Ursache waren die zahlreichen Hochdruckwetterlagen mit nur geringer Bewölkung und wenig Wind. Dann kann ungehindert die einfallende Sonnenstrahlung den Erdboden erwärmen und dieser seinerseits seine Wärme ungehindert ins Weltall hin abstrahlen. Die Folge sind hohe Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht, besonders in direkter Bodennähe.

Wolkenarme Hochdruckwetterlagen eignen sich, um der Frage nach der Wirksamkeit des „Treibhauseffektes“, der auf der Annahme einer „atmosphärischen Gegenstrahlung“ durch „Treibhausgase“ wie Wasserdampf und Kohlenstoffdioxid beruht. Durch die „Rück- oder Gegenstrahlung“ soll der Boden zusätzliche Wärmestrahlung erhalten, die sich in bodennahen Temperaturen widerspiegeln und als Temperaturerhöhung messbar sein müsste. Auf der Suche nach diesem Effekt wurden die agrarmeteorologischen Daten von Rheinland-Pfalz der zwei Wetterstationen in Oppenheim am Rhein in 128 m Höhe in Hanglage und in 85 m Höhe in den Rheinwiesen (dlr rlp wetter) herangezogen.

Mit dem März endet der Winter und beginnt der Frühling

Bei allen Völkern, in allen Kulturen stand die Himmelskunde hoch im Kurs. Die Astronomie ist die älteste Wissenschaft überhaupt. Über den Blick zum Himmel erschloss der Mensch die Erde in Raum und Zeit. Doch um die Geheimnisse des Himmels zu ergründen, bedurfte es vor allem der Sesshaftigkeit. Der Gang der Sonne, des Mondes wie der Sterne mit den wechselnden Sternbildern erfordern vor allem Geduld und Ausdauer sowie Präzision im Detail.

Die Geheimnisse und Wunder der Natur offenbaren sich nur über den Blick auf das kleinste Detail und erschließen sich nicht über „Globalwerte“! Sie erfordern genaues Hinsehen und akkurate Messungen. Ging noch Nikolaus Kopernikus (1473-1543) noch davon aus, dass die Umlaufbahn der Erde um die Sonne ein „Kreis“ sei, so ergab eine genaue Überprüfung aller astronomischen Daten durch Johannes Kepler (1571-1630), dass sich die Planeten auf elliptischen Bahnen bewegen, in deren einen gemeinsamen Brennpunkt die Sonne steht. Dies ist der Inhalt des 1. Kepler-Gesetzes. Kepler beschäftigte sich auch mit der Kristallographie und erkannte, dass jede Schneeflocke für sich ein einzigartiges Gebilde ist und keine Schneeflocke der anderen gleicht.

Eine alte Erkenntnis der Astronomie ist, dass die Erdumlaufbahn um die Sonne geneigt ist. Die „Schiefe der Ekliptik“ beträgt etwa 23,5 Grad, so dass die Sonne im Jahresverlauf zwischen dem nördlichen und südlichen Wendekreis pendelt. Hieraus resultieren die Jahreszeiten. Wenn am 21. Dezember auf der Südhemisphäre Hochsommer herrscht und die Sonne über dem südlichen Wendekreis senkrecht steht, dann haben wir Winteranfang auf der Nordhemisphäre mit der längsten Nacht wie dem kürzesten Tag. In 50 Grad Nord steht die Sonne mittags nur 16,5 Grad über dem Horizont. Der Tag ist etwa 8, aber die Nacht 16 Stunden lang. Am 20. März feierten wir um 17.57 Uhr Frühlingsanfang mit Tag- und Nachtgleiche bei einer Sonnenhöhe von 40 Grad. Zu Sommeranfang am 21. Juni erreicht die Sonne im Zenit einen Winkel von 63,5 Grad. Es ist dann der längste Tag und die kürzeste Nacht mit 16 Stunden Tag und 8 Stunden Nacht.

Vom Frühlingsbeginn an nimmt pro Tag dessen Länge um rund zwei Minuten zu, steigt die Sonne etwa alle vier Tage höher am Himmel, wird also die Strahlungsdauer längen und die Strahlungsintensität pro Flächeneinheit stärker. Darauf müssen die Temperaturen reagieren. Sie folgen dem Sonnenstand, indem sie von Winter- bis Sommeranfang steigen und von da bis zum Winteranfang fallen.

