Warum ist es kalt, trotz strahlender Sonne?

9 Antworten

Hallo,

Ich weiß, die Sonne ist durch die Laufbahn im Winter weiter entfernt als im Sommer,

Ich fürchte, da muss ich erst mal widersprechen.

Den sonnennächsten Punkt - genannt "Perihel" durchläuft die Erde im Januar, wenn bei uns auf der Nordhalbkugel Winter ist...

https://www.timeanddate.de/astronomie/perihel-aphel-sonne

Allein die Tatsache, dass auf der Südhalbkugel dann Sommer ist, wenn bei uns Winter ist (und umgekehrt), zeigt eigentlich, dass es nicht der absolute Abstand von der Sonne sein kann, der zum Wechsel der Jahreszeiten führt.

Der wird vielmehr durch die Neigung der Erdachse gegen die Ebene der Erdumlaufbahn erzeugt:

Im Winter ist die Erdachse so geneigt, dass der Nordpol von der Sonne weg zeigt, der Südpol zur Sonne hingeneigt ist. Im nördlichen Sommer ist das umgekehrt.

Durch diese Neidung steht die Sonne im Winter tiefer am Himmel - erreicht also einen sehr viel niedrigeren Höchststand. Auch die Sonnenscheindauer ist durch den niedrigeren Tagbogen (den Sonnenlauf über den Himmel) geringer.

Durch die viel schräger einfallenden Sonnenstrahlen kommt im Winter pro Quadratmeter weniger Leistung an, als wenn die Sonneneinstrahlung senkrecht ist. Und die Leistung wirkt durch den geringeren Tagbogen auch noch kürzer ein: Weil das Podukt aus Leistung und Zeit die Energie ergibt, strahlt im Winter einfach weniger Energie auf der Nordhalbkugel ein als im Sommer... und deswegen ist es dann bei uns kälter... und auf der Südhalbkugel umgekehrt.

aber es war doch vor 2 Wochen schon gut 20°C

Ja.. aber solche lokalen und kurzfristigen Schwankungen haben mehr mit der lokalen Wetterlage als mit dem langsamen Wechsel der Jahreszeiten zu tun.

Wir gerade erklärt haben wir im Winter eher geringe Sonneneinstrahlung auf der Nordhalbkugel und deswegen auch kühle Luftmassen... das bedeutet aber nicht, dass die Luft überall auf der Nordhalbkugel gleich kalt wäre.

Da müssen wir zum Beispiel maritimes Klima von kontinentalem Klima unterscheiden: Über den eurasischen Landmassen wird die Luft besonders kalt und trocken. Über den Ozeanen wird sie feucht. Große Wassermassen wirken zudem temperaturausgleichend, weil sie gute Wärmespeicher sind.

Gerade jetzt im Frühling, wenn die Menge der Sonneneinstrahlung wechselt und die Temperaturverteilung sich ändert, spielt es für die lokale Temperatur deswegen eine enorme Rolle, aus welcher Region der Wind weht: Kommt die Luftströmung aus Süden wie vor zwei Wochen, bringt der Wind schon deutlich wärmere Luft mit. Kommt er aus Osten oder Norden, strömen nach wie vor eiskalte Luftmassen zu uns. Bei Ostwind ist die Luft zudem so trocken, dass es kaum regnet. Und genau das haben wir im Moment.

Ungefähr klar?

Wenn es Dich tröstet: Es soll aber in den nächsten Tagen wieder wärmer werden.

=D

Grüße

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Diplom in Physik, Schwerpunkt Geo-/Astrophysik, FAU

Die grundsätzlichen Temperaturunterschiede zwischen Sommer und Winter haben übrigens nichts mit der Entfernung der Sonne zu tun (deren Schwankungen sind vernachlässigbar), sondern mit dem im Winter flacheren Einfallswinkel des Sonnenlichtes, der durch die Neigung der Erdachse bedingt ist. Dadurch bekommt jeder Quadratmeter Erde im Winter weniger Energie ab als im Sommer - und das auch noch für eine kürzere Zeit des Tages.

