{"id":9254,"date":"2018-04-22T14:48:08","date_gmt":"2018-04-22T12:48:08","guid":{"rendered":"http:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/?p=9254"},"modified":"2018-04-22T14:48:08","modified_gmt":"2018-04-22T12:48:08","slug":"die-erfassung-des-sonnenscheins","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.hossi-im-netz.de\/wordpress\/die-erfassung-des-sonnenscheins\/","title":{"rendered":"Die Erfassung des Sonnenscheins"},"content":{"rendered":"
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Die Erfassung des Sonnenscheins<\/h1>\n
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F\u00fcr die Gesundheit und das Wohlbefinden des Menschen spielt der Sonnenschein eine wichtige Rolle. Dieser Zusammenhang stand bereits bei der Entwicklung der ersten meteorologischen Messger\u00e4te im wissenschaftlichen Fokus. Das Instrument zur Erfassung der Sonnenscheindauer, entwickelt zum Ende des 19. Jahrhunderts, hielt sich immerhin rund 150 Jahre im Routinebetrieb.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Die beiden Hochdruckgebiete NORBERT und ONNI sorgten in den letzten Tagen bundesweit f\u00fcr ausgiebigen Sonnenschein und sommerliche Temperaturen. An den Wetterstationen des Deutschen Wetterdienstes wurde h\u00e4ufig die maximal erreichbare t\u00e4gliche Sonnenscheindauer aufgezeichnet. Die Sonnenscheindauer geh\u00f6rt zwar nicht zu den wichtigsten meteorologischen Basisgr\u00f6\u00dfen, sie wird aber zumindest in Deutschland fl\u00e4chendeckend erhoben.<\/p>\n

Vom Ende des 19. Jahrhunderts bis etwa zur Jahrtausendwende verwendeten die meteorologischen Institute zur Messung der Sonnenscheindauer h\u00e4ufig den sogenannten Sonnenscheinautographen nach Campbell-Stokes (auch als Thermograph bekannt). Dessen Konstrukteur, John Francis Campbell (1821-1885, geboren in Edinburgh, gestorben in Cannes), war ein schottischer Forscher, der sich mit Fragestellungen aus vielen verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen auseinandersetzte. Sein Herzblut investierte er aber besonders in die Untersuchung keltischer Br\u00e4uche und Lebensweisen.<\/p>\n

Davon abgesehen konstruierte er im Jahre 1853, getrieben durch bereits in seinen Jugendjahren entwickelten Forscherdrang, das erste Messger\u00e4t zur Aufzeichnung des Sonnenscheins. Kurz darauf stieg das wissenschaftliche Interesse an Campbells Erfindung deutlich an, da unter anderem er selbst vermutete, dass der Choleraausbruch in London um 1854 mit den damals herrschenden meteorologischen Bedingungen zusammenh\u00e4ngen h\u00e4tte k\u00f6nnen. Um eine solche Abh\u00e4ngigkeit untersuchen zu k\u00f6nnen, wurden die meteorologischen Observationen ausgebaut und erstmals auch systematisch die Sonnenscheindauer aufgezeichnet.<\/p>\n

Der zweite Namensgeber der Erfindung, der herausragende Mathematiker und Physiker Sir George Gabriel Stokes (1819-1903), f\u00fchrte bis zum Jahre 1880 Modifizierungen an der urspr\u00fcnglichen Apparatur durch. Neben dieser Ingenieurarbeit erwarb sich der Ire gro\u00dfe Verdienste unter anderem in der Fluiddynamik, deren mathematischen und physikalischen Zusammenh\u00e4nge stark in die theoretische Meteorologie hineinwirkt. Jedem Studierenden der Meteorologie d\u00fcrften die Gleichungen nach Navier-Stokes ein Begriff sein. Der seit dieser Zeit nur leicht ver\u00e4nderte Sonnenscheinautograph besteht aus einer Glaskugel, die mit einer variabel einstellbaren Neigung in Richtung Sonnenbahn ausgerichtet ist (auf der Nordhalbkugel in Richtung S\u00fcden). Die Kugel ist umgeben von einer konzentrischen Kugelschale, in der ein Registrierstreifen aus Spezialpapier eingeschoben wird. Dieser Streifen, der zur besseren Auswertung mit einer Zeitskala bedruckt ist, befindet sich dabei genau im Brennpunkt der Glaskugel. Folgerichtig hinterlassen die geb\u00fcndelten Sonnenstrahlen eine Brennspur auf dem Papier (Brennglaseffekt).<\/p>\n