Diesem Rhythmus hat sich alles pflanzliche wie auch tierische Leben angepasst und auch der Mensch kann nicht umhin, als sich dem Wetter, dem Gang der Witterung, „pauschal“ dem „Klima“, anzupassen. Diese Kunst lernte der „homo sapiens“ als „nackter Affe“ zu beherrschen und praktiziert sie über die Eis- und Warmzeiten hinweg mit Erfolg. Die Sonne war unseren Vorfahren nicht nur der Ursprung, aus dem alles gewachsen ist, sie wurde als Motor allen Lebens verehrt. Die kultischen Sonnwendfeuer waren sichtbarer Ausdruck dieses Wissens! Die Himmelsbeobachtung stand hoch im Kurs. Das berühmte „Stonehenge“ in Südengland war ein Sonne-Mond-Kalender, eine steinzeitliche Zeitmessanlage, die älter ist als die Cheopspyramide in Ägypten. Auch die Schöpfungsgeschichte beginnt mit „Es werde Licht!“

Ein Blick auf das Zusammenspiel der diversen Wetterelemente

Folgen wir nun der Natur in ihrem Rhythmus von Sonnenaufgang bis zum Sonnenuntergang und schauen uns, bevor wir an die Interpretation gehen, die gemessenen Werte an. Sie werden stauen, welch große Unterschiede auf kleinstem Raum bei gleichförmigem Wetter auftreten können.

Der Tatort ist Oppenheim am Rhein inmitten von Reben, aus denen ein ausgezeichneter Wein gekeltert wird. In Hanglage liegt in 128 Meter über NN die erste Station. Am 11. März 2014 um 7 Uhr wurden folgende Temperaturen gemessen T200 7,1°C, T20 6,2°C, T-5 5,9°C. Die Windgeschwindigkeit lag bei 1,1 m/s und die Einstrahlung betrug noch 0 Wh/m2. Bis 14 Uhr waren die Temperaturen in 2 m Höhe, 20 cm Höhe und 5 cm Tiefe im Boden gestiegen auf T200 17,1°C, T20 18,2°C, T-5 12,8°C. Die Einstrahlung war um 13 Uhr am intensivsten mit 639,5 Wh/m2. Der Wind wehte mit 1,5 m/s und die Einstrahlung betrug bis dahin 2369,2 Wh/m2. Um 21 Uhr wurden gemessen: T200 13,2°C, T20 12,3°C, T-5 10,4°C, Wind gleich 1,8 m/s. Seit 19 Uhr wurde keine Strahlung mehr gemessen.

Zu den gleichen Uhrzeiten, den „Mannheimer Stunden“, wurden am 12. März 2014 folgende Werte gemessen: 7 Uhr T200 6,1°C, T20 5,2°C, T-5 6,3°C; Wind 0,5 m/c Strahlung 0 Wh/m2. Bis 14 Uhr sind 3004,1 Wh/m2 eingestrahlt worden. Die Temperaturen betrugen T200 16,4°C, T20 17,6°C, T-5 13,3°C. Wind gleich 1,0 m/s. Die Tagessumme betrug 4290,4 Wh/m2 mit dem Maximum um 13 Uhr mit 645,3 Wh/m2. Um 21 Uhr ergaben sich folgende Werte T200 13,6°C, T20 12,5°C, T-5 10,7°C und der Wind 1,3 m/s. Wie am Vortage betrug die Einstrahlung von 19 Uhr am Abend bis 7 Uhr am Morgen 0 Wh/m2.

Nun kann man anfangen zu vergleichen und Differenzen zu bilden, um sich eine Vorstellung über den Erwärmungs- und Abkühlungsvorgang im Erdboden und dicht über dem Erdboden zu machen. Da fällt zunächst auf, dass es in 20 cm über dem Erdboden um 7 Uhr am kältesten, um 14 Uhr am wärmsten und um 21Uhr wieder am kältesten ist im Vergleich zum Thermometer in 200 cm oder 2 m Höhe. Schwächer ist die Amplitude 5 cm im Erdboden, aber auch hier folgt die Temperatur dem Sonnengang wie der Einstrahlung. Wenn es auch keine Messungen direkt an der Erdoberfläche oder im 2 cm Höhe gibt, so lässt sich folgender Schluss ziehen: Die von der Sonne eingestrahlte Energie erwärmt die Bodenoberfläche. Von hier aus geht ein Wärmestrom in den Boden und auch die Luft wird vom Boden her erwärmt. Von 7 bis 14 Uhr steigt T20 um 12°C und in T200 nur um 10°C.Dies zu wissen ist für Gärtner sehr wichtig und deswegen werden die Felder mit Folien überzogen, um ein zu starkes Auskühlen des Bodens in der Nacht zu verhindern.

