„Es
ist soooo heiß. Hier sind es 35 Grad im Schatten,“ jammerte die Frau neben mir
in ihr Handy. Sie saß auf der Parkbank und wedelte sich mit einem Papierfächer
Luft zu. Der große Baum bot reichlich Schatten, aber die Luft war aufgeheizt.
Und
in dem Moment stellte sich mir plötzlich die Frage:
Warum
sagen wir eigentlich, dass es 35 Grad im Schatten ist und nicht 35 Grad in der
Sonne?
Wieso misst man Temperaturen nur im Schatten?
Die
Antwort ist eigentlich ganz einfach. Temperatur ist relativ.
Man
muss sich also erst mal die Frage stellen: Was ist Temperatur eigentlich?
Temperatur
auf der Erde wird von sehr vielen Faktoren beeinflusst.. Ein paar möchte ich
hier mal nennen.
Die
Erde bewegt sich ellipsenförmig um einen glühenden Feuerball – unsere Sonne. Je
nach Neigungswinkel der Erdachse brezelt sie so richtig auf uns ein und kocht
uns bei lebendigem Leib oder beleuchtet lediglich die Skifahrer von 10 bis 16
Uhr.
Schon
früh versuchten die Menschen Temperatur zu messen. Für die Aussaat und Ernte
war das damals wirklich wichtig. Das Problem ist, dass Temperatur nirgendwo
gleich ist. An der Erdoberfläche ist es beispielsweise kälter, als 100 m höher,
denn Wärme steigt nach oben. Noch weiter oben wird es wiederum kälter, da von
außen die Eiseskälte des Weltraums durch die Atmosphäre dringt. Bohrt man sich
ein wenig in die Erde hinein, wird es je 100 m etwa 3 °C wärmer. Im Erdkern –
so vermutet man – herrschen Temperaturen von etwa 5.000
bis 7.000 °C. Indem die Erde langsam die Wärme an die Erdoberfläche abgibt,
kühlt sie langsam aber stetig ab – seit Jahrmillionen.
Welche
Temperatur ein Körper hat, hängt von seiner Beschaffenheit ab. Chemische
Zusammensetzung und Dichte spielen da ebenso mit rein, wie andere Faktoren. Andersherum
beeinflusst die Temperatur wiederum die Eigenschaften von Stoffen. Wenn die
Sonne scheint, wird Eis flüssig und tropft aus der Waffel, unser hauseigener
Stoffwechsel wird langsamer und einige Stoffe verändern nicht nur ihre Dichte,
sondern auch ihren Aggregatzustand.
Durch
den ständigen Wärmeaustausch ist Temperatur an einem Ort eigentlich nie exakt
gleich, denn sie hängt von all diesen Faktoren ab. Wenn zwei Körper die gleiche
Temperatur haben, findet kein Wärmeaustausch statt. Das ist auch der Grund,
warum wir Dinge als kalt
oder warm empfinden. Ein leichter Wind lässt uns die gleiche Temperatur
beispielsweise auch als ein bisschen kühler empfinden. Das ist also sehr
subjektiv.
Da der
Mensch sich nun im Schatten und in der Sonne gleichermaßen aufhält, wäre es
natürlich sinnvoll beide Werte zu kennen - die Temperatur im Schatten und in
der Sonne. Genau genommen ist es aber im Grunde egal, denn die Werte, die ein Mensch
irgendwann mal festgelegt hat zu kennen, ändert nichts an der Tatsache, dass es
schweineheiß oder arschkalt ist.
Temperaturen
sind eigentlich also sehr relativ. Aber da die Temperaturen ja so wichtig
waren, begann man sie zu messen. Und da kommen wir zum eigentlichen Problem.
Ein Thermometer ist vom Menschen gemacht. 1592 wurde es vom Physiker Galileo
Galilei erfunden. Es gab nie eine Skala,
bis Menschen eine erfunden haben. Und davon gab es reichlich. Heute sind
eigentlich weltweit nur noch drei gebräuchlich.
°C (Celsius) gibt
es seit 1742, diese Skala leitet sich von der Réaumur-Skala ab.
