Frage von UnwissenderW, 103

Um wieviel Grad C° oder K nimmt die Wärme ab wenn sich die Erde um 1 km von der Sonne entfernt?

Oder nimmt die Temperatur vll. im Mittel um 1 Grad C° Pro 1000km zu?(Also wenn die Erde um 1000km näher zur Sonne wäre) Hat da jemand einen Anhaltspunkt? Kann man das irgendwo nachgucken? Ich bin leider nicht fündig geworden.

Noch ein Nachtrag. Die Erde ist ja immer unterschiedlich nah dran an der Sonne. 2-4Jan. => 147,1mio, km --- 3-6Jul. => 152,1mio. km. Könnte man das Mittel der Erdwärme ausrechnen und dann miteinander vergleichen ob das einen Unterschied macht?

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von NutzlosAlpha, 35

Die Frage ist unbeantwortbar, da die Temperatur nicht maßgeblich vom Sonnenabstand abhängt. Die lokale Temperatur hängt vom Winkel ab, mit dem die Sonnenstrahlen an jenem Ort eintreffen, die Entfernung spielt da nur eine untergeordnete Rolle.

Die Durchschnittstemperatur der Erdekann man ebenfalls nicht nur durch die Entfernung berechnen, weil sie auf Nord- und Südhalbkugel unterschiedlich stark mit Wasser und Land bedeckt ist, die unterschiedliche Wärmekapazitäten haben. Außerdem spielen da noch weitere klimatische Effekte eine Rolle.

Die Gleichgewichtstemperatur eines Körpers kann man theoretisch ausrechnen, die Formel dafür befindet sich auf der Wikipediaseite:

https://de.wikipedia.org/wiki/Gleichgewichtstemperatur

Realistisch betrachtet kann man aber trotzdem nicht die Temperatur der Erde ausrechnen, weil sie die Bedingungen dafür nicht erfüllt. Gründe dafür wären beispielsweise der Umstand, dass wir einen Treibhauseffekt haben, eigene Energiequellen besitzen (Erdwärme, künstliche Energiequellen) und uns um die Sonne bewegen.

Selbst wenn es gelänge, die Gleichgewichtstemperatur für einen Punkt unseres Orbits zu berechnen, hätten wir uns währenddessen schon weiterbewegt, die Gleichgewichtstemperatur am neuen Ort wäre also eine andere.

Davon allerdings abgesehen ist die Erde aber thermisch viel zu träge. Die Temperatur ändert sich nicht signifikant, weil wir ein paar Meilen näher oder ferner an der Sonne sind. Der Unterschied von einem km Differenz ist lachhaft angesichts der möglichen Abweichung durch die anderen Effekte.

Auch sonst bleibt zu sagen, dass die Temperatur nicht linear ansteigt, je näher man der Sonne kommt. Die Temperatur zwischen meinetwegen 148 Millionen km und 147 Millionen km steigt stärker als zwischen 152 Mio. km und 151 Millionen km.

Grund dafür ist das Abstandsgesetz. Je näher du kommst, desto stärker steigt die Strahlungsintensität an. Umgekehrt fällt sie auch umso flacher ab, je weiter du entfernt bist. Deswegen käme es bei deiner Frage auch darauf an, wo sich der Kilometer befindet, von dem du in der eingangsfrage sprichst.

Wenn ich mich richtig erinnere liegt der Unterschied der Strahlungsintensität zwischen Perihel und Aphel ungefähr bei 6% (oder waren es 7%?). Der Unterschied ist also spürbar, aber nicht so signifikant wie die Neigung der Erdachse, geht man von einem Ort auf der Erdoberfläche aus.

Bei der Betrachtung des gesamten Erdballs kommt noch hinzu, dass die Südhalbkugel stärker von Wasser bedeckt ist, als die Nordhalbkugel. Folglich erhält sie im Sommer (also im Dezember/Januar) zwar mehr Energie durch die Sonne, aber hat auch viel mehr Wasser, dass die Wärme speichern kann.

Ich hoffe, das war hilfreich. LG, NA

Kommentar von UnwissenderW ,

Vielen vielen Dank!!! =) Das hat mir sehr weiter geholfen!!!