Bleiben wir in Oppenheim, aber gehen nun eine Etage von 43 m runter zu der Station in den Rheinwiesen auf 85 m NN, wo der Weinanbau riskanter ist und mit mehr Spätfrostschäden gerechnet werden muss. Am 11. März 2014ergaben sich folgende Werte: 7 Uhr T200 2,5°C, T20 -0,1°C (6 Uhr -0,7°C), T-52,5°C, Wind 0,3 m/s; 14 Uhr T200 18,0°C, T20 17,5°C; T-5 16,0°C, Wind 1,9 m/s; 21 Uhr T200 8,9°C, T20 6,4°C; T-5 8,5°C, Wind 0,1 m/s. Die solare Einstrahlung wird hier nicht gemessen. Am 12. März 2014 zeigt sich ein ähnliches Bild. 7 Uhr T200 1,9°C, T20 -0,9°C (um 5 Uhr waren es-0,2°C und um 6 Uhr -1,3°C), T-5 2,6°C, Wind 0 m/s ; 14 Uhr T200 17,3°C, T20 16,8°C, T-5 16,8°C, Wind 1,3 m/s; 21 Uhr T200 6,4°C, T20 3,9°C, T-5 8,6°C, Wind 0 m/s.

Welche Schlussfolgerungen ergeben sich daraus?

Ein Vergleich dieser beiden Stationen, die Luftlinie keine 2 km auseinander liegen, zeigt bei gleichem Strahlungswetter doch erhebliche mikrometeorologische Unterschiede, obgleich an beiden Stationen die Einstrahlung praktisch identisch war. Die Topographie hat einen ganz enormen Einfluss auf die bodennahen Temperaturverhältnisse. Insbesondere in hügeligen Weinanbaugebieten spielen Hangneigung wie Hangexposition eine ausschlaggebende Rolle. Senken sind Sammelbecken für abfließende Kaltluft, die regelrechte Kaltluftseen oder „Frostlöcher“ bilden kann. Beide Wetterstationen zeigen einen ausgesprochenen Tagesgang der Temperatur, der mit Sonnenaufgang zwischen 7 und 8 Uhr beginnt. Leider gibt es, obwohl ohne großen Aufwand möglich, keine Bodenoberflächentemperaturmessungen, oder wenigstens Messungen in 2 cm Höhe. Dann könnte man noch leichter feststellen, dass zwar die Licht- und Wärmestrahlung von der Sonne kommt, aber die Erwärmung der Luft vom Boden ausgeht, ebenso wie die Abkühlung. Sie setzt ein ab etwa 17 Uhr, wenn der Einstrahlungsgewinn der Sonne nicht mehr den Wärmestrahlungsverlust der Erdoberfläche kompensieren kann. Ganz deutlich ist der topographische Einfluss, der nicht durch den minimalen Höhenunterschied zu erklären ist. Während am Hang um 7 Uhr in 2 m Höhe 7,1°C gemessen werden, so sind es in der Ebene nur 2,5°C. In 20 cm Höhe ist der Vergleich 6,2°C zu -0,1°C. Wichtig ist auch, eine große Menge an Wärme geht in den Boden hinein, um ihm dann wieder nachts durch den Wärmeverlust der Oberfläche entzogen zu werden.

