnung solcher Zeitpunkte ist im Artikel Aufgang (Astronomie) beschrieben. Sonnenauf- und untergangszeiten werden in Deutschland meist auf den zentralen Ort Kassel bezogen, in Österreich auf den 15. Längengrad. Die lokalen Zeitpunkte weichen entsprechend der Wahren Ortszeit davon ab. In Cottbus geht die Sonne etwa 35 Minuten früher auf als in Aachen.

Wegen der Zeitgleichung fällt der früheste Sonnenaufgang nicht mit der Sommersonnenwende zusammen, sondern tritt bereits um den 17. Juni ein. Analog ist der späteste Sonnenaufgang nicht am 21. Dezember, sondern zum Beispiel in Norddeutschland erst um den 29. Dezember, also eine Woche nach der Wintersonnenwende, in der Schweiz erst um den 3. Januar. Der Unterschied zur Untergangszeit am Tag der Sonnenwende beträgt aber nur etwa zwei Minuten.

Tatsächlich ist der Moment des Aufgangs der Sonne definiert als der Moment, in dem die Oberkante der Sonnenscheibe den Horizont überschreitet^[1] ^[2] und unterscheidet sich um etwa 5 Minuten vom theoretischen Wert. Diese Zeitdifferenz, um welche die Sonne früher aufgeht, hängt mit dem scheinbaren Sonnendurchmesser (0,5°) und der Strahlenbrechung der Atmosphäre (etwa 0,6°) zusammen.

Allgemeine Vorausberechnungen können keine realen Horizontverläufe bestimmter Standorte berücksichtigen und rechnen für einen idealen mathematischen Horizont, der sich überall auf der Höhe 0° befindet. Zur Berechnung solcher Zeitpunkte siehe Aufgang (Astronomie).

Helligkeitskennlinie

Wie die Beleuchtungsstärke in der Morgendämmerung zunimmt und während des Sonnenaufgangs verläuft, kann durch Messungen der Helligkeit gut erfasst werden. Neben dem rein phänomenologischen Aspekt ist dies z.B. für Aspekte der Biologie oder für die Entwicklung von Sonnenaufgangs-Simulatoren (etwa zur Verwendung als [Wecker#Lichtwecker|Lichtwecker]]) von Bedeutung.

Die Helligkeitscharakteristik in zeitlicher Nähe zum Sonnenaufgang hängt stark von der Jahreszeit, vom Wetter und vom Breitengrad ab.

Bei Wokenfreien Himmel lässt sich die Helligkeit sehr gut durch eine [Exponentialfunktion]] abschätzen. Die Beleuchtungsstärke verdoppelt sich dabei ca. alle 5 Minuten

E=80~\mathrm {Lx} *1.15^{t}

E ist die Beleuchtungsstärke in Lux und t die Zeit in Minuten, wobei t = 0 der Sonnenaufgang ist. Demzufolge wird die Beleuchtungsstärke der Straßenbeleuchtung (ca. 10Lx) schon 15 min vor Sonnenaufgang überschritten und die einer durchschnittlichen Bürobeleuchtung (ca. 800Lx) etwa 16 min nach Sonneaufgang.

Diese Formel ist etwa für einen Zeitraum von einer Stunde vor bis eine halbe Stunde nach Sonnenaufgang (also t zwischen -60 und 30) für die Breitenlage Deutschlands geeignet. Im Sommer nimmt die Helligkeit schneller, im Winter langsamer zu als angegeben.