Wetter

Frühlingssonne stimuliert Wetter und Gesundheit

von Holger Westermann

Die Sonne ist der Wettermotor und die Atmosphäre das Getriebe, damit die Energie in Bewegung umgesetzt werden kann. Die energiereiche Sonnenstrahlung trifft auf die Erde und ihre Atmosphäre, dabei wird ein Teil der Energie von der Erdoberfläche (Boden, Wasser) absorbiert, ein anderer Teil von der Atmosphäre (Luft, Wolken) und ein Gutteil wieder ins All reflektiert. Dabei bleibt die Erdoberfläche als Wärmespeicher weitgehend ortsstabil, während die Atmosphäre sowohl horizontal wie vertikal eine enorme Dynamik entfalten kann.

Das macht sich besonders bei Nacht bemerkbar. Atmosphäre und Erdoberfläche geben die Wärme, die sie tagsüber gespeichert haben, in Form von langwelliger Infrarot-Strahlung wieder ab. Diese Energie wird zum überwiegenden Teil wieder ins Weltall abgegeben. Ein geringer Teil wird aber auch von Bestandteilen der Atmosphäre absorbiert. Insbesondere die Wolken wirken wie eine Isolationsschicht und reduzieren die nächtliche Ausstrahlung. Es wird also nicht die gesamte Energie, die tagsüber eingestrahlt wurde, nachts wieder abgegeben - dieser Effekt ist auch als (natürlicher) Treibhauseffekt bekannt.

Durch die Neigung der Erdachse zur Umlaufbahn und die Umrundung der Sonne im Laufe eines Jahres werden Erdoberfläche und Atmosphäre je nach Jahreszeit mehr oder weniger intensiv (andauernd und mit hoher Intensität aufgrund des Sonnenstandes am Himmel) angestrahlt. Übers Jahr gemittelt ergeben sich dadurch Unterschiede in der Energiebilanz (Differenz zwischen eingestrahlter und ausgestrahlter Energiemenge). Am Äquator herrscht ein Energieüberschuss, es wird also mehr Energie eingestrahlt als wieder abgegeben wird. An den Polen der Erde wird dagegen ein Energiedefizit registriert - da hier während der Polarnacht die Sonneneinstrahlung gänzlich fehlt.

Auf der Erdoberfläche gelingt der Temperaturausgleich nur mäßig: am Boden garnicht und im Meer aufgrund der Strömungen (beispielsweise Golfstrom) zwar durchaus über weite Strecken, aber recht langsam. Da erfolgt der Ausgleich von Temperaturdifferenzen in der Atmosphäre doch sehr viel schneller und über nahezu grenzenlose Entfernungen. Zwischen Äquator und Polen entstehen mächtige Luftströmungen, die den Wärmehaushalt der Atmosphäre ausgleichen. Am Äquator steigt die erhitzte Luft auf (intertropische Konvergenzzone, Inter Tropic Convergence, ITC), wird in großer Höhe (ca. 10 km) polwärts gesogen und sinkt etwa bei 30° nördlicher und südlicher Breite wieder ab, von dort strömt die Luft bodennah wieder in Richtung Äquator (beispielsweise Nordost-Passat). Dort wo die Luft aufsteigt entsteht am Boden ein Unterdruck und somit ein Tiefdruckgebiet, wo sie absinkt erhöht sich der Luftdruck, es bildet sich ein Hochdruckgebiet (beispielsweise Azorenhoch).

Im Verlauf der Jahres, mit den Jahreszeiten verschiebt sich die für Mitteleuropa wetterbestimmende ITC von 0° (Äquator) im Winter auf etwa 10° nördliche Breite im Sommer. Dem entsprechend verlagern sich auch die Hoch- und Tiefdruckgebiete; das Zentrum des sommerlichen Azorenhochs erreicht dadurch 40° Nord, etwa die Höhe von Madrid. Ein zweites System, das jedoch geringere jahreszeitliche Schwankungen aufweist, etabliert sich mit einer Tiefdruckzone auf Höhe von 60° südliche rund nördlicher Breite (subpolare Tiefdruckrinne). Auf dieser Höhe ziehen die für Mitteleuropa oftmals wetterbestimmende Tiefdruckgebiete von West nach Ost über den Atlantik. Der bodennahe Luftdruckausgleich erfolgt über Hochdruckgebiete an den Polen und von den Hochs am 30. Breitengrad. Durch die Erdrotation erfolgt der Druckausgleich nicht in einer gleichmäßigen stabilen Strömung, sondern formt mächtige Wirbel – den typischen Tiefdruckgebieten. Auf der Nordhalbkugel der Erde strömt die Luft darin entgegen dem Uhrzeigersinn, auf der Südhälfte mit dem Uhrzeigersinn. In Hochdruckgebieten fließt die Luft in entgegengesetzter Richtung, zumeist aber sehr viel gemächlicher.

Neben Wind bringen die Tiefs oft auch Niederschläge mit sich, die gleichfalls für Abkühlung sorgen. So bewirkt die Strahlungsenergie der Sonne beides, wohlige Wärme bei direktem Kontakt und Kälte durch Regen und Wind aufgrund ihrer Fernwirkung. Für wetterempfindliche Menschen sind beide Effekte gleichermaßen bedeutsam, denn Menschen empfinden Temperatur ausschließlich als Entzug von Körperwärme. Bei Windstille und direkter Sonneneinstrahlung wird die Umgebung als deutlich wärmer empfunden, als es der Thermometerwert vermuten lässt. Verstärkt wird dieser Effekt, wenn bei Schwüle der kühlende Effekt des Schwitzens unterbleibt und die Körperwärme nicht an die Umgebungsluft abgegeben werden kann. Andererseits kann bei Wind und Regen die gefühlte Temperatur deutlich unter den Messwert am Thermometer sinken.

Gerade jetzt im Frühling ist dieser Effekt besonders gut zu spüren, wenn bei kalter Luft Sonnenschein und Strahlungsenergie Körper und Seele erwärmen. An anderen Tagen aber können Wind und Regen Frösteln provozieren und Gesundheitsbeschwerden verstärken. Gerade Menschen mit Rheuma, Bluthochdruck, Arteriosklerose aber auch mit Neigung zu Muskelverkrampfungen oder starken Stimmungsschwankungen klagen über nasskaltes Wetter – dabei ist auch dafür der Sonnenschein verantwortlich, nur andernorts.

Quellen:

Dipl.-Met. Sabine Krüger: Was treibt das Wetter an? Thema des Tages, Newsletter des Deutschen Wetterdienstes (DWD) vom 26.02.2014

Erstellt am 26. Februar 2014
Zuletzt aktualisiert am 26. Februar 2014