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Thema des Tages
Ausgegeben vom Deutschen Wetterdienst. Neueste Meldung oben

Wenn die Luft "ausgeht"...


Die Hitze hat nahezu ganz Deutschland in Beschlag genommen. Das
bedeutet dicke Luft - vor allem in den Ballungsräumen. Doch wohin
entfliehen? An die See oder doch lieber in die Berge? Bei letzterem
Ziel kann die Luft allerdings schnell dünn werden...zu dünn!


Spricht man derzeit über das Wetter, so gibt es meist nur ein Thema:
Hitze! Mit dem heutigen Dienstag hat sie nun fast das gesamte Land im
Griff und wird am morgigen Mittwoch ihren Höhepunkt erreichen.
Besonders in den Großstädten ist dabei "dicke Luft" vorprogrammiert:
Tagsüber heizen sich diese auf, nachts bleibt die ersehnte
Erfrischung bei Tiefsttemperaturen von oftmals über 20 Grad quasi
aus. Da möchte manch einer sicher nur noch flüchten, raus aus den
stickigen Ballungsräumen, hin zur kühleren See oder noch besser: in
die Berge! Je höher, desto besser, wobei?übertreiben sollte man