°F (Fahrenheit)
gibt es seit 1714, 0°C sind etwa 32°F.
°K (Kelvin) gibt es seit
etwa 1954, ihr Entstehen hat technische Gründe. Dabei entsprechen 0 °C
umgerechnet 273,15 K.
Die
meisten Skalen orientieren sich dabei an der Temperatur, bei der Wasser
gefriert. Dummerweise gefriert Salzwasser bei anderen Temperaturen, als
Süßwasser und jemand, der direkt beim Meeresspiegel misst hat andere Werte, als
jemand, der das Gefrieren in einer Höhe
von 3000 m testet. Auch dieser Fixpunkt ist also relativ. Aber immerhin ein Anfang.
Für einen wissenschaftlichen internationalen Forschungsaustausch waren diese
Unterschiede allerdings nicht geeignet. Es gibt genug gefährliche Stoffe, die
bei minimalen Temperaturunterschieden komplett ihre Stoffeigenschaften
verlieren. Einmal den falschen Wert abgelesen und es macht Bumm. Also musste
man sich einig werden WIE man Temperatur eigentlich messen will.
Und so
hieß es recht schnell: Es wird die Lufttemperatur gemessen, nicht die
Wassertemperatur. Und wir messen die Temperatur 2 m über dem Boden. Dafür
erfand man im 19. Jahrhundert sogenannte Wetterhütten – weiß gestrichene Vogelhäuschen
mit Lüftungslamellen. Das grenzt die Unterschiede schon ziemlich ein. Aber
Terrarienbesitzer und Menschen mit exotischen Pflanzen wissen: Selbst in einer
kleinen Glasbox kann es ziemlich viele unterschiedliche Mess-Werte geben. Und das
hängt meistens mit der Position der Wärmelampe zusammen. Unsere Wärmelampe auf
der Erde ist die Sonne.
Faktisch
sind aber unter der Sonne die Temperaturen immer unterschiedlich, im Schatten
meistens einheitlich, da hier wirklich nur die Lufttemperatur gemessen werden
kann und die Sonneneinstrahlung nicht als zusätzlicher Veränderungsfaktor hinzu
kommt. Wenn man ein Thermometer in die Sonne hängt, erwärmt es sich und misst
seine eigene Temperatur und nicht mehr die der Luft. Denn wenn die Sonne, also Licht,
auf eine Oberfläche prallt, dann wird ein Teil der Energie absorbiert und ein
Teil zurückgeschickt und einer in Wärme umgewandelt. Da gibt es dann plötzlich
viel mehr zu berechnen und zu beachten, als wenn man den Faktor einfach
rauslässt.
Knapp
über der Wasseroberfläche eines Sees ist es beispielsweise nicht so warm, wie
knapp über dem Strand daneben. Das liegt nur an der Sonneneinstrahlung. Im
Schatten ist die Temperatur an beiden Orten annähernd gleich.
Der Grund
warum Temperaturen also immer im Schatten gemessen werden ist einfach
praktischer Natur. Man will so wenig Abweichung, wie möglich, deswegen muss man
möglichst viele Faktoren
ausschließen, die den Wert verändern können. Und da Temperatur keine Eigenschaft
eines Raumes, sondern eine Eigenschaft von Körpern ist, muss man erst einmal
alle Körper entfernen, die durch ihre Eigentemperatur die Werte verfälschen
könnten. Nur so kann man wirklich die Temperatur der Luft messen. Dafür muss
man sich auf einen einheitlichen Messpunkt einigen und deswegen misst man
Temperaturen heute im Schatten im Freien, 2 m über dem Boden und nicht in der Sonne.
Richtig müsste die Angabe
also heißen: "Temperatur im Wetterhäuschen nach DWD-Norm" oder
"Temperatur im Wetterhäuschen zwei Meter über Gras" und nicht
"Temperatur im Schatten".
Wie
und wo jetzt die Politiker messen, wenn sie nachprüfen wollen, ob sich die Erde
wirklich nur um 2 Grad erwärmt hat, das weiß keiner so genau. Eine Annäherung an
dieses komplexe Thema mit all seinen Messmethoden schafft dieser Blog hier: Wie
messen wir die Erderwärmung?
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