Hemisphärische Sonnenstandsprognosen und Sonnenstandssimulation
Das Leben auf der Erde hat sich unter natürlichem Sonnenlicht entwickelt und ist lange unter dem vollen Spektrum dieses Lichtes gestanden.
Der menschliche Körper ist eine lebende Fotozelle, stimuliert und reguliert durch Licht. Beim Menschen übt das Sonnenlicht eine beachtliche Wirkung auf eine Vielzahl physiologischer und psychologischer Funktionen aus.
Nur ungefähr drei Minuten vergehen, bis die Sonne in den Abendstunden unter den Horizont wandert. Sehen wir sie zum Beispiel hinter einem Bergrücken verschwinden, fällt uns diese Bewegung besonders deutlich auf. Während des Tages dagegen, wenn sie hoch am Himmel steht, ist es uns in einer Viertelstunde kaum möglich, eine Verschiebung bzw. Bewegung der Sonne zu erkennen. Natürlich bewegt sich die Sonne nicht tatsächlich, viel mehr ist es die Erdkugel, die sich um ihre eigene Achse dreht.
Für die Belichtung und Besonnung einer Liegenschaft haben diese Winkelmaße enorme Bedeutung. Sie entscheiden über Sonnenschein oder Schatten auf dem Grundstück, der Terrasse, im Garten oder auf der Straße.
Im Laufe eines Tages bewegt sich die Sonne von Osten über Süden nach Westen. Im Süden erreicht sie ihren Höchststand, die sogenannte Kulmination. Die Auf- und Untergangsstellen der Sonne sind jedoch während eines Jahres verschieden. Beginnen wir mit dem 21. März. An diesem Tag geht die Sonne genau im Osten auf und im Westen unter. Tag und Nacht sind genau gleich lang (Tagundnachtgleiche). In den folgenden Wochen verlagert sich der Aufgangspunkt von Osten immer mehr nach Norden, der Untergangspunkt von Westen ebenfalls nach Norden. Am 21. oder 22.Juni, dem Tag der Sommersonnenwende erreichen die Auf- und Untergangsstellen der Sonne ihren weitesten Ausschlag und zwar für Mitteleuropa fast im Nordosten bzw. Nordwesten. Mittags erreicht die Sonne während des ganzen Jahresablaufes den höchsten Stand über dem Horizont im Süden. Er beträgt für 50 Grad nördlicher Breite immerhin 63,5 Grad.
Nach der Sommersonnenwende verlagern sich die Stellen des Sonnenauf- und -unterganges wieder in Richtung Osten bzw. Westen. Am 23. September ist Herbsttagundnachtgleiche. Die Sonne geht im Osten auf und im Westen unter. Weiter nach Süden verlagern sich die Auf- bzw. Untergangsstellen bis zum 21.Dezember, der Wintersonnenwende. Die Sonne geht dann fast genau im Südosten auf und im Südwesten unter. Die Mittagssonnenhöhe ist jetzt am kleinsten und beträgt für 50 Grad nördliche Breite nur noch 16,5 Grad. Die Tage sind nun mit etwa 8 Stunden am kürzesten, während die Nächte 16 Stunden dauern.
Der mittägliche Gipfelpunkt der Sonnenbahn liegt um so niedriger, je weiter wir auf der Erde nach Norden wandern, und umso höher, je weiter wir zum Äquator hinreisen.