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Warum reagiert die Temperatur mit einer Verzögerung auf den Sonnenhöchststand?

MeteoSchweiz-Blog | 02. August 2024
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Wir befinden uns momentan in der wärmsten Phase des Sommers. Der «längste Tag des Jahres» ist jedoch bekanntlich jeweils am 20 oder 21. Juni. Dann erreicht die Sonne auf der Nordhalbkugel den höchsten Sonnenstand und die Tageslänge erreicht mit nicht ganz 16 Stunden in der Schweiz ihr Maximum. Doch was sind die Gründe für diese zeitliche Verzögerung der Temperatur gegenüber dem Sonnenhöchststand?

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Wann ist es in der Schweiz am wärmsten?

Aktuell befinden wir uns in der bislang wärmsten Witterungsphase des Sommers 2024. Dies passt auch zur Klimatologie, denn die heissesten Tage des Jahres treten in der Schweiz üblicherweise zwischen Ende Juli und Anfang August auf.

An einem ungestörten sonnigen Tag im Hochsommer steigt die Temperatur am Nachmittag kontinuierlich an und erreicht erst ab dem späteren Nachmittag zwischen etwa 16 und 18 Uhr ihren Höchstwert. Dies obwohl die Sonne bereits um 13 Uhr Ihren Höchststand erreichte.

Die Zeitangabe in den nachfolgenden Grafiken ist in UTC. Die Sommerzeit in der Schweiz hat eine Abweichung von +2 Stunden zur Weltzeit (UTC).

Es lässt sich somit sowohl auf das Jahr als auch auf den Tag bezogen eine zeitliche Verzögerung der Temperatur zum Sonnenstand beobachten.

Warum reagiert die Temperatur verzögert auf den Sonnenstand?

Die Luft selber absorbiert nur einen Bruchteil der einfallenden Sonneneinstrahlung direkt. Die Temperatur, welche wir auf zwei Metern Höhe messen, wird darum viel mehr durch die Luftmasse an sich und die Erwärmung des Erdbodens beeinflusst.

An einem sonnigen Sommertag heizt die Sonne den Erdboden auf, wodurch sich die darüberliegende Luft allmählich erwärmt. Die maximale Sonneneinstrahlung erreicht den Erdboden, wenn die Sonne den Höchststand erreicht. Dies ist momentan bei uns um etwa 13.30 Uhr der Fall.

Danach nimmt die einfallende Sonneneinstrahlung zwar wieder ab, die Strahlungsbilanz bleibt jedoch noch positiv. Das bedeutet, die Erwärmung durch die Sonneneinstrahlung übersteigt nach wie vor die Abgabe der Wärme durch den Erdboden. Die Temperatur steigt infolgedessen bis am späten Nachmittag weiter an, bis die Strahlungsbilanz ausgeglichen ist. Mit dem Untergehen der Sonne wird die Abgabe der Wärme durch den Erdboden zunehmend die dominierende Grösse und die Temperatur beginnt wieder zu sinken.

Im Hochsommer wird darum die höchste Temperatur erst rund vier Stunden nach dem Sonnenhöchststand erreicht.

Dieses zeitliche «Hinterherhinken» der Temperatur gegenüber dem Sonnenstand lässt sich nicht nur am Tag, sondern auch übers Jahr beobachten. Bei uns in der Schweiz beobachten wir, wie in der Grafik zum Verlauf der Tagesmitteltemperatur oben zu erkennen ist, eine Verzögerung von rund einem Monat zwischen dem Sonnenhöchststand am 20. oder 21. Juni und der jeweils heissesten Phase des Jahres Ende Juli/Anfang August.

Diese saisonale Verzögerung der Temperatur hängt je nach Standort von der geografischen Breite, der Verteilung der Land- und Wasseroberflächen, der umliegenden Meeresströmungen oder auch von der Höhe ab. Insbesondere die Meere reagieren nur sehr träge auf Temperaturänderungen. Es dauert darum bis in den Spätsommer oder sogar bis in den Herbst hinein, bevor der Atlantik und das Mittelmeer ihre höchsten Wassertemperaturen erreichen.

Nebst den Meeren erwärmt sich auch die Landmasse in Mitteleuropa bis etwa Ende Juli weiter. Die Luftmasse ist damit Ende Juli beziehungsweise Anfang August bei uns im Alpenraum üblicherweise am wärmsten. Wodurch die heissesten Tage in der Regel in diesen Zeitraum fallen. Weitere Erklärungen zum Einfluss der Ozeane auf die Temperatur finden Sie in diesem Blog vom vergangenen Jahr.

Über uns

MeteoSchweiz ist das Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie. Wir fühlen Wetter und Klima den Puls – damit Sie nicht im Nebel stehen.

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