Zum Thema Sonnenstand und Wetter...

z.B. Halo, Temperaturprofil bei Strahlungsnacht, Alpines Pumpen, ...
Antworten
Nachricht
Autor
Benutzeravatar
Herfried
Beiträge: 3922
Registriert: Mittwoch 8. April 2009, 22:28
Skype: Herfried Eisler
Wohnort: Mühldorf bei Feldbach (und gel. Voitsberg)
Kontaktdaten:

Zum Thema Sonnenstand und Wetter...

#1 Beitrag von Herfried » Freitag 25. Januar 2013, 22:07

Bild
(aus einer netten Seite zum selber Zusammenstellen von Klimarelevanten Graphiken,leider denLink verloren)

Nochmal ein anderes Bild:
Bild

Noch eine Darstellung:
Bild

Dies mal zur Einleitung... Doch was heißt das so?
Die Sonne strahlt im Vakuum auf durchschnittlicher Erdbahnhöhe mit 1367W/m², dies verteilt sich auf die Kugeloberfläche der Erde (entspricht der 4-fachen Fläche einer entsprechenden Scheibe) = 341,75W/m² im Flächenmittel.
Im Erddurchschnitt haben wir ca. 15°C, oder rund 288K
...dabei ist eine Albedo von knapp 31% miteinzurechnen, in Wahrheit verteilen sich nur rund 237W/m² auf die Erdoberfläche in Form von Wärme.

Zu Weihnachten bekommen wir 100W/m², davon werden ohne Schnee über dem dunklen Waldreichen Land ca. 10%, mit schnee aber 80% zurückgestrahlt,Verbleiben also 20 bis 90 W/m² am Boden.

...Die Abstrahlung der Erde verändert sich mit der 4. Potenz der Temperatur in Kelvin, bei -30°C (rund 243K)Tagesdurchschnitt sind das immer noch 50% von 15°C, also mehr als 110W.
...Erst bei sibirischen -45°C Tagesschnitt - OHNE SCHNEE - wäre das Strahlungsgleichgewicht erreicht.

Natürlich sorgt WLA dafür, und auch die in höheren Atmosphärenschichten gespeicherte Wärme, dass dies so nicht passiert. Und die Sonne ist durchaus stark genug, dass sie bei starker Warmluftzufuhr auch den Schnee abräumt.
Anfang Feber sind wir bei 150 W. Bei Schnee ergibt das 30W am Boden,und auch ohne Schnee max. 135W, also eisige Kälte im Gleichgewicht. Unsere Temperatur hängt am Tropf des Südens, und wo (Südsibirien,weite Teile der USA) diese WLA nicht hinkommt wird - und bleibt - es richtig kalt. Meist ist das die zeit größter Kälte, die Temperatur der Hochatmosphäre ist weg, der Boden auf -40.
Die Sonne bringt zu dieser Jahreszeit unwesentlich mehr als zu Weihnachten. Es hat guten Grund dass die Temperaturminima imlangjährigen Schnitt in den Feber fallen. Gleichgewichtstemperatur ohne Schnee grausam kalt, und mit Schnee absurd.

März sieht das Bild nun anders aus. Bei rund 200 Watt und Schneefreiheit (180W am Boden), nähert sich das Strahlungsgleichgewicht den Null Grad. WLA kann richtig wirken, und auch wenn Schnee zu dieser Jahreszeit immer noch für extreme Kälte sorgt, WLA plus Sonne = Frühling.

Anfang April hat es nun 280W/m².
Klarer Fall ohne Schnee, im Gleichgewicht mit 15°C. WLA bringt schon mal Frühsommer, Kalte Werte werden in Situ aufgeheizt. Schneeschmelze benötigt WLA und Sonne. Wärme fließt in den Boden, und nach Norden ab, das typische Frühlingsgleichgewicht aus Wärmezufuhr und Wärmeabfuhr in den noch eiskalten Norden,wo ja gerade erst mal unsere Weihnachtswerte auf den Arktischen Schnee strahlen.

