18
Aug
2015

Die strahlende Sonne

Schwitzende Menschen, ausgetrocknete Wälder und glückliche Solarkraftbetreiber: Die Hitze der letzten Wochen kann bei den derzeitig deutlich kühleren Temperaturen und örtlichem Dauerregen schon fast in Vergessenheit geraten. Dabei schien die Sonne tage- ja teils wochenlang erbarmungslos vom Himmel und wir erfuhren sprichwörtlich am eigenen Leibe, welche Kraft sie hat.

Dabei strahlt die Sonne noch deutlich mehr Energie ab, als bei uns am Boden tatsächlich ankommt: Die Bestrahlungsstärke der Sonne besitzt oberhalb der Erdatmosphäre einen Wert von etwa 1366 Watt pro Quadratmeter. Wegen der Kugelgestalt der Erde und der sonnenabgewandten Nachtseite einer Erdhälfte erhält die Atmosphäre davon aber nur ein Viertel (342 W/m²).

Von diesen (für uns) theoretisch möglichen 342 W/m² werden 30 % von der Erdoberfläche und der Atmosphäre direkt zurück in den Weltraum reflektiert, sodass die restlichen knapp 70 % (235 W/m²) für die Erwärmung der Atmosphäre und des Erdbodens zur Verfügung stehen.

Wolken, Wasserdampf, Staub und Ozon absorbieren von den 235 W/m² 67 W/m² und erwärmen dadurch die Atmosphäre direkt, während die restlichen 168 W/m³ von der Erdoberfläche absorbiert werden. Dadurch wird schließlich auch der Erdboden aufgeheizt. Nur ein Bruchteil (ca. 12 %) der von der Sonne abgestrahlten Energie erreicht also tatsächlich die Erdoberfläche!

Die von der Sonne erwärmte Atmosphäre gibt im Übrigen die aufgenommene Energie als Wärmestrahlung wieder ab, damit ein Gleichgewicht entsteht. Diese Wärmestrahlung verlässt die Atmosphäre aber nicht auf direktem Wege, sondern wird von Wolken, atmosphärischen Spurengasen und den natürlichen Treibhausgasen absorbiert und teilweise wieder Richtung Erdoberfläche zurückgestrahlt. Dieser "Wärmestau" stellt den sogenannten natürlichen Treibhauseffekt dar (dessen detailliertere Behandlung an dieser Stelle aber zu weit führen würde) und bewirkt eine Erwärmung von -18 °C (die ohne Treibhausgase herrschen würden) auf eine mittlere globale Temperatur von +14 °C, was ein Leben auf der Erde überhaupt erst möglich macht.

Ein Leben auf der Sonne hingegen ist bei einer dort herrschenden Temperatur von (nahezu unvorstellbaren) 5700 °C nicht möglich. Mal ehrlich: Dagegen waren doch die in den vergangenen Wochen örtlich gemessenen 40 °C doch ein Klacks!

Dipl.-Met. Magdalena Bertelmann
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 18.08.2015

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