Alles, was eine Temperatur hat, gibt elektromagnetische Strahlung (Licht) ab. Kurzwellige Strahlung enthält eine höhere Energiemenge und langwellige Strahlung eine geringere Energiemenge. Die Sonne gibt also kurzwellige Strahlung ab, denn sie ist extrem heiß und hat viel Energie abzugeben. Die Erde hingegen strahlt langwellig, da sie viel kühler ist, aber trotzdem Strahlung abgibt.
Warum ist das wichtig? Kurzwellige und langwellige Strahlung interagieren auf unterschiedliche Weise mit der Erde und der Atmosphäre.
Das sollte ich schon wissen: Leitung, Strahlung, Konvektion
Abbildung A: Das atmosphärische Fenster (Bild von der Penn State University)
Kurzwellige Strahlung (sichtbares Licht) enthält viel Energie; langwellige Strahlung (Infrarotlicht) enthält weniger Energie als kurzwellige Strahlung (kurzwellige Strahlung hat eine kürzere Wellenlänge als langwellige Strahlung). Die Sonnenenergie gelangt als kurzwellige Strahlung in Form von ultravioletten (UV) Strahlen (die, die uns Sonnenbrand bescheren) und sichtbarem Licht in unsere Atmosphäre. Die Sonne sendet kurzwellige Strahlung aus, weil sie extrem heiß ist und viel Energie abgeben kann. In der Erdatmosphäre angekommen, absorbieren Wolken und die Erdoberfläche die Sonnenenergie. Der Boden erwärmt sich und gibt die Energie als langwellige Strahlung in Form von Infrarotstrahlen wieder ab. Die Erde sendet langwellige Strahlung aus, weil sie kühler ist als die Sonne und weniger Energie abgeben kann.
Abbildung A zeigt das atmosphärische Fenster der Wellenlängen, die in unsere Atmosphäre eintreten. Unsere Atmosphäre ist durchlässig für Radiowellen, sichtbares Licht und einen Teil der Infrarot- und UV-Strahlung.
Was bedeutet das für die öffentliche Gesundheit?
Eine Exposition gegenüber ultravioletten (UV) Strahlen der Sonne (kurzwellige Strahlung) soll 65 % bis 90 % der Melanome der Haut verursachen, die für drei Viertel aller Todesfälle durch Hautkrebs verantwortlich sind.1,2 Darüber hinaus können die UV-Strahlen der Sonne auch Katarakte und andere Schäden am Auge verursachen.3 Andererseits wirkt sich die UV-Strahlung auf den Vitamin-D-Kreislauf aus, der als Schutzfaktor gegen Dick- und Mastdarmkrebs gilt.4
1Centers for Disease Control and Prevention. Grundlegende Informationen über Hautkrebs. April 24, 2012. <http://www.cdc.gov/cancer/skin/basic_info/> abgerufen am 17. November 2012.
2National Cancer Institute. Skin Cancer. (n.d.) <http://www.cancer.gov/cancertopics/types/skin> Zugriff am 27. Januar 2012.
3Weltgesundheitsorganisation. Ultraviolette Strahlung und menschliche Gesundheit. December 2009. <http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs305/en/index.html> Accessed November 17, 2012.
4 Portier CJ, et al. 2010. A human health perspective on climate change: a report outlining the research needs on the human health effects of climate change. Research Triangle Park, NC: Environmental Health Perspectives/National Institute of Environmental Health Sciences. doi:10.1289/ehp.1002272 <www.niehs.nih.gov/climatereport> Zugriff am 17. November 2012.
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Energiebilanz der Erde, Albedo
Aktivitäten zu den oben genannten Informationen:
Aktivität: Was ist ein Treibhaus? (Link zur ursprünglichen Aktivität.)
Beschreibung: In dieser Aktivität geht es darum, wie ein Gewächshaus Wärme speichert. Die Schüler bauen ein Gewächshausmodell, um diesen Prozess zu erklären.
Beziehungen zu anderen Themen: Langwellige & kurzwellige Strahlung, Treibhauseffekt, Treibhausgase, Ozon, Distickstoffoxid, Kohlendioxid, Methan, Wasserdampf, Halokohlenwasserstoffe