Maximale Sonneneinstrahlung - aber keine Höchstwerte - wissenschaft.de
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Maximale Sonneneinstrahlung – aber keine Höchstwerte

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Credit: Thinkstock
Zur Mittagszeit strahlt die Sonne mit der stärksten Kraft und heizt den Sommertagen kräftig ein. Doch so richtig warm wird es meistens erst am Nachmittag – die heiße Mittagssonne bringt nicht das Temperaturmaximum des Tages, obwohl sie der Erde doch am meisten Wärmestrahlung verpasst. Ähnlich ist das Im Jahresverlauf: Am 21. Juni erreicht die Sonne ihren höchsten Stand und versorgt uns mit der maximalen Strahlungsenergie. Trotzdem folgen die größten Hitzewellen erst Wochen später, im Juli und August. Warum kommen die Warmphasen sowohl des Jahres als auch des Tages mit Zeitverzögerung? Das hat uns Günter V. gefragt – vielen Dank dafür.

Die Antwort weiß Hans Schipper vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung der Universität Karlsruhe: „Das Land, das Meer und die Luft schlucken erst einmal Wärmeenergie – erst wenn sich alles aufgeheizt hat, kommen die Höchstwerte“. Bei der Temperaturverschiebung im Jahresverlauf ist der kühlende Effekt des Atlantiks für Europa der wichtigste Faktor: Die gewaltigen Wassermassen haben sich im Winterhalbjahr stark abgekühlt und schlucken im Frühjahr erst einmal einen Großteil der Strahlungsenergie. Deshalb sind Mai und Juni im statistischen Mittel deutlich kühler als Juli und August. Erst in diesen Monaten hat sich das Meer ausreichend erwärmt und die Sonne steht noch hoch genug, um die Atmosphäre weiter aufzuheizen.

Der stärkste Frost des Jahres kommt ebenfalls verzögert

„Die Tiefstwerte des Winterhalbjahres sind ebenfalls hinter die Wintersonnenwende verschoben“, so der Klimaforscher. Auch in diesem Fall fällt die geringste Sonneneinstrahlung nicht mit den tiefsten Temperaturen zusammen: Erst im Januar kommt die durchschnittlich frostigste Periode des Jahres, obwohl die Sonne um den 22. Dezember am niedrigsten steht. Jetzt hat der Atlantik den gegenteiligen Effekt im Vergleich zum Sommerhalbjahr: Wie eine gigantische Wärmflasche versorgt er Europa mit der gespeicherten Sonnenwärme aus der warmen Zeit des Jahres.

„Der Großteil Europas wird von diesem sogenannten Seeklima bestimmt“, sagt Schipper. Die großen Wassermassen des Atlantiks wirken hier wie ein Puffer und gleichen das Klima aus. Die Sommer sind dadurch weniger heiß und die Winter nur mäßig kalt. Je größer die Entfernung vom Meer, desto geringer fällt dieser Effekt aus. Beim sogenannten kontinentalen Klima rücken dann schließlich auch die Maximalwerte des Jahres näher an die Sonnenwenden heran. Das Land muss sich zwar auch erst aufheizen, das geht aber schneller als beim Meer. So beginnt der Hochsommer beispielsweise im Osten Russland schon deutlich früher als in Deutschland.

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Um drei Uhr nachmittags, wenn alles aufgeheizt ist…

Bei der Temperaturverschiebung im Tagesverlauf kommt vor allem die Wärmespeicherung der Luft und der Erdoberfläche zum tragen, erklärt Schipper. „Erst wenn die Sonne die Luftmassen, aber auch Straßen, Dächer und so weiter aufgeheizt hat, so dass sie ebenfalls Hitze abgeben, entstehen die Höchstwerte des Tages“. Die Summe dieser Hitzeabgabe erreicht deshalb später als der Sonnenhöchststand sein Maximum: Etwa um drei Uhr nachmittags hat sich die Erdoberfläche meist so weit erwärmt, dass sie zusammen mit den Sonnenstrahlen die Lufttemperatur auf Spitzenwerte bringt.

„Umgekehrt ist das gleiche der Fall“, sagt Schipper: „Die kühlste Zeit ist nicht etwa um Mitternacht, sondern kurz nach Sonnenaufgang“. In der Nacht kühlen die Luft und die Erdoberfläche immer weiter aus, bis die ersten Sonnenstrahlen nach dem Sonnenaufgang kräftig genug sind, um sie wieder aufzuheizen. Wenn zusätzlich Berge die Sonne abschatten, kann das Temperaturminimum durchaus auch erst ein bis zwei Stunden nach dem eigentlichen Sonnenaufgang eintreten.

© wissenschaft.de – Martin Vieweg / dapd
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