Polarkreise nennt man die auf momentan 66° 33′ 39′′ (= 66,5608°) nördlicher sowie südlicher Breite gelegenen Breitenkreise, auf denen die Sonne an den Tagen der Sonnenwende gerade nicht mehr untergeht bzw. nicht mehr aufgeht. Sie haben vom Nordpol beziehungsweise Südpol denselben Abstand wie die Wendekreise vom Äquator.
Lage
Die Polarkreise begrenzen die Polargebiete. Ihre Lage ergibt sich aus der Schiefe der Ekliptik von zur Zeit 23,4392°. Der Polabstand der Polarkreise beträgt 2.602 km und der Äquatorabstand 7.383 km.
Mit der Schiefe der Ekliptik ändert sich auch die Lage der Polarkreise. Momentan bewegen sie sich mit einer Geschwindigkeit von etwa einer Bogenminute in 128 Jahren bzw. 14,4 Metern pro Jahr auf die Pole zu. Ursache ist die Nutation der Erdachse.
Bedeutung
Am Polarkreis geht am Tag der Sommersonnenwende die Sonne nicht unter. Diese Erscheinung, die Mitternachtssonne genannt wird, fällt auf der Nordhalbkugel auf den 21. Juni und auf der Südhalbkugel auf den 21. oder 22. Dezember. Der Johannistag am 24. Juni ist auch mit Festen zur Sommersonnenwende verbunden.
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Am Tag der Wintersonnenwende geht die Sonne am Polarkreis nicht auf. Sie fällt auf den Tag, an dem auf der anderen Erdhalbkugel die Sommersonnenwende ist.
Wegen der Lichtbrechung in der Erdatmosphäre (siehe astronomische Refraktion) kommt es nicht nur genau auf dem Polarkreis, sondern auch etwas polferner (ab etwa ± 65,96° Breite) zu der Erscheinung, dass die Sonne an einem Tag im Jahr nicht untergeht.
Entsprechendes gilt zur Wintersonnenwende. Wegen der astronomischen Refraktion muss man hier allerdings noch etwas polnäher sein, um die Sonne nicht mehr aufgehen zu sehen: ab etwa ± 67,16° Breite schafft es nur noch die halbe Sonnenscheibe über den Horizont, ab etwa ± 67,41° nicht einmal mehr der obere Sonnenrand. Zu diesem Zeitpunkt ist es allerdings hell dämmrig wie kurz vor Sonnenauf- oder -untergang, denn die Sonne befindet sich nur knapp unter dem Horizont. Je näher man dem Pol kommt, umso tiefer unterhalb des Horizonts befindet sich die Sonne. Ab etwa 73,2° Breite ist es ständig zu dunkel zum Zeitunglesen, weil nicht einmal mehr die bürgerliche Dämmerung erreicht wird. Ab etwa 79,2° Breite sind ständig die hellsten Sterne zu sehen, ab 85,2° gelangt ständig kein Dämmerschein der Sonne mehr auf die Erde.
Polarnacht und Polartag
Gebiete innerhalb des Polarkreises überschreiten nicht jeden Tag die Tag-Nacht-Grenze. In Gebieten, die innerhalb der Polarkreise liegen, kommt es daher zur Polarnacht und zum Polartag: Im Winter geht dort für mindestens einen Tag (mit zunehmender Breite mehr) die Sonne nicht auf, im Sommer dagegen scheint für die gleiche Anzahl von Tagen die Mitternachtssonne, das heißt, die Sonne geht nicht unter den Horizont.
In der Polarnacht bleibt es innerhalb der Polarkreise aber nicht notwendigerweise dunkel, da weitere Faktoren zu berücksichtigen sind:
- Wegen der Refraktion (Lichtbrechung in der Erdatmosphäre) scheint die Sonne in Horizontnähe deutlich höher zu stehen als sie in Wirklichkeit ist, kann damit also trotz „theoretischer“ Polarnacht scheinbar vollständig aufgehen.
- Die Sonnenscheibe kann teilweise aufgehen, sie steigt nur nicht vollständig über den Horizont.
- Wenn die Sonne nur wenig unter dem Horizont bleibt, herrscht Dämmerung. Auf dem europäischen Festland ist die Polarnacht daher nirgends so dunkel, dass die Sterne durchgehend zu sehen sind.
