Warum fühlt sich die Sonne anders an, wenn es wärmer ist?
Mir ist aufgefallen, dass die 26,5° Februarsonne sich bei 3°C ganz anders anfühlt als bei 13°C, woran liegt das?
4 Antworten
Das fühlt sich anders an, weil 13 Grad wärmer als 3 Grad sind. Neben der Wärmestrahlung der Sonne gibt es ja noch den Wärmetransport durch die Luft.
Was soll "die 26,5° Februarsonne" sein? Das Konstrukt ergibt keinen physikalischen Sinn. An anderer Stelle antwortest Du auf die Frage "Was ist die 26,5° Febraursonne?":
"Der Sonnenstand, der bei mir um 12:39 Uhr, am 53,56° Breitengrad am 23.02 erreicht worden ist."
Das ergibt noch weniger Sinn. Der Sonnenstand ist ein Winkel. Natürlich wirkt sich der Sonnenstand auf die Strahlungsintensität an der Erdoberfläche aus. Offensichtlich verstehst Du aber nicht den Zusammenhang.
Die Temperatur ist eine Körpereigenschaft (Die sog. "Strahlungstemperatur" oder Strahlungsäquivalenttemperatur des "Schwarzen Körpers" klammern wir hier einmal aus). Wir können z.B. die Temperatur des Straßenbelages, einer Hauswand oder der Umgebungsluft messen. Die Lufttemperatur können wir mit dem Thermometer nur im Schatten messen.
Wird ein Thermometer von der Sonne oder einer sonstigen Wärmequelle angestrahlt, dann ergibt die Messung ein zufälliges Ergebnis ohne jeden meteorologischen Aussagewert. Das Messergebnis ist dann die augenblickliche Temperatur des Thermometerkörpers, und die ist von vielen zufälligen Gegebenheiten abhängig: Neben der Temperatur der Umgebungsluft, der Strahlungsintensität und Strahlungsdauer der Sonne sind hier hauptsächlich Material, Farbe und Gestalt des Thermometerkörpers und dessen Wärme ableitenden berührten Körper maßgebend sowie die Windgeschwindigkeit.
Wenn wir in der Sonne sitzen, steigt die Temperatur unserer bestrahlten Körperoberflächen deutlich über die Temperatur, die sie bei schattigen Aufenthaltsorten erreichen würde.
Im Schatten gleichen sich die Temperaturen aller unbeheizten und unbestrahlten Körper (menschliche Körper haben eine innere Heizung!) der Temperatur der Umgebungsluft an. Das gilt auch für den Thermometerkörper. So zeigt das Thermometer im Schatten zuverlässig die Temperatur der Umgebungsluft an.
Im Gegensatz zu ortsfesten Körpern ist die Lufttemperatur an sonnigen und an beschatteten Plätzen in einer Region praktisch immer gleich, weil sich die Luft ständig durchmischt. Es (Was soll das "Es" sein?) ist also im Sonnenschein nicht wärmer als im Schatten. Dagegen ist die Temperatur von diesem oder jenem Körper mehr oder weniger erhöht durch die Sonnenbestrahlung.
Alles klar soweit?
Betrachten wir zunächst die Wahrnehmung. Dabei gehe ich im Folgenden vom dem Normalfall aus, bei dem die Temperatur der Umgebungsluft unter der Körpertemperatur des Menschen liegt. Dabei wird über die Haut ständig Wärme an die Umgebung abgegeben. Weitere Wärme wird über die Lungenatmung abgegeben. Ein Warmblüter wie z.B. der Mensch ist nur lebensfähig, solange er Wärme abgibt. Der Wärmestrom des erwachsenen Menschen in Ruhe liegt bei etwa 100 Watt. Bei körperlicher Betätigung steigt die Wärmeleistung des Körpers an. Das führt gelegentlich vom unangenehmen Frieren über den Wohlfühlbereich hinaus zur unangenehmen Erhitzung des Körpers mit Schweißbildung zur Milderung. Diese Temperaturregelung vollzieht sich über Wärmeleitung und Konvektion. Die dritte Form der Wärmeausbreitung ist bekanntlich die Wärmestrahlung.
