Temperaturunterschied Sonne und Schatten?

8 Antworten

Das ist ja gerade das Problem mit den Temperaturen in der Sonne:
Diese Differenz schwankt sehr stark.

  • Die Sonne scheint mehr oder weniger getrübt, durch hohe Wolken, Dunst oder Staub. Tiefblauer Himmel bis zum Horizont ist hierzulande eher die Ausnahme.
  • Der Wind kühlt Thermometer, sodass ein freihängendes nicht so heiß wird wie eines, das in einer windgeschützten Ecke ist.
  • Das Thermometer absorbiert oder reflektiert einen mehr oder weniger großen Anteil der Sonnenstrahlung, je nach Farbe. "Farbe" incl. der im infraroten Bereich, die ein Mensch gar nicht sehen kann.
  • Für die Absorption und Reflexion der näheren Umgebung des Thermometers gilt sinngemäß dasselbe.

Alles in allem ist die Differenz zwischen Schatten- und Sonnentemperatur also von so vielen Einflüssen abhängig, dass sie gar keine Aussagekraft hat. Eine Spanne von 10 - 30 Grad ist da sicherlich nicht abenteuerlich hoch geschätzt.

Diese Frage ist falsch gestellt, sie verrät ein grundlegendes Missverständnis:

Die Temperatur ist keine Raumeigenschaft, sondern eine Körpereigenschaft!

Jeder Körper hat zu einer bestimmten Zeit eine bestimmte Temperatur, auch der Thermometerkörper und die Luft einer bestimmten Region. Wird das Thermometer ohne nennenswerte Bestrahlung gehalten, dann gleicht sich durch Wärmeaustausch die Temperatur des Thermometerkörpers der Temperatur der Umgebungsluft an. Das Thermometer zeigt dann die Temperatur der regionalen Luft an. Das kann natürlich nur im Schatten gelingen.

Wo sich in einer Region in Abständen von Häusern sonnenbestrahlte Flecken und Schatten abwechseln, ist die Lufttemperatur in Licht- und Schattenbereichen praktisch überall gleich, weil die Luft immer etwas in Bewegung ist zwischen Licht und Schatten, auch bei Windstille. Da gibt es kaum ein Hundertstel Grad Temperaturdifferenz, das können wir gar nicht messen mit üblichen Geräten.

Wenn wir unseren eigenen Körper aus dem Schatten bewegen und der Sonnenbestrahlung aussetzen, dann wird unsere Haut von der Sonnenbestrahlung besonders aufgewärmt. Wir fühlen uns wärmer. Aber diese zusätzliche Wärme durch die Bestrahlung hat nichts mit der Lufttemperatur zu tun, die ändert sich nicht durch unseren Ortswechsel!

Das Thermometer zeigt im Schatten die Lufttemperatur an. Wenn wir es dagegen in die Sonne legen, wird es durch die Bestrahlung aufgeheizt, womöglich sehr weit über die Lufttemperatur hinaus auf einen völlig zufälligen Wert. Dieses zufällige Messergebnis ist im Einzelfall von zahllosen Umständen abhängig. Zu diesen Umständen gehört v.a. die augenblickliche Strahlungsintensität aufgrund von Sonnenstand und Lufttrübungen, der Auftreffwinkel der Strahlen auf das Thermometer, zahllose Materialeigenschaften des Thermometerkörpers, wie z.B. Wärmekapazität, Oberflächenbeschaffenheit und Farbe, Oberflächen-feuchte, Windgeschwindigkeit und so weiter... und so weiter....

Fazit:

  • Das Messergebnis eines sonnenbestrahlten Thermometers ist meteorologisch völlig bedeutungslos, weil zufällig.
  • In einer Region von ca. 1 ha mit frei austauschbarer Luft gibt es keine nennenswerte Temperaturunterschiede der Luft.

Alles klar soweit, oder noch Fragen dazu?

dompfeifer  17.07.2023, 09:55

Zu den zahllosen Umständen der zufälligen Messergebnisse bei sonnenbestrahltem Thermometer gehört - das hatte ich oben vergessen - besonders die Dauer der Sonnenbestrahlung. Auch Volumen und Formgebung des Thermometerkörpers.

Um mit dem Thermometer eine genaue Messung der Lufttemperatur zu bewerkstelligen, kommt es auch darauf an, Rückstrahlungen von aufgeheizten Körpern (z.B. Hauswand) in der Nähe zu vermeiden sowie einen Stau von erwärmter Luft am Thermometer.

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Da die Luft für Sonnenstrahlen (Wärme und Licht) weitgehend durchlässig ist, wärmt sich diese durch direkte Sonnenstrahlung nicht sonderlich stark auf. Mehr Wärme wird von erwärmten Oberflächen durch direkten Kontakt an die Luft abgegeben.

Oberflächen, vor allem wenn sie dunkel sind, können sich rasch auf 50, 60 oder mehr Grad Celsius aufheizen, da sie die Sonnenstrahlung absorbieren. Spiegelnde Oberflächen werfen einen Teil der Strahlung zurück und sind darum weniger stark betroffen.

https://www.wetter.de/cms/hitze-hitliste-7-dinge-die-in-der-sonne-unglaublich-heiss-werden-4591646.html

Woher ich das weiß:Recherche

was man wissen will, ist ja die Lufttemperatur, und die ist im Schatten und der Sonne weitgehend gleich, weil Unterschiede sofort durch Konvektion ausgeglichen werden. Aber ein Thermometer zeigt nun mal die Temperatur des Thermometers an, und die ist nur im thermischen Gleichgewicht gleich der Lufttemperatur. In der Sonne wird die Temperatur von Objekten durch deren Farbe, Reflektionsvermögen und andere Faktoren bestimmt, wodurch sie alle verschiedene Temperaturen haben. Man kann also gar nicht sagen, wie warm "es" in der Sonne ist. Im geschlossenen Auto geht der Hund zugrunde, im offenen Cabrio daneben überlebt er.

Die Temperatur ist gleich, nur Oberflächen werden stärker erhitzt.