Zonnestand en noordpool

Winter en zomer worden veroorzaakt door de scheefheid van de Aardas. Daardoor staat de zon niet altijd even hoog boven de horizon en is de opwarming op Aarde niet overal even sterk. Bovendien is hierdoor dag en nacht niet even lang. Vooral op de hogere breedtes is dit sterk merkbaar.

De scheefheid van de Aardas veroorzaakt de seizoenen
Het zonnestelsel met alle planeten rond de zon, draaien rondjes in een plak vlak. De Aarde legt deze weg rond de zon af met een snelheid van 29,7 km/sec. Tegelijkertijd draait ze rondjes om haar eigen as, waardoor het afwisselend donker en licht is en dag en nacht ontstaat.

De Aardas staat 23,47 graden scheef en daardoor is de ene keer het noordelijk halfrond naar de zon gericht en de andere keer het zuidelijk halfrond.

De kant die naar de zon is gericht beleeft zomer. De zon staat hoger aan de hemel en het is warmer. Bovendien zijn de dagen langer. Seizoenen worden bepaald door de schuine aardas.

Zomer en winter hebben niet met de afstand tot de zon te maken. Zo staat op 1 januari de Aarde het dichtst bij de zon (perihelium). Tussen 1 juli en 1 januari scheelt dit 5 miljoen kilometer.

De zonnestand bij ons
Op de gematigde breedten waar wij wonen kennen we de vier seizoenen, zomer, herfst, winter en lente. De stand van de zon is bepalend voor het weer en het seizoen.

Op 21 december staat de zon maximaal 15,5 graden hoog aan de horizon. De zon heeft weinig kracht en de dagen zijn kort. Het is koud en het is winter. De temperatuur daalt bij ons redelijk gemakkelijk tot -15 graden.

Op 21 juni staat de zon 61,5 graden hoog aan de hemel in Utrecht. (In Vaals is dit 63 graden en op Rottumeroog 60 graden). Het is zomer en de zon heeft veel kracht. Bij ons is een temperatuur van +34 graden goed mogelijk.

De temperatuur volgt de zonnestand met één maand vertraging. Ongeveer één maand na de laagste zonnestand is de temperatuur gemiddeld het laagste en één maand na de hoogste zonnestand is de temperatuur gemiddeld het hoogste.

De zonnestand is niet alleen belangrijk voor de temperatuur, ook andere zaken hebben ermee te maken. Wanneer de zonnestand laag is, worden bestuurders soms verblind op de weg en heeft het verkeer er last van. In de winter is het lastig fotograferen buiten doordat er weinig licht is. Optische verschijnselen verschijnen minder vaak, doordat sommige verschijnselen alleen zichtbaar zijn bij een bepaalde zonnestand.

Door de lage zonnestand is soms de auto voor je niet te zien.  Kees Krick fotografeerde een onzichtbare auto .

De zonnestand in het Noordpoolgebied
In het poolgebied is de invloed van de scheefheid van de Aardas nog groter. Hoe noordelijker, des te meer zon zomers en des te korter 's winters. De hoeveelheid zon en de stand boven de horizon is bepalend voor het weer.

Door de scheefheid van de aardas beweegt de zon zich tussen de 23' 27" Noorderbreedte en 23' 27" Zuiderbreedte. Op 21 juni bereikt de zon haar noordelijkste breedtegraad (Kreeftskeerkring) en bij ons haar hoogste punt. Op de Noordpool staat de zon dan 23' 27" boven de horizon. Afhankelijk van de breedtegraad duurt dit één tot zes maanden.

Rovaniemi (Finland) ligt op de poolcirkel. Iets meer naar het zuiden gaat de zon net wel onder, iets meer naar het noorden niet. Een maand lang beweegt de middernachtzon 's nachts langs de noordelijke horizon. De zon is niet puntvormig en de precieze locatie is moeilijk te bepalen. Bovendien beweegt de poolcirkel zich in Alaska met 7,5 meter per jaar naar het Noorden en in Europa naar het Zuiden.