Allerdings gibt es besonders in den mittleren und h\u00f6heren Breiten das Problem, dass sich der Sonnenstand sowie die Zugbahn der Sonne im Jahresverlauf stark \u00e4ndert. Daher werden zur Aufzeichnung der Brennspur verschieden gekr\u00fcmmte Papierstreifen verwendet, die zudem in unterschiedlichen Positionen auf der Kugelschale angebracht sind. Insgesamt ergeben sich drei unterschiedliche Papierformate: eines f\u00fcr niedere Sonnenbahnen (Winter), ein zweites f\u00fcr den Sommer sowie ein drittes f\u00fcr die \u00dcbergangsjahreszeiten. Genau um diese Anpassungen hat sich George Gabriel Stokes verdient gemacht. [Literatur: Sanchez-Lorenzo, A. et. al. (2013): New insights into the history of the Campbell-Stokes sunshine recorder; in: Weather-December 2013, RMetS]<\/p>\n

Diese im Grunde sehr robuste Messtechnik weist allerdings auch ein paar Schw\u00e4chen auf. Tau- oder Reifablagerungen auf der Glaskugel k\u00f6nnen zu Ungenauigkeiten f\u00fchren, auch durch nasses Papier oder Schnee werden Fehlaufzeichnungen verursacht. Zudem ist das personalintensive t\u00e4gliche Austauschen des Registrierstreifens sowie die h\u00e4ndische Auswertung ein gr\u00f6\u00dferer Nachteil. Zudem f\u00f6rderten in den letzten Jahrzehnten die neuen technischen M\u00f6glichkeiten die Einf\u00fchrung automatischer Messsysteme mittels lichtempfindlicher Photoelementen. Au\u00dferdem ger\u00e4t die Sonnenscheindauer zunehmend in den wissenschaftlichen Hintergrund, da die einzelnen Komponenten der Strahlungsbilanz mittlerweile exakt gemessen werden k\u00f6nnen.<\/p>\n

Doch zur\u00fcck zur meteorologischen Gegenwart. Wie geht es nun mit dem Sonnenschein weiter? Der Hochdruckeinfluss schw\u00e4cht sich zunehmend ab, damit k\u00f6nnen Ausl\u00e4ufer des Tiefs MADELEINE auf Mitteleuropa \u00fcbergreifen. In Deutschland machen sich diese zun\u00e4chst im Nordwesten mit ein paar Wolkenfeldern bemerkbar. Zudem entstehen Haufenwolken, mit denen am Nachmittag und Abend von Westen her sowie im Bergland Schauer und Gewitter einhergehen k\u00f6nnen. Im S\u00fcden und Osten darf der Sonnenschein hingegen bis zum Abend genossen werden. Zu Wochenbeginn zeigt sich die Sonne \u00fcberall seltener und vor allem in der Mitte und im S\u00fcden stehen Schauer und Gewitter auf der Tagesordnung. Sowohl heute, als auch am Montag, kann die Schwelle zum Unwetter durch Starkregen und Hagel \u00f6rtlich \u00fcberschritten werden.<\/p>\n

Mag.rer.nat. Florian Bilgeri<\/p>\n

Deutscher Wetterdienst Vorhersage- und Beratungszentrale Offenbach, den 22.04.2018<\/p>\n

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst<\/p>\n<\/div>\n

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