Wetterthema Luft- und Bodentemperatur
Die Wetterdienste registrieren die Lufttemperatur sowohl in 2 Metern Höhe als auch nahe am Erdboden. Beide Werte können stark voneinander abweichen. Wie ist dies zu erklären?
Die Temperatur der Luft in den untersten Metern wird zu einem wesentlichen Teil von der Temperatur unmittelbar am Erdboden bestimmt. Tagsüber (linke Hälfte unserer Abbildung) erwärmt die einfallende Sonnenstrahlung die Bodenoberfläche. Ein Teil der aufgenommenen, das heißt absorbierten Energie gelangt dabei in tiefere Bodenschichten (1), ein Teil wird gegebenenfalls für die Verdunstung von Wasser verwandt (nicht gezeigt). Der Rest der Wärme wird durch Wärmestrahlung in Richtung Himmel abgegeben (2) oder fließt direkt der am Boden aufliegenden Luft zu (3), wobei der erstgenannte Anteil zu einem gewissen Grad ebenfalls der Erwärmung der bodennahen Luftschichten zu Gute kommt.
Am Tag wirkt der Erdboden somit als Heizfläche, und es existiert in aller Regel ein Temperaturgefälle zwischen diesem und der darüber befindlichen Luft. Die in 2 Metern gemessenen Temperaturen liegen daher tagsüber im Allgemeinen tiefer als jene, die man am Erdboden erfasst. An den Wetterstationen ist der bodennahe Temperaturfühler in 5 Zentimetern Höhe angebracht.
In der Nacht (rechte Hälfte der Abbildung) ändern sich die Verhältnisse. Vor allem bei klarem Himmel setzt sich die Wärmeabstrahlung auch dann in größerem Umfang fort (2), so dass die Erdoberfläche abzukühlen beginnt. Dies zieht Energieströme nach sich, welche dazu bestrebt sind, die Abkühlung des Erdbodens auszugleichen. Zum einen fließt Wärme, welche in tieferen Bodenschichten gespeichert wurde, in Richtung dessen Oberfläche (1), und zum anderen wird der am Boden aufliegenden Luft Wärme entzogen (3). Die Erdoberfläche fungiert somit als Wärmesenke.
Der Wärmetransport von den bodennächsten Luftschichten hin zum Erdboden wird nun vom Temperaturgefälle zwischen Luft und Erdboden angetrieben. Die in 2 Metern Höhe gemessene Temperatur liegt daher in der Nacht im Allgemeinen höher als jene unmittelbar am Erdboden und sinkt somit auch weniger tief ab. Von einem in der Frühe mit Reif bedeckten Rasen kann deswegen nicht auf Luftfrost (in 2 Metern Höhe) geschlossen werden. Umgekehrt bedeutet Luftfrost immer auch Bodenfrost. Bodenfröste kommen also häufiger vor, treten im Herbst eher auf und ziehen sich im Frühjahr länger hinaus.
31. Januar 2025 (Erscheinungsdatum)