Tiefsttemperaturen der Nacht. Immer der wirkliche Tiefstwert?

Letzten Sonntag ging es im Thema des Tages um die Tiefsttemperaturen
bei wolkenlosem Himmel und dabei wunderte sich mancher Leser über den
Satz:
"Tiefstwerte werden etwa 1 Stunde nach Sonnenaufgang erreicht, weil
erst dann die Einstrahlung der Sonne die Kälte bringende Ausstrahlung
in das Weltall übersteigt."

Warum ist das für die Angabe der Tiefsttemperaturen so wichtig?
Tiefstwerte der Nacht werden nach internationalen Normen zu
bestimmten Zeitpunkten gemeldet. Bei uns ist das um 06 Uhr Weltzeit,
d.h. um 7 Uhr mitteleuropäischer Zeit.
Im Winter ist also der Zeitpunkt der theoretisch tiefsten Temperatur
lange nach dem Meldetermin 7 Uhr, denn die Sonne geht zum
Jahreswechsel etwa um 08:15, derzeit etwa um 07:45 auf. Die
Tiefstwerte werden zwischen 08 Uhr und 09 Uhr erreicht, also deutlich
nach dem Zeitpunkt der Wettermeldung um 7 Uhr.

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Tagesverlauf Sonneneinstrahlung (Bild: NASA)

Warum werden die Tiefstwerte bei klarem Himmel erst etwa eine Stunde
nach Sonnenaufgang erreicht?
Stellen Sie sich vor, sie befinden sich im Raum mit einem Kamin. Wenn
Sie in Nähe des Kamins zu ihm hin schauen, dann stellen Sie fest,
dass es in der Richtung am wärmsten ist.
Wenn Sie umgekehrt vor einer kalten Wand liegen, dann kühlt der der
Wand zugewandte Körperteil aus uns Sie fangen an zu frieren.
In beiden Fällen passiert das, ohne dass Sie den Kamin oder die Wand
berühren.
Ursache ist die Strahlung, die vom wärmeren zum kälteren Körper geht,
also vom warmen Kamin zum 37 Grad warmen Körper bzw. vom 37 Grad
warmen Körper zur kalten Wand.
Extrem gut merkt man das bei einem Lagerfeuer bei klarem Himmel.
Vorne Bullenhitze, hinten eiskalt.
Die Strahlung geht auch hier vom heißen Feuer zum Körper. Wohin aber
geht die Strahlung vom Körper, sodass man am Rücken friert?
Sie geht in den Weltraum, der mit - 273° Grad deutlich kälter als der
Körper ist.
Und genau das macht die Erde den lieben langen Tag. Sie heizt den
Weltraum und müsste eigentlich immer mehr abkühlen. Aber zum Glück
haben wir ja die Sonne, die uns immer wieder aufheizt.
Nehmen wir nun mal an, die Erde heizt den Weltraum mit etwa 50
Watt/m² und die Sonne liefert uns mittags 200 W/m².
Wenn die Sonne aufgeht, liefert sie beim Aufgang natürlich nicht
sofort die 200 Watt, sondern ihre Strahlung beginnt bei 0 Watt,
während die Erde weiterhin 50 Watt abgibt.
Erst wenn die Sonne so hoch steht, dass deren Einstrahlung mit 50
Watt der Ausstrahlung der Erde von 50 Watt entgegensteht, wird es
nicht mehr kälter. Bis dahin vergeht ab Sonnenaufgang eine Weile.
Bis das auch das vor der Sonnenstrahlung geschützte Thermometer
merkt, dauert es halt etwa eine Stunde.
Deshalb messen wir in Deutschland um 10 Uhr gesetzlicher Zeit die
Tiefstwerte erneut. Dann haben wir sicherlich auch die wirklich
kälteste Temperatur erwischt.

Dipl.-Met. Christoph Hartmann
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 11.02.2012

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Bild: NASA