![\"\"](\"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2019\/02\/20_Bild-1024x826.png\")
<\/figure>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Die Sonne liefert Energie, doch was passiert damit bei uns auf der Erde?<\/p>\n\n\n\n
Wenn wir Meteorologen im engeren Wetterkontext von „Strahlung“ sprechen, meinen wir in der Regel die von der Sonne ausgehende elektromagnetische Wellenstrahlung. Was sich nach einem komplizierten physikalischen Ph\u00e4nomen anh\u00f6rt – und bei entsprechender Detailverliebtheit auch dazu wird – ist eigentlich etwas Allt\u00e4gliches, etwas, dass wir sehen und sp\u00fcren k\u00f6nnen. Die Sonne strahlt in alle Richtungen Energie in das Weltall und damit auch in Richtung unserer Erde. Einen Teil dieser Energie sehen wir als helles Sonnenlicht, einen anderen Teil sp\u00fcren wir nur als W\u00e4rme auf der Haut. Ersteres bezeichnet man als kurzwellige Strahlung, zu der auch die Sonnenbrand verursachende, nicht sichtbare UV-Strahlung geh\u00f6rt. Letzteres wird langwellige Strahlung, manchmal auch Infrarot- oder W\u00e4rmestrahlung genannt. <\/p>\n\n\n\n
Unter dem Strahlungshaushalt der Erde versteht man die Differenz der ankommenden und wieder abgegebenen Energie am Rande der Atmosph\u00e4re. Die von der Sonne auf die Oberseite der Atmosph\u00e4re treffende Strahlung ist zu einem \u00fcberwiegenden Teil kurzwellig. Im Mittel werden 30% dieser einfallenden kurzwelligen Strahlung wieder zur\u00fcck in das Weltall reflektiert. Dies geschieht zum Beispiel an der Oberkante von Wolken, an kleinen Partikeln in der Luft und auch am Boden. Dort weisen insbesondere die Schneefl\u00e4chen ein bez\u00fcglich dieser kurzwelligen Strahlung sehr hohes R\u00fcckstrahlverm\u00f6gen, die sog. Albedo, auf. Die restlichen 70% werden vom System Erde-Atmosph\u00e4re aufgenommen, also absorbiert, wobei die Atmosph\u00e4re 20%, der Erdboden 50% f\u00fcr sich beanspruchen. Wenn Sonnenstrahlung auf den Erdboden trifft und absorbiert wird (Wasserfl\u00e4chen und jegliche Art von Bebauungsfl\u00e4chen inbegriffen), dann erw\u00e4rmt er sich. In der Folge wird diese Energie fast vollst\u00e4ndig in Form von W\u00e4rmestrahlung wieder an die Luft abgegeben, wo klimawirksame Gase, die sog. Treibhausgase, diese zu einem sehr gro\u00dfen Teil absorbieren und wiederum an die Umgebung abgeben – auch zur\u00fcck in Richtung Erde. Erst durch diesen Treibhauseffekt „genie\u00dfen“ wir ein vielerorts ertr\u00e4gliches Klima mit einer globalen Mitteltemperatur von +15 statt unwirtlichen -18 Grad (nat\u00fcrlich abz\u00fcglich des menschgemachten, anthropogenen Anteils am Treibhauseffekt). Stellt man die kurzwellige und die langwellige Bilanz gegen\u00fcber, ergibt sich f\u00fcr die Atmosph\u00e4re ein Verlust von 30 % der urspr\u00fcnglich ankommenden Sonnenstrahlung, f\u00fcr die Erdoberfl\u00e4che ein Gewinn von 30 % (siehe Grafik zur Veranschaulichung des Strahlungshaushalts auf https:\/\/www.dwd.de\/DE\/wetter\/thema_des_tages\/2019\/2\/20.html). Wie bei vielen Prozessen in der Natur, wird auch in diesem Fall versucht, dem Ungleichgewicht entgegenzuwirken. Damit sich die Erdoberfl\u00e4che nicht fortschreitend erw\u00e4rmt und die Atmosph\u00e4re abk\u00fchlt, sorgen sog. W\u00e4rmefl\u00fcsse vom Erdboden zur Atmosph\u00e4re f\u00fcr einen Ausgleich. Das kann durch Luftmassenumw\u00e4lzungen (Konvektion) in Form von „f\u00fchlbarem W\u00e4rmefluss“ oder durch Verdunstung und Kondensation von Wasser in Form von „latentem W\u00e4rmefluss“ geschehen.<\/p>\n\n\n\n