Mai... jetzt gibt die Sonne vollgas. 360 W/m² Gerade über dunklen Land (über 320W verbleibend) reicht das schon für mehr als 30°C... TAGESSCHNITT (290W/m² vom globalen Flächenmittel, abzüglich Albedo aus berechnet).
Dass es im Mai hierzulande keine indischen Verhältnisse gibt: Das was im winter Wärmte, die Ozeane, kühlt nun - und die Arktis ist immer noch kalt, bekommt aber schon 300W/m². Wo Schnee liegt bleibt es kalt (60W, bei Altschnee bis 100W an Wärme am Boden), aber ohne Schnee.... Und die Schneedecke schmilzt immer früher wegen der globalen Erwärmung.

Juni: Bis knapp 450W während der Sommersonnenwende bei uns, rund 550 am Nordpol.
Gerade bei dunklem Land... 50-60°C Tagesschnitt wären im Gleichgewicht. Bei hellem Land (Wüste) sind es 30, 35°C.
Das erklärt nun die Sommerlicher Sahara, aber warum wird's bei uns nicht noch viel wärmer? Einerseits kühlen die Ozeane, andererseits die Konvektion, Wärme wird nach oben transportiert und von dort aus abgestrahlt. Es zeigt aber durchaus, wie weit es bei entsprechend höhenheißer trockener Wüstenluft, die dann zu liegen kommt, gehen könnte (nämlich auf Spanische Werte).
Rußland sah dies 2010 brutal.
Und der hohe Norden? 550W/m2... ...sind bei Schnee nur 110W/m² bis max. 220W/m² in Wärme. Also Hochwinter bis leichter Frühling mit etwas Tauwetter.
Wehe, Wehe, Wehe....
Wenn Eis und Schnee durch WLA viel früher schmelzen (und das passiert ja bereits), dann gehen nämlich 500W/m² 1 Monat lang auf Land und Meer.

Anfang September bekommt die Arktis dann rund 180W/m², rasch abnehmend (24.: 0), und dies heuer zB auf Wasser und dunkles Land, was plus WLA immer noch massives Tauwetter gibt.
Die Saison verlängert sich also....


Ach ja: Und der Blick in den Süden?
600W/m² knallen dort aufs Eis, die Atmosphärische Albedo ist nahe NULL bei der trockenen Luft.
Doch die Antarktis ist voll von besonders frischem weißem Schnee, die Höhenlage hilft. nur 10-20% der Sonnenleistung gehen als Wärme ins Land.
Das Entspricht Europa zu Weihnachten. Im Hochsommer.
Und so sind trotz WLA und der global stärkkstenSonne -30°C Sommerschnitt normal.

PS.: Man kann sich nun ausmalen, was eine globale Eiszeit Marke Cryogenium bedeutet, wenn die globale Abedo auf 80% steigt....


Und die Änderung aufgrund der Erdbahnparameter...
Bild

Mehr Sonne am Äquator und etwas nach Süden verschoben.
Und weniger im N...
Genau da entscheidet sich aber ob der Schnee schmilzt, oder nicht - ob es eine Eiszeit gibt oder nicht.

Und DENNOCH wird es wärmer, nicht kälter.
Hallo CO2.
Schöne Grüße vom Zösenberg bei Graz, Herfried Spät-Schneefrosch 2011

Benutzeravatar
Krass
Beiträge: 555
Registriert: Montag 10. August 2009, 21:19
Wohnort: Arnwiesen

Re: Zum Thema Sonnenstand und Wetter...

#2 Beitrag von Krass » Mittwoch 31. Juli 2013, 21:12

Will mich mal für den Beitrag bedanken *top* ...Das Thema Sonneneinstrahlung interessiert mich nämlich sehr :)

edit: Wie berechnet man denn die Gleichgewichtstemperatur?
Liebe Grüße, Christoph
Arnwiesen 339 m /Raum Gleisdorf/Steiermark
Canon Eos 500D (;

Benutzeravatar
lukaskug
Beiträge: 35
Registriert: Sonntag 10. Juli 2011, 14:56
Skype: auf Anfrage
Wohnort: N-Bgld
Kontaktdaten:

Re: Zum Thema Sonnenstand und Wetter...

#3 Beitrag von lukaskug » Donnerstag 1. August 2013, 01:10

Sollte E*=5,67*10^-8*T^4 sein (T in Kelvin)
da absorbierte Energie = emittierte Energie
du musst also nur die Globalstrahlung(?) und die Albedo kennen
have fun :)

Antworten