Wird die menschliche Haut der Sonne ausgesetzt, dann wird ihr über die Strahlung Wärme zugeführt. Mit der Erhöhung der Hauttemperatur (ggfs. incl. Temperatur der bedeckenden Bekleidung) wird die Wärmeabgabe an die Umgebung gestaut. Auch das führt gelegentlich vom unangenehmen Frieren über den Wohlfühlbereich hinaus zur unangenehmen Erhitzung des Körpers. Dabei ist zu beachten, dass die Wärmeabführung an die Umgebung über die Wärmeleitung und insbesondere über die Konvektion mit der Luftfeuchte und der Windstärke steigt.
Unabhängig von der Temperaturregelung führt die Sonnenbestrahlung der Haut beim Menschen in gewissen Grenzen zu einem mehr oder weniger ausgeprägten Wohlgefühl. Somit ergibt sich bei Sonnenschein die gesamte Qualität des meteorologischen Wohlbefindens aus einer Mischung von zwei unterschiedlichen Optimierungen, nämlich die der Körpertemperatur und die der Strahlungsintensität. Dazu stellst Du fest:
„Doch heute merkte ich, bei einer 27,5° Sonne, dass der Sonnenstand zwar viel bezüglich Beleuchtung macht, sie einen aber bei einer Temperatur von 5°C nicht so sehr erwärmt, dass man es im T-Shirt aushält.“
Das sorgte in der Form allerdings bei einigen Lesern zunächst für Verwirrung, wie Du an den Antworten siehst. Die „27,5° Sonne ….. bei einer Temperatur von 5°C“ wird allgemein nicht als geometrische Angabe des Sonnenstandes verstanden, sondern als weit verbreitetes Missverständnis von „Sonnen- und Schattentemperatur“. Das stellte ich oben erst einmal klar.
Deine Entdeckung ist mit der besagten Mischung von Wärmestrom an die Umgebung zur Körpertemperatur-Optimierung und gleichzeitigem Wohlgefühl durch Bestrahlung zu erklären. Dabei wird die Bestrahlung mit steigender Körpertemperatur als intensiver empfunden. Infolgedessen weichen wir je nach aktueller Körpertemperatur einmal lieber bestrahlten und ein anderes Mal lieber beschatteten Plätzen aus. So beteiligen wir uns wie übrigens alle Warmblüter intuitiv an der Temperaturregelung unseres Körpers.
Schließlich ist noch der Einfluss des Sonnenstandes auf die Strahlungsintensität an der Erdoberfläche neben der aktuellen örtlichen Eintrübung der Atmosphäre zu klären und die entsprechenden Wahrnehmungen.
Mit steigendem Sonnenstand sinkt die Strecke der Sonnenstrahlen durch die Erdatmosphäre. Die Atmosphäre absorbiert die Sonnenstrahlen je nach Frequenz unterschiedlich: Hochfrequente (kurzwellige) elektromagnetische Strahlen (blau über violett bis zum unsichtbaren Ultraviolett) werden stärker absorbiert als niederfrequentere (langwelligere) elektromagnetische Strahlen (Wärmestrahlung bis zum sichtbaren Rot). Bei hohem Sonnenstand erreicht uns deshalb mehr blaues Licht und mehr UV-Licht (Sonnenbrandgefahr!). Bei niedrigem Sonnenstand dagegen bleibt nur noch etwas an Wärmestrahlung übrig und sichtbares Rot (Morgen- und Abendrot), der kurzwelligere Rest wird auf der langen Strecke durch die (mehr oder weniger eingetrübte Luft) verschluckt. Bei niedrigem Sonnenstand ist der über das Menschenauge empfundene Strahlungsanteil kleiner im Verhältnis zu dem Anteil, der über die Menschenhaut empfundenen wird. Es ist bei vergleichsweise kleiner Verringerung der empfundenen Hautstrahlung deutlich dunkler.
Bei den Bienenaugen z.B. wird das noch etwas deutlicher, weil deren Lichtempfindlichkeit im etwas kurzwelligeren Bereich (gelb bis ultraviolett) liegt. Das ermöglicht im Vergleich zum Menschenauge ganz andere Farbmuster auf der blühenden Wiese und ist auch hilfreich bei der räumlichen Orientierung nach dem Sonnenstand.
Nun alles klar soweit, oder noch Fragen dazu?
Es liegt an der Temperatur, und wie sich eine Luft anfühlt, liegt neben der Temperatur auch an deren Windgeschwindigkeit.
Stimmt, vor ein paar Tagen erlebte ich eine 25,5° Sonne, welche sich bei 11°C erheblich wärmer anfühlte, als die aktuelle 27,5° Sonne bei 5°C und Wind. Verrückt.