Op 21 december staat de zon op de zuidelijkste breedtegraad (Steenbokskeerkring) en bij ons op het laagste punt. Op de Noordpool is het dan al drie maanden nacht. De denkbeeldige lijn op Aarde waar het hart van de zon niet meer boven de horizon uitkomt op het noordelijk halfrond heet de poolcirkel. Deze ligt op 66' 33" Noorderbreedte.

Boven de 72' 33" Noorderbreedte is geen schemering meer en boven de 84' 33" Noorderbreedte is geen spoortje meer te zien van licht aan de zuidelijke hemel. Zelfs de zwakste ster in het zuiden wordt gezien.

Onderstaande tabel geeft een overzicht van enkele plaatsen.

Wonen in de poolcirkel
De meeste bewoning in de poolstreken komt voor tussen de poolcirkel (66,53 graden Noorderbreedte) en 70 graden Noorderbreedte. Scandinavië, Rusland, Canada, Alaska en Groenland hebben enkele plaatsen liggen in dit gebied. Het drukst is het nog in Lapland (Zweden en Finland).

Op de noordelijke breedtes binnen de poolcirkel is ook veel nomadisch bestaan. In het noordelijk kustgebied van Canada en Alaska vinden we de Inuit (Eskimo's). In het Siberische kustgebied wonende inheemse volkeren die als rendiernomaden leven. Deze volkeren heten Nenets, Chukchi en Dolgan.

In het hoge noorden boven de 70 graden Noorderbreedte zijn er soms nog enkele plaatsen te vinden. In Rusland vinden we Nordvik (73,7 NB), in Groenland Thule (77,5 NB met 600 inwoners) en op Spitsbergen Longyearbyen (1100 inwoners op 78.0 NB). De vraag is ook of het wonen in lange donkere dagen prettig is. Waarschijnlijk niet. In Groenland bleek in 1998 twaalf procent van het aantal gestorvene als doodsoorzaak zelfmoord te hebben.

Olieboringen, militaire basissen en toerisme rukken op naar de Noordpoolgebieden. Het noordelijkste bewoonbare gebied is de Canadese militaire basis Alert op Ellesmere. Dit ligt op 82,5 Noorderbreedte en 817 kilometer van de geografische Noordpool af. De basis ligt 800 kilometer van de dichtstbijzijnde eskimonederzetting af.

Dieren
De dieren in het poolgebied hebben een dikke, warme vacht; de vogels een dik verenpak. Zelfs de poten en tenen hebben vaak haren of veren. Dieren hebben ook een dikke vetlaag, vooral de dieren die veel in het water gaan of erin leven. Veel dieren hebben schutkleuren en vallen niet op in de omgeving. In de zomer zijn ze grijs tot bruin, vaak ook gevlekt. Maar 's winters verandert dat in wit. Dat zien we vooral bij de dieren die 's winters boven de grond blijven.

Het weer bij de Noordpool
In de winter daalt de temperatuur en het weer valt stil. Er is geen opstijgende lucht en wolken beperken zich tot stratus. Een normale Cumuluswolk is al teveel van het goede. Neerslag komt nauwelijks voor en als iets valt is het motsneeuw. Verder blijft het afkoelen. Vooral in de poolnacht is er geen sprake meer van enige warmtebron.

De kou haalt waarden van -40 graden en soms -55 graden. Ze breidt zich langzaam naar het zuiden uit. Bij een noordelijke wind op de lagere breedtes wordt de kou naar het zuiden getransporteerd en spreken meteorologen van transportkou.

In de zomer is het omgekeerd. Slapen is er nauwelijks bij en midden in de nacht staat de zon boven de horizon. Wanneer warme lucht naar het noorden komt en de poolcirkel heeft bereikt kan het heet worden. Temperaturen van 25 tot 30 graden zijn mogelijk. Regelmatig is dit het geval in Noord Siberië en ook Lapland doet goed mee. Bij de Laptev Zee (*Siberië) werd het op 5 augustus 2001 zelfs 33,6 graden.

Ondanks de warmte onweert het niet vaak in het hoge noorden. De verticale luchtbewegingen zijn minimaal en op 20 juni 2000 werd in Barrow (Noord Alaska) voor het eerst onweer waargenomen.