Geschrieben von: YUNG Chung-hoi
Die Sonne ist so weit weg, dass sie praktisch gleichmäßig auf den Äquator und die Pole scheint. Aber warum ist es am Äquator sehr heiß und an den Polen sehr kalt?
Es gibt mehrere Faktoren, die die Sonneneinstrahlung an verschiedenen Orten der Erde beeinflussen.
Der wichtigste Faktor ist, dass die Sonne am Äquator senkrecht steht, während sie an den Polen in einem eher schrägen Winkel steht. Dieser Effekt lässt sich mit einer Taschenlampe, die als Sonne betrachtet werden kann, veranschaulichen. Siehe Abbildung 1. Was wirklich zählt, ist die Menge an Sonnenschein, die auf eine bestimmte Fläche fällt. Am Äquator erhält das Gebiet A die gleiche Menge an Sonnenschein wie ein anderes Gebiet B auf einem höheren Breitengrad. Da B in Abbildung 1 deutlich größer ist als A, ist die Sonneneinstrahlung auf eine Flächeneinheit (z. B. einen Quadratmeter) in B geringer als in A. Mit anderen Worten: Bei gleicher Fläche von 1 Quadratmeter ist die Sonneneinstrahlung in A größer als in B.
Abbildung 1: Bei schrägem Strahl ist B größer als A.
Abbildung 2: Strahlen von der Sonne auf die Erde. Die Fläche, die von den Sonnenstrahlen beleuchtet wird, ist bei A größer als bei B. Die Sonnenenergie, die auf eine Flächeneinheit fällt, ist also in den Tropen größer als in höheren Breitengraden.
Zu den anderen, weniger wichtigen Faktoren gehören:
a) Absorption und Streuung der Sonnenstrahlen beim Durchgang durch die Atmosphäre – das Ausmaß der Absorption und Streuung hängt von der Art und der Konzentration der Luftmoleküle und der kleinen Teilchen in der Atmosphäre ab. In höheren Breitengraden ist der Weg der Sonne unter sonst gleichen Bedingungen länger. Natürlich gibt es auf diesem Weg mehr Luftmoleküle und Partikel, was zu einer größeren Absorption und Streuung führt. Folglich erreicht weniger Sonnenenergie diese Orte.
b) Reflexion an der Erdoberfläche. Wenn die Sonnenstrahlen die Erde erreichen, wird ein Teil der Energie zurückgeworfen und erwärmt den Ort nicht. Das Ausmaß der Reflexion hängt von der Beschaffenheit der Oberfläche ab. Schnee ist ein Extremfall in Bezug auf die Reflexion, da 75 bis 95 % der einfallenden Sonnenstrahlen zurückgeworfen werden – keine große Hilfe für das ohnehin schon kalte Wetter in schneebedeckten Gebieten. Da die Schneebedeckung in den letzten Jahren aufgrund des Klimawandels jedoch insgesamt abgenommen hat, wird immer mehr Sonnenenergie absorbiert. Die wahrscheinliche Folge sind noch wärmere Bedingungen und weniger Schnee, was das Gleichgewicht weiter verschärft.