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Wetterthema

16.05.2017

Strahlungstag

Warum wird die Höchsttemperatur bei sonnigem Wetter erst nachmittags erreicht?

Über der Südhälfte Deutschlands lacht am Mittwoch die Sonne bis über 15 Stunden von einem wolkenlosen Himmel und die Temperatur erreicht vor allem in den Niederungen im Westen und Südwesten in den Nachmittagsstunden Höchstwertewerte bis 30 Grad. Der Tagesgang der Temperatur wird dabei nicht nur von der Sonneneinstrahlung bestimmt, sondern auch die Wärmeabgabe vom Erdboden spielt eine entscheidende Rolle.

Die Energie, die an einem wolkenlosen Tag von der Sonne den Erdboden erreicht, hängt vom Sonnenstand ab, welcher zur wahren Mittagszeit am höchsten ist. In Görlitz ist dies am Mittwoch um 12:56 Uhr, in Aachen erst um 13:32 Uhr der Fall. Dann ist der Weg der Sonnenstrahlen durch die Atmosphäre am kürzesten, und somit die Lichtschwächung am geringsten. Zudem verteilt sich in den Morgen- und Abendstunden das einfallende Sonnenlicht auf eine deutlich größere Fläche als am Mittag.

Zur Veranschaulichung der Temperaturentwicklung an einem nahezu wolkenlosen Strahlungstag kann man sich eine Badewanne vorstellen, deren Wasserstand die aktuelle Temperatur repräsentiert. Mit dem Sonnenaufgang wird der Wasserhahn ein klein wenig aufgedreht und es beginnt zunächst Wasser in die Wanne zu tröpfeln. Nun wird der Wasserhahn langsam immer mehr geöffnet, bis er zur wahren Mittagszeit ganz offen ist. Danach beginnt man ihn langsam wieder zu schließen und nach Sonnenuntergang läuft auch kein weiteres Wasser mehr in die Badewanne ein.

Ohne Abfluss würde der Wasserstand, also die Temperatur, immer weiter ansteigen, die Wanne also irgendwann überlaufen. Doch zum Glück strahlt der Erdboden auch Energie nach oben ab. Die abgegebene Energiemenge steigt mit zunehmender Temperatur ebenfalls an. Dies entspricht einem Badewannenabfluss, der sich mit steigendem Wasserstand immer weiter öffnet.

Kurz vor Sonnenaufgang ist der Wasserstand niedrig, es läuft also auch wenig Wasser ab. Mit der aufgehenden Sonne wird der Wasserhahn aufgedreht. Anfangs tröpfelt es nur, aber schon wenige Minuten später hält das einfließende Wasser dem abfließenden genau die Waage und es wird die Tiefsttemperatur erreicht. Danach beginnt der Wasserstand, also die Temperatur zu steigen, da mehr Wasser ein- als ausläuft. Mit steigendem Wasserstand fließt zwar auch immer mehr ab, jedoch ist der Zufluss über die Mittagsstunden größer als der Abfluss und der Wasserstand steigt, wie die Temperatur, auch noch nachmittags weiter an.

So etwa zwischen 15:00 Uhr und 17:00 Uhr ist dann der Punkt erreicht, an dem sich Zu- und Abfluss erneut die Waage halten. Nun ist der Wasserstand am höchsten und es wird die Tageshöchsttemperatur erreicht. Von da an überwiegt der Abfluss, die Temperatur sinkt wieder, bis sich am nächsten Morgen das Spiel von neuem wiederholen könnte, falls das sonnige Wetter weiter andauern würde.

Dienstag, 16. Mai 2017

Tim Staeger
ARD-Wetterredaktion

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