Ein Sonnentag ist die Dauer zwischen zwei Meridiandurchgängen der Sonne. Letztere befindet sich beim Meridiandurchgang genau im Süden (nördliche Halbkugel der Erde) und hat annähernd ihren Tageshöchststand.
Der Sonnentag ist übers Jahr nicht gleich lang. Seine Länge weicht bis maximal etwa 30 Sekunden vom jährlichen Mittel – der Länge des sogenannten mittleren Sonnentags – ab.
Die Zeitspanne zwischen zwei aufeinander folgenden Meridiandurchgängen der Sonne ist unterschiedlich groß, weil sich die Erde auf ihrer scheinbaren jährlichen Bahn verschieden schnell bewegt. Tatsächlich bewegt sich die Erde auf ihrer Jahresbahn um die Sonne wegen der elliptischen Bahnform verschieden schnell. Die Zeitspanne zwischen den Meridiandurchgängen der Sonne ist zusätzlich verschieden, weil die Erdachse auf der Erdbahn nicht senkrecht steht. Die scheinbare Jahresbahn der Sonne am Himmel (Ekliptik) bildet im Moment des Meridiandurchganges der Sonne mit dem Meridian einen unterschiedlichen Winkel. Die Sonne kommt in Normalenrichtung zum Meridian zusätzlich von Tag zu Tag verschieden weit voran. Die Sonnenzeit ist somit keine gleichmäßig vergehende Zeit, für deren Repräsentation eine gleichmäßig auf dem Himmelsäquator umlaufende fiktive Sonne denkbar ist. Diese erzeugt den mittleren Sonnentag und wird mittlere Sonne genannt. Der mittlere Sonnentag ist 24 Stunden lang. Die reale Sonne ist die wahre Sonne und erzeugt den wahren Sonnentag.
Die unterschiedlich langen wahren Sonnentage summieren sich so, dass die wahre Sonnenzeit zeitweise gegenüber der gleichmäßig vergehenden Zeit “vor-” oder “nachgeht”. Diese Abweichung wird quantitativ mit Hilfe der sogenannten Zeitgleichung beschrieben.
Die längsten bzw. kürzesten Tage fallen ungefähr auf die Sonnenwenden bzw. Tagundnachtgleichen. Eine Faustregel besagt, dass der wahre Sonnentag zu den Sonnenwenden hin länger, zu den Tagundnachtgleichen hin aber kürzer wird:
Datum | Dauer | Anmerkungen [2] |
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11. Februar | 24 Stunden | |
26. März | 24 Stunden − 18,1 Sekunden | 6 Tage nach Frühlings-Tagundnachtgleiche (20.3.) |
14. Mai | 24 Stunden | |
19. Juni | 24 Stunden + 13,1 Sekunden | 2 Tage vor Sommer-Sonnenwende (21.06.) |
26. Juli | 24 Stunden | |
16. September | 24 Stunden − 21,3 Sekunden | 7 Tage vor Herbst-Tagundnachtgleiche (23.09.) |
3. November | 24 Stunden | |
22. Dezember | 24 Stunden + 29,9 Sekunden | zur Winter-Sonnenwende (22.12.) |
en:Solar day is:Sólarhringur