Natürlich spielen für das Wetter andere Aspekte dann auch noch eine große Rolle.

Strahlung ist ein Wärmetransportmechanismus, aber Konvektion ist ein anderer. Wenn die Luft direkt aus dem Nordpolarmeer stammt, hilft die Sonne auch nicht. Wenn sich, so wie jetzt gerade, der Wind aber dreht und die Luft aus Afrika kommt...

Die jahreszeitlichen Schwankungen der Entfernung Sonne-Erde sind übrigens erstens vernachlässigbar und zweitens kontraintuitiv, denn die Entfernung ist im Juli an größten (also tiefster Winter in Australien, aber nicht hier).

rumar  15.04.2019, 12:55

"Die jahreszeitlichen Schwankungen der Entfernung Sonne-Erde sind übrigens erstens vernachlässigbar ..."

Das würde ich nicht behaupten !

Die Apheldistanz übertrifft die Periheldistanz immerhin um 3.4% . Daraus folgt auch, dass der Unterschied der Sonneneinstrahlungsintensität (zwischen Perihel und Aphel) immerhin fast 7% beträgt. Meiner Meinung nach darf man einen derartigen Unterschied nicht einfach "vernachläßigen".

Für die Unterschiede zwischen "Nordwinter" (gemittelt für die Nordhalbkugel) und "Südwinter" (für die Südhalbkugel) spielt allerdings auch die sehr unterschiedliche Verteilung der Landmassen auf Nord- und Südhalbkugel eine wesentliche Rolle.

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hologence  15.04.2019, 14:33
@rumar

Vernachlässigbarkeit ist immer relativ - im Vergleich zu den Jahreszeiten durch die Neigung der Erdachse sind die 7% eben wenig.

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rumar  15.04.2019, 16:33
@hologence

"Vernachläßigbar" bedeutet nach meinem Sprachempfinden praktisch: "das kann man vergessen". Im vorliegenden Fall handelt es sich aber einfach um den zweit- (oder vielleicht dritt-) wichtigsten Faktor, der die Unterschiede (im Mittel) zwischen den Jahreszeiten auf Nord- und Südhalbkugel mitbestimmt.

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hologence  15.04.2019, 17:04
@rumar

vernachlässigbar (nicht mit scharf-s) ist ein Begriff aus dem Physiker-Jargon und bedeutet "macht für die Frage, die wir gerade diskutieren, keinen Unterschied"

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Kuppelwieser  15.04.2019, 17:12
@rumar

Heißt also, dass wenn der Sonnenabstand umgekehrt wäre, es nach der Logik im Winter kälter und im Sommer wärmer sein müsste!

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hologence  15.04.2019, 17:14
@Kuppelwieser

ich versuche mir damit immer zu erklären, dass die Weine von der Südhalbkugel so viel besser sind als von der Nordhalbkugel: die Sommer sind ein bisschen extremer...

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rumar  15.04.2019, 18:53
@Kuppelwieser

Ja, das vermute ich. Bei sonst analogen meteorologischen Verhältnissen (was man nicht unbedingt voraussetzen darf) wären auf der Nordhalbkugel die Sommertemperaturen etwas höher und die Wintertemperaturen etwas tiefer als sie es gegenwärtig sind, falls die Erde im Juni/Juli das Perihel und im Dezember/Januar das Aphel durchschreiten würde.

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Weil die warme Luft hier nicht von der Sonne kommt, sondern von den warmen Meeresströmungen und Winden

MonkeyKing  15.04.2019, 10:50

Naja, die Luft wird schon von der Sonne erwärmt.

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Das ist recht kompliziert und nennt sich Meteorologie.
Außer der Sonne gibt es ja noch einige andere Faktoren, die das Wetter und somit die Temperatur bestimmen, z. B. Luftströmungen, Windgeschwindigkeit usw.

Meteorologen studieren ein paar Jahre, also so einfach kann man das nicht erklären.