Weil es dir bei 3 Grad (mehr) kalt ist? ;o)
Du spürst weniger die Sonne sondern den Wind, den Frost, die Klammheit...
Ich frage mich, wie groß der Faktor des Sonnenstandes gefühlsmäßig tatsächlich ist, also bei 5°C eine 10°, 20°, 30°, 50°, 80° oder 90° Sonne, also wie viel macht der Sonnenstand tatsächlich bei gleicher Temperatur aus? Ist eine 55° Sonne bei 30°C gänzlich anders als eine 70° Sonne?
Ich frage mich, ob der Sonnenstand fürs Wohlbefinden eig. egal ist, solange die Temperatur stimmt, also ob eine 20° Sonne genauso angenehm empfunden wird, wie eine 70° Sonne bei gleicher Temperatur.
Mei hast du vielleicht Probleme...
...das angenehme empfunden hängt doch am allerwenigsten von der Winkelhöhe der Sonne ab... Bei von dir postulierter gleicher Temperatur...
...was zwar kaum geht, 5 Grad Celsius bei Sonne im Zenit usw. ...
...aber viel wichtiger sind doch Wind, Luftfeuchte, Abstrahlung der Umgebung, Bewölkung, Klamotten, Schatten, Hunger, Durst, montags... Sonstwas...
"...was zwar kaum geht, 5 Grad Celsius bei Sonne im Zenit usw. ..."
Ui, dann müssten die Anden aber dringend von der Welt verschwinden, da gibt es sogar -10°C mit Sonne am Zenit.
In meiner Vorstellung war die Sonnenhöhe stets der alleinige Faktor fürs Wohlbefinden, die Sonne spendet Wärme und deren Lichteinstrahlung bilden das Klima. Fakt ist aber, dass nicht die Sonne darüber entscheidet, ob es beim 50° Breitengrad bei einer 25° Sonne 15°C hat, sondern das Globalklima und daraus abgeleitete Wetter.
Die aus dem Breitengrad definierte Sonnenhöhe erzeugt lediglich die Temperaturunterschiede, die Neigung der Erde zur Ekliptik die Jahreszeiten, die Solaren Klimazonen sind daher für die Tonne, entscheidet doch lediglich die aus Klimagasen gespeiste Globaltemperatur, ob am 80° Breitengrad Wälder oder Eis vorherrschend ist.
Faszinierend, daher wird bei einem Anstieg der Globaltemperatur die Sonnenhöhe ein immer unbedeutenderer Faktor, ob ein Klima durch Kälte unbewohnbar sein wird, oder nicht, 15° Sonne im Winter bei 25°C? Keine Utopie mehr.
Es war ja abzusehen dass du nur wieder drauf raus willst wie toll doch der Klimawandel sei...
🤦
Was du dabei vergisst sind a) die nicht geänderten Tageszeiten (die Polarnacht ändert sich nicht) und b) die Zunahme von Wetterextremen weltweit...
= mit machst du den Klimawandel nicht schmackhaft...
Nein, gar nicht klar, weil du die Frage nicht verstanden hast und weil du nicht verstehst, dass die Sonnenhöhe in ° angegeben wird.
Ich versuche schon seit einiger Zeit herauszufinden, inwiefern die Sonnenhöhe, die sich aus der Geografie der Erde ergibt, auf das Wohlbefinden des Menschen auswirkt und ab wann was wie wahrgenommen wird. Ab wann ist eine Sonne "stark"? Ab wann ist eine Sonne ausreichend? Ist eine Sonnenhöhe von 15° genauso "gut" wie eine von 80°?
Und fühlt sich eine 80° Sonne anders an als eine 20° Sonne? Oder erzeugt sie einfach nur mehr Licht und Sonnenbrand? Dass die Sonnenhöhe scheinbar nicht wirklich das Gefühl erzeugt, sondern dies hauptsächlich von der im Schatten liegenden Umgebungstemperatur bestimmt wird, ist eine für mich spannende Erkenntnis, dachte ich doch immer das die Sonne wärmt und ab einer gewissen Höhe kein Frieren mehr zulässt. Doch heute merkte ich, bei einer 27,5° Sonne, dass der Sonnenstand zwar viel bezüglich Beleuchtung macht, sie einen aber bei einer Temperatur von 5°C nicht so sehr erwärmt, dass man es im T-Shirt aushält.