Der Strahlungshaushalt der Erde scheint somit vollends ausgeglichen, der Nettogewinn bzw. -verlust null und das Klima damit stabil -das gilt allerdings nur n\u00e4herungsweise global \u00fcber ein Jahr gemittelt und ohne Ber\u00fccksichtigung des Einflusses des menschlichen Handelns. Tats\u00e4chlich ist der Strahlungshaushalt starken r\u00e4umlichen und zeitlichen Schwankungen unterworfen. Die Ursachen daf\u00fcr sind vielf\u00e4ltig (Variationen in Bew\u00f6lkung, Boden- und Luftbeschaffenheit, insbesondere deren Albedo, usw.). Entscheidend f\u00fcr die Bilanz ist in jedem Fall aber der zeitlich variable „Sonnenstand“, also der Winkel, mit dem die Sonnenstrahlung auf die Atmosph\u00e4re trifft. Es resultieren neben den offenkundigen tageszeitlichen auch jahreszeitliche Schwankungen. In den Sommermonaten sorgt der im Mittel hohe Sonnenstand daf\u00fcr, dass mehr Energie auf die Atmosph\u00e4re trifft, wodurch die Bilanz positiv wird, genau umgekehrt in den Wintermonaten. Das ist auch der Grund, dass bei einer sonnigen Hochdruckwetterlage im Sommer auch ohne das Heranf\u00fchren von Warmluft alleine durch eine positive Strahlungsbilanz in der Regel Tag f\u00fcr Tag eine Erw\u00e4rmung zu verzeichnen ist, w\u00e4hrend im Winter bei ruhigen Hochdrucklagen eine negative Strahlungsbilanz eine allm\u00e4hliche Abk\u00fchlung zur Folge hat. Gemittelt \u00fcber ein Jahr und die geografische Breite zeigt sich in \u00c4quatorn\u00e4he eine positive, in Poln\u00e4he dagegen eine negative Strahlungsbilanz, wobei sich etwa zwischen 35 und 40 Grad n\u00f6rdlicher und s\u00fcdlicher Breite der „Umkehrpunkt“ befindet (also beispielsweise etwa auf der Breite von S\u00fcdspanien).<\/p>\n\n\n\n
In den geografischen Breiten, in denen sich auch Deutschland befindet, ist die mittlere Strahlungsbilanz \u00fcber das Jahr gesehen im Mittel also leicht negativ, auch weil sie erst ab Anfang April ein positives, ab Ende August aber schon wieder ein negatives Vorzeichen bekommt (eine Animation der saisonalen Schwankungen der Strahlungsbilanz finden Sie als Link unter dem Artikel auf https:\/\/www.dwd.de\/DE\/wetter\/thema_des_tages\/2019\/2\/20.html). Ohne das Wetter bzw. die gro\u00dfr\u00e4umige Zirkulation als Ma\u00dfnahme der Natur, Energie von niedrigen in hohe Breiten zu transportieren und so das globale Energieungleichgewicht aufzuheben, w\u00fcrde es bei uns im vielj\u00e4hrigen Mittel immer k\u00e4lter werden. Man kann also mit Fug und Recht behaupten, dass die Sonne und der Strahlungshaushalt auf der Erde der Motor f\u00fcr unser Wetter darstellt.<\/p>\n\n\n\n
Dipl.-Met. Adrian Leyser<\/p>\n\n\n\n
Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 20.02.2019<\/p>\n\n\n\n
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