Sonnenhöchststand und höchste Temperaturen

Vor einer Woche wurde im Thema des Tages über den erstaunlich frühen (voraussichtlich) wärmsten Tag des Jahres geschrieben. Wieso ist das Anfang Juli früh, wo doch der höchste Sonnenstand und damit die maximale Einstrahlung bereits im Juni erreicht wird ?

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Analemma-Figur: Sonnenstand über ein Jahr jeweils zur gleichen Mittleren Ortszeit

Dazu schauen wir uns zunächst an, welche Faktoren für warmes Wetter
wichtig sind.
Das Wichtigste ist die Temperatur in etwa 1500 m Höhe.
Egal, wie kräftig und lange die Sonne scheint, am Boden kann es nicht
viel mehr als 15 Grad wärmer als in dieser Höhe werden.

Wo kann in dieser Höhe warme Luft herkommen?
Zum einen aus dem Süden, zum anderen können wir die Wärme bei einem
Hochdruckgebiet, wenn es nur lange genug anhält, selbst produzieren.

Aber wie produziert man Wärme?
Die Sonne selbst kann die Luft kaum erwärmen, das geht nur über die
Erdoberfläche. Diese ist hauptverantwortlich für die Temperatur der
Luft.
Über Land wird die Wärme schnell an die Atmosphäre weitergegeben.
Wasser speichert sie größtenteils, erwärmt sich also im Sommer
wesentlich langsamer als die Landmassen.
Wärme wird also insbesondere durch die Bestrahlung von Landflächen
produziert.

Danach müsste es doch im Juni mit dem höchsten Sonnenstand am
wärmsten sein.
Dort, wo kein Meereseinfluss herrscht, stimmt das auch weitgehend.
Allerdings hinkt die Erdbodentemperatur etwas dem Sonnenstand
hinterher, sodass dort die höchsten Temperaturen Anfang Juli erreicht
werden.

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Wassertemperatur am Beispiel Sardinien

Betrachten wir die Verhältnisse in Deutschland:
Die Luftmassen aus dem Süden kommen über das Mittelmeer oder auf dem
Umweg
über den Westatlantik zu uns.
Im Sommer ist die Lufttemperatur meist wärmer als das Wasser.
Je länger die Luft über das Wasser zieht, desto mehr kühlt sie ab, da
sie das Wasser erwärmt. Je wärmer aber das Wasser, umso geringer die
Abkühlung.
Im August erreicht die Meerestemperatur ihr Maximum und die Luft
kühlt daher auf dem Weg zu uns am wenigsten ab.
Einen weiteren Beitrag liefert der Wasserdampfgehalt der Atmosphäre.
Wenn es nachts stark abkühlt, muss die Sonne in der Frühe erst viel
Energie darauf verwenden, die kühle Morgenluft aufzuheizen.
Wasserdampf in der Atmosphäre dämpft die Abkühlung. Die
Wasserdampfmenge in der Atmosphäre hat ihr Maximum im August und
daher sind die Partyabende im August trotz des frühen
Sonnenuntergangs oft die lauesten.

Zusammenfassend kann man sagen:
Während im Juni mit dem höchsten Sonnenstand die stärkste
Einstrahlung herrscht, können die Temperaturen im August aufgrund der
Meerestemperatur und des Wasserdampfgehaltes der Atmosphäre am
höchsten sein. Da sich die drei Einflüsse "addieren", verschiebt sich
die im Mittel wärmste Zeit des Jahres vom Sonnenhöchststand nach
hinten. Bei uns typischerweise auf den Monatswechsel Juli/August. Auf
unseren Inseln ist die Verschiebung noch größer. In Helgoland ist
manchmal sogar der September der wärmste Monat des Jahres.

Dipl.-Met. Christoph Hartmann
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 11.07.2015

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