Betrachtet man die Wetterentwicklung der kommenden Tage, so stellt sich vorübergehend eine etwas ruhigere Wetterlage mit häufigen sonnigen Abschnitten ein. Am Montag, den 29. Februar, könnte es jedoch wettertechnisch wieder spannend werden. Ein Tief, das über das westliche Mittelmeer in Richtung Norditalien zieht, sorgt voraussichtlich in einigen Gebieten Deutschlands für weiteren Nachschub an Schnee. Da sich diese Entwicklung aus heutiger Sicht noch relativ unsicher darstellt, soll im heutigen Thema des Tages auf dieses spezielle Datum eingegangen werden, denn der 29. Februar ist ein sogenannter "Schalttag" und tritt nur alle paar Jahre in Erscheinung.

Wir benötigen diesen Schalttag, um das Kalenderjahr (gregorianische Kalender) an das Jahreszeiten basierte Sonnenjahr (auch tropisches Jahr genannt) anzugleichen bzw. mit dem tropischen Jahr zu synchronisieren. Das Sonnenjahr beschreibt die Zeitdauer zwischen zwei gleichen Zeitpunkten im Ablauf der Jahreszeiten. Zur Bestimmung der Länge des Sonnenjahres kann z. B. der Zeitraum zwischen zwei Durchgängen der Sonne durch den "Frühlingspunkt" (Tag-und-Nacht-Gleiche im Frühjahr) verwendet werden. Nach dieser Definition benötigt die Erde für eine komplette Sonnenumrundung nahezu 365,2422 Tage. Dies sind 365 Tage, 5 Stunden, 48 Minuten und 45 Sekunden für einen Umlauf. Da nun das Kalenderjahr aber genau 365 Tage umfasst, fehlen uns pro Kalenderjahr 0,2422 Tage, also etwa einen Vierteltag. Würde man diese Differenz über einen längeren Zeitraum nicht ausgleichen, würde sich der Fehler summieren und unser üblicher Monats- und Jahreszeitenablauf divergieren. Somit könnte nach vielen Jahren z. B. Weihnachten mitten im Sommer stattfinden!

Wird diese jährliche Abweichung über einen Zeitraum von vier Jahren betrachtet, so wächst der Fehler auf 0,9688 Tage an. Um diese Differenz auszugleichen, wird im Vierjahresrhythmus ein Schalttag, der 29. Februar, angehängt. Dadurch wird der Fehler allerdings noch nicht ganz behoben, denn auf einen langen Zeitraum gesehen, wäre das Kalenderjahr im Vergleich zum Sonnenjahr etwas zu lang.

Um nun auch diese deutlich kleinere Abweichung zu korrigieren und weiter zu minimieren, behilft man sich dreier Regeln um die Schaltjahre festzulegen:

Die erste Regel besagt, dass zunächst die Jahre Schaltjahre sind, die durch vier ganzzahlig teilbar sind. Mit der zweiten Regel werden jedoch wieder einige Jahre ausgeschlossen. Dies sind diejenigen Jahre, die ein Jahrhundert abschließen (sog. Säkularjahre) und ohne Rest durch 100 teilbar sind. Somit sind beispielsweise das Jahr 2100, 2200, 2300 usw. keine Schaltjahre. Da diese zwei Regeln auf lange Sicht immer noch keine zufriedenstellende Genauigkeit versprechen (einen Tag Abweichung nach ca. 457 Jahren), gibt es eine dritte Regel: Bestimmte Jahre, die nach der zweiten Regel ausgeschlossen wurden, werden wieder herausgenommen. Dabei werden alle Säkularjahre, die durch 400 ohne Rest teilbar sind, doch wieder zu Schaltjahren. Dies sind z. B. die Jahre 1600, 2000, 2400 usw.

Durch diese Regeln nähern sich Kalenderjahr und tropisches Jahr so weit an, dass das gregorianische Kalenderjahr jährlich nur noch etwa 27 Sekunden zu kurz ist. Nach dieser Regelung muss voraussichtlich um das Jahr 4813 ein weiterer Schalttag eingeführt werden, da sich bis dahin der Fehler wiederum auf einen Tag aufsummiert hat.

Wieso wird aber nun dieser Schalttag im Februar angehängt? Der heutige gregorianische Kalender beruht auf dem julianischen Kalender, der wiederum auf dem alten römischen Kalender beruht. Im römischen Kalender war bis zum Jahre 153 v. Chr. der Februarius der letzte Monat, was ihn dazu prädestinierte, bei Bedarf einen Schalttag anzuhängen. Auch nach der darauffolgenden Änderung des Jahresanfangs auf den 1. Januar wurde diese Regelung bis heute beibehalten.

M.Sc.-Met. Andreas Würtz

Deutscher Wetterdienst

Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 25.02.2016

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst