Strahlungs- und Wärmehaushalt

Zusammenfassung

Die Sonne bestimmt als Hauptenergiequelle für Erdoberfläche und Atmosphäre die entscheidenden Prozesse in der Atmosphäre wie auch die Herausbildung des Klimas in seiner räumlichen Differenzierung. Die Energiezufuhr von der Sonne ist um den Faktor 10⁴ bis 10⁵ höher als der Wärmestrom aus dem Inneren der Erde oder die aus der Dissipation der Luft- und Wasserbewegungen umgewandelte Wärmeenergie. Insgesamt gibt die Sonne, vor allem in ihrer Photosphäre, die im Sonneninneren durch Kernfusion erzeugte Energie in einem etwa konstanten Fluss elektromagnetischer Wellenenergie von L ≈ 3,82·10²⁶ W ab. Es kann angenommen werden, dass dieser quasikonstante Prozess noch weitere 5 – 6 Mrd. Jahre anhält. Bezieht man den Energiefluss auf die Oberfläche der Photosphäre der Sonne Kugelfläche = 4 · π · r ²_S , r_S = 6,956·10⁸ m), so erhält man die Strahlungsflussdichte L₀ ≈ 6,35·10⁷ W m⁻². Die Strahlung breitet sich mit Lichtgeschwindigkeit radial in den kosmischen Raum aus. Mit der Vergrößerung der damit verbundenen Kugelwelle der Strahlung nimmt der Wert jedoch mit dem Quadrat der Entfernung ab.