Kommentar von NutzlosAlpha ,

Gern geschehen und danke gleichfalls!

Antwort
von Ralfi1988, 50

Die Frage kann man so nicht beantworten, da die Erde nicht im Kreis um die Sonne fliegt: http://www.goruma.de/export/sites/www.goruma.de/Globale_Inhalte/Bilder/Content/G...

Wenn sie am nächsten Punkt zur Sonne steht und dann nochmal 1000km näher ist, dann ist der Unterschied ja größer, als wenn sie vom entferntesten Punkt 1000km näher ran kommt.

Oder mal als Beispiel: Wenn du deine 2 Meter von einer Heizung entfernt steht und einen Meter rangehst, dann merkst du einen Temperaturunterschied. Stehst du aber 200 Meter von einer Heizung entfernt und gehst einen Meter ran auf 199 Meter wirst du kaum einen Unterschied spüren.

Kommentar von UnwissenderW ,

Vielen Dank für das Bild!! =) Hab meine Frage nochmal editiert. Kann man das so vll. auch machen?

Antwort
von dompfeifer, 16

Die örtlichen Temperaturschwankungen der Erdatmosphäre unterliegt vielen maßgeblichen Einflüssen. Die Abstandsänderungen zwischen Erde und Sonne gehören garantiert nicht dazu.

Antwort
von Peter33333, 37

Rechne eine Kugelfläche um die Sonne aus mit dem mittleren Radius des Erdabstandes und dann um wieviel Prozent der weitere Radius größer ist. Um 1/Prozent nimmt dann Solarkonstante von 1367 W/m^2 ab. Um davon danm auf die Temperatur zu kommen ist schwierig muss man googeln...aber es ist ein Ansatz.

Kommentar von UnwissenderW ,

Sehr gut, das ist schonmal ein Ansatz, danke =)

Antwort
von BurkeUndCo, 27

Die Erde ist soweit von der Sonne entfernt, dass 1 km mehr oder weniger nicht auffällt.

Kommentar von UnwissenderW ,

Ja, das ist mir schon klar^^ wollte wissen ab wann mans merkt und obs dafür eine Formel gibt ;)

Kommentar von BurkeUndCo ,

Der Ansatz von Peter33333 ist der richtige.

Die Erde ist rund 150 000 000 km von der Sonne entfernt. Im Sinne Deiner Frage kannst Du die Erdbahn ruhig als kreisförmig annehmen.

Die Strahlung, die die Erdoberfläche von der Sonne aufnimmt hängt vom Quadrat des Abstandes ab.

Bei 1 km mehr oder weniger Radius ist das dann

(150 000 001)² -(150 000 000)²

Nach dem Binomialsatz kannst du das gut mit 2ab annähern, da der dritte Term b2² hier völlig vernachlässigbar ist.

also ist die relative Energiedifferenz (2 x 150 000 000) / (150 000 000)². Dabei kann der eine Abstand herausgekürzt werdenj, so dass die relative Energiemenge 1 / 75 000 000 beträgt.

Die Erde strahl ihrerseits Energie ab. Nach dem Stefan-Boltzmannschen Gesetz mit Sigma x (T hoch 4) .

Siehe auch:

https://de.wikipedia.org/wiki/Strahlungsaustausch

Dabei ist T die absolute Temperatur in Kelvin bei -18°C sind das 265K.

Du musst also nur noch diec 4. Wurzel (bzw. zweimal hintereinander die Wurzel) aus (1 + 1 / 75 000 000) ziehen.

Geht mit dem Taschenrechner recht leicht.

Aber auf die Schnelle wieder mit o.a.Näherung für den Binomialsatz: ergibt sich (1 + 1 / 75 000 000 / 4) = 1 + 1 / 300 000 000.

Demzufolge erhöht, bzw sinkt sich die Temperatur näherungsweise um  265 / 300 000 000 K . Das sind nochmals grob genähert 1 / 1 000 000 = 1/1 Million Grad.

Du siehst, dass dieser Effekt wirklich völlig vernachlässuigt werden kann.

Keine passende Antwort gefunden?

Fragen Sie die Community

Weitere Fragen mit Antworten