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Lexikon der Geographie: Ausstrahlung

Ausstrahlung, Wärmeabgabe des Systems Erde-Atmosphäre an den Weltraum [W/m2]. Sie erfolgt in Form langwelliger Strahlung und kann anhand des Stefan-Boltzmann-Gesetzes unter der Voraussetzung, dass die Erde sich näherungsweise wie ein schwarzer Körper verhält, berechnet werden ( Abb. 1). Die Ausstrahlung ist proportional zur vierten Potenz der Mitteltemperatur an der Erdoberfläche. Aus dem Weltall betrachtet entspricht die effektive Ausstrahlung der Erde einer globalen Mitteltemperatur von rund 288 K, die der Sonne hingegen von 5783 K. Infolge der Proportionalität zur vierten Potenz der Temperatur ist die Ausstrahlung der Sonne 162 000-fach stärker als die der Erde.
Die langwellige Ausstrahlung der Erdoberfläche wird durch die atmosphärische Gegenstrahlung allerdings sehr stark reduziert. Als effektive Ausstrahlung wird die Differenz zwischen Ausstrahlung und Gegenstrahlung bezeichnet (Strahlungsbilanz). Die Intensität der Gegenstrahlung ist von der Zusammensetzung der Atmosphäre, insbesondere von deren Wasserdampfgehalt abhängig ( Abb. 1). Im Mittel erreicht die atmosphärische Gegenstrahlung etwa 70% der Ausstrahlung einer gleich warmen Erdoberfläche. Bei niedrigen Temperaturwerten bleibt die Gegenstrahlung geringer, bei hohen Temperaturwerten liegt sie über 70%. Auch in stark gegliedertem Gelände erfährt die effektive Ausstrahlung erhebliche Modifikationen, weil neben dem Himmelsgewölbe auch die Topographie den Halbraum über der Erdoberfläche begrenzt ( Abb. 2). nächtliche Ausstrahlung.

DKl


Ausstrahlung 1: Ausstrahlung 1: Ausstrahlung und atmosphärische Gegenstrahlung eines schwarzen Körpers (Erdoberfläche) in Abhängigkeit von der Oberflächentemperatur und der relativen Feuchte.

Ausstrahlung 2: Ausstrahlung 2: Effektive Ausstrahlung in Abhängigkeit von der Geländeform unter Berücksichtigung der Neigungswinkel, in Prozent des Wertes, der auf einer völlig freien waagerechten Fläche auftritt.

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Grafik:
Mathias Niemeyer (Leitung)
Ulrike Lohoff-Erlenbach
Stephan Meyer

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