Dies lässt nur den einen Schluss zu: Die Bodenüberfläche ist der aktiv agierende Teil! Der Boden strahlt unentwegt in Abhängigkeit von seiner Temperatur gemäß dem Stefan-Boltzmann-T4-Gesetz Wärmestrahlung aus. Würde das Licht der Sonne ausgeknipst werden wie bei dem Spektakel „Earth Hour“ dann würde die Erdoberfläche unerbittlich abkühlen und ewiger Frost herrschen. Dank der Rotation der Erde durch die Scheidung von Tag und Nacht wird am Tage der Verlust immer wieder kompensiert und die Erde stets neu aufgeheizt, mit frischer die Photosynthese aktivierender und damit lebensspendender hochwertiger Energie versorgt. Wenn ab Frühlingsbeginn die Tage länger werden wie die Nächte und durch die Schiefe der Ekliptik die Sonne höher am Himmel steht, steigen automatisch die Lufttemperaturen, um dann mit etwas Verzögerung nach der Sommersonnenwende wieder abzunehmen. Mit dem Herbstanfang beginnt dann das Winterhalbjahr.

Die hier vorgestellten Tagesgänge der Temperaturen im Boden wie in 20 cm und in 2 m Höhe über dem Boden geben keinerlei Hinweise darauf, dass eine wie auch immer geartete „Gegenstrahlung“ weder die solare Einstrahlung verstärken noch die nächtliche Abkühlung bremsen würde. Solange kein experimenteller Beweis dafür erbracht werden kann, ist die Behauptung einer „Gegenstrahlung“ als unbewiesene Hypothese zu werten, die nicht einmal plausibel ist und jeglicher Menschheitserfahrung in freier Natur widerspricht. Die Tatsache, dass sich in jeder klaren Strahlungsnacht eine Bodeninversion bildet, es also am Boden und direkt über dem Boden kälter ist als in 2 m Höhe, entkräftet die gegensätzliche Hypothese, dass sich nicht die Erde abkühlt, sondern vom Weltraum aus gekühlt wird.

Hier noch einige Zahlen vom 1. April 2014 aus der Hanglage: 7 Uhr T2009,7°C, T20 8,4°C, T-5 10,4°C; 14 Uhr T200 19,2°C, T20 21.1°C, T-5 20,7°C, Einstrahlung 715,1 Wh/m2. Die Werte vom 2. April 2014 betrugen um 7 Uhr T200 8,9°C, T20 7,4°C, T-5 10,9°C; um 14 Uhr T200 20,1°C, T20 22.2°C, T-520,9°C, Einstrahlung 726,9 Wh/m2; um 21 Uhr T200 18,0°C, T20 14,8°C, T-517,5°C. Es zeigt sich sehr deutlich, dass der Boden eine Menge Solarenergie aufnimmt und es morgens im Boden wärmer ist als in 2 m über dem Boden. Aber am kältesten ist es in 20 cm über dem Boden. Es ist also eindeutig der Boden, der die Wärme  absorbiert und wieder emittiert, d. h. abstrahlt und sich dabei abkühlt. Auch dies ist ein Indiz, dass die Behauptung, die Erde sein ein Treibhaus, dass die in Form langwelliger elektromagnetischer Strahlung abgegebene Wärme des Bodens nicht ins Weltall passieren lasse, nicht der durch Messungen bestätigten Realität entspricht. Auch dies ist eindeutig erklärbar anhand der Tatsache, dass es in der Atmosphäre ein stets offenes Strahlungsfenster zwischen 8 und 13 Mikrometer gibt, durch welches die Wärmestrahlung, deren Maximum bei 15°C bei 10 Mikrometer liegt, ungehindert ins Weltall als unendlicher Wärmesenke verschwinden kann.

Bodennahe Temperaturmessungen demonstrieren, dass die Erde kein Treibhaus ist und auch eine Gegenstrahlung nicht nachweisbar ist. Im Gegenteil, in der Lufthülle um die Erde gibt es zwei offene Strahlungsfenster. Durch das kurzwellige Fenster kommt Licht und Wärme auf die Erde, durch das langwellige Infrarotfenster geht nicht mehr physiologisch nutzbare Abwärme ins Weltall, um einen Wärmestau auf der Erde zu verhindern. Und damit es nahe der Erdoberfläche nicht zu warm wird, dafür gibt es noch die Erwärmung der Luft durch die Wärmeleitung, den direkten Molekülstoß. Die so erwärmte Luft wird spezifisch leichter, dehnt sich aus und steigt in Thermikblasen empor. Die Wärmekonvektion, sichtbar als Flimmern der Luft über heißen Asphaltflächen, verhindert, dass es an der Erdoberfläche zu warm wird, für die Flora und Fauna. Es ist alles sehr fein aufeinander abgestimmt!

Beitrag erschien auch auf: derwettermann.de