In unseren stündlichen Messwerten ist u.a. die Globalstrahlung aufgeführt, doch was kann ich mir darunter eigentlich vorstellen?

Grundsätzlich strahlt die Sonne im Spektrum zwischen Röntgenstrahlung (ganz wenig intensiv) über sichtbares Licht (sehr intensiv) und Mikrowellen (wenig intensiv) bis Radiowellen (ganz wenig intensiv). Der Anteil, der am meisten auf der Erde ankommt und letztendlich Wetter und Klima nicht unbedeutend beeinflusst, ist die kurzwellige Strahlung. Diese wird bei uns am Boden gemessen und als Globalstrahlung angegeben.

Globalstrahlung in der Atmosphäre

Wir unterscheiden weiterhin (jedoch nicht in den Messwerten) zwischen direkter Globalstrahlung (1), welche ohne Umwege durch eine saubere und trockene Atmosphäre zum Boden gelangt, sowie diffuser Strahlung, die durch Wassertröpfchen oder Staubteilen (2) und an Wolken (3) gestreut wird und dadurch weniger intensiv am Boden ankommt. An einem bewölkten Tag messen wir daher (deutlich) weniger Globalstrahlung, als an einem sonnigen Sommertag. Was nicht am Boden ankommt, wird entweder in der Atmosphäre durch Staub und Wasser absorbiert oder ins All zurück gestrahlt.

Globalstrahlung ist die gesamte auf eine horizontale Fläche auftreffende (kurzwellige) Sonnenstrahlung. Das Wort „horizontal“ ist wichtig! Wir reden hier nämlich nicht von dem, was von der Sonne ausgestrahlt wird, sondern davon, was am Boden ankommt. Und da messen wir eine Intensität, die Bestrahlungsstärke nämlich. Und die ist davon abhängig, wie eine Fläche zur Sonne geneigt ist! Je mehr senkrecht die Strahlung auf die Erde trifft, desto höher ist die ankommende Intensität; je stärker die Neigung ist, desto mehr verteilen sich „die Sonnenstrahlen“ auf die Fläche:

Die grüne Fläche ist deutlich kleiner als die blaue Fläche, empfängt zwar die gleiche Strahlung – aber in höherer Intensität. Deshalb sind Solaranlagen auch zur Sonne hin geneigt, damit die Strahlung so senkrecht wie möglich auf die Ebene fällt.

Übrigens, dass es an den Polen so kalt ist, verdanken wir dieser positiven Rückkopplung: grundsätzlich trifft nur wenig Sonnenstrahlung auf die Pole aufgrund der geneigten Erdachse – das lässt die Pole kalt und vereist bleiben. Eis als weißer Körper hat ein hohes Reflexionsvermögen, reflektiert also die Sonnenstrahlung wieder in Richtung Weltraum zurück. Daher entsteht kaum Wärmestrahlung, das Eis hält sich somit selbst am Leben.