Wetterthema | tagesschau.de

Wetterthema

21.01.2020

Bei Aufklaren Nachtfrost

Wie stark beeinflusst die Atmosphäre die bodennahe Temperatur?

Am Dienstagfrüh lagen die Tiefstwerte in den Aufklarungsgebieten verbreitet im Frostbereich, in Reit im Winkl wurden minus 12 Grad Celsius gemessen, in Garmisch waren minus 9. Unter einer kompakten Wolkendecke blieb es ganz im Norden verbreitet jedoch frostfrei. In St. Peter Ording beispielweise sank die Temperatur nur auf 6 Grad. Die Wolken behindern die nächtliche Abkühlung, die irdische Lufthülle insgesamt sorgt auf unserem Planeten für ein erträgliches Temperaturniveau. Wie kalt wäre es ohne Atmosphäre?

Ohne unsere schützende Lufthülle wären die Vorgänge, welche die Temperatur am Erdboden bestimmen recht überschaubar. Die Sonne liefert Energie in Form kurzwelliger Strahlung. Davon werden von der recht dunklen Erdoberfläche nur etwa 10 Prozent wieder ins Weltall zurückreflektiert, der Rest erwärmt den Erdboden. Nun gibt die Erde ihrerseits Energie in Form von langwelliger Wärmestrahlung in den Weltraum ab, und zwar je mehr, desto höher ihre Temperatur ist.

Somit würde sich eine Gleichgewichtstemperatur einstellen, bei sich der Ein- und Ausstrahlung gerade die Waage halten. Diese beträgt bei einer angenommenen Reflexion von 10 Prozent der Sonnenstrahlung am Erdboden etwa minus 2 Grad. Würden nun die Ozeane teilweise vereisen und es dadurch heller werden, so stiege auch der Anteil des reflektierten Sonnenlichtes und die Temperatur würde immer weiter absacken. Die Folge wäre noch mehr Eis, was die Reflektivität der Erdoberfläche, die sogenannte Albedo, weiter erhöhen und die Temperatur noch weiter verringern würde. Bei einer Albedo von 30 Prozent wäre es minus18 Grad kalt, würde die Hälfte der einfallenden Sonneneinstrahlung zurückgespiegelt, sogar minus 34 Grad!

Zum Glück gibt es die Atmosphäre, wodurch die mittlere Temperatur am Erdboden etwa plus15 Grad beträgt. Denn über 80 Prozent der vom Erdboden abgegebenen Wärmestrahlung wird von Treibhausgasen, allem voran dem Wasserdampf, am Entweichen gehindert. Würde ausschließlich dieser Effekt wirksam sein, so betrüge die mittlere Temperatur am Erdboden in etwa160 Grad. Glücklicherweise behindert die Atmosphäre auch die einfallende Sonnenstrahlung, nur etwa die Hälfte kommt am Erdboden an. Trotzdem kühlt sich die Erde dadurch nur auf etwa 90 Grad ab.

Erst das Wetter senkt die Temperaturen auf unserem Heimatplaneten auf ein erträgliches Niveau. Denn durch aufsteigende Luftmassen, der sogenannten Konvektion, gelangen zusätzlich große Wärmemengen vom Erdboden in höhere Atmosphärenschichten und können aus dem Klimasystem entweichen, so dass derzeit weltweit eine mittlere Temperatur von etwa 15 Grad resultiert.

Dienstag, 21. Januar 2020

Tim Staeger
ARD-Wetterredaktion

Alle Wetterthemen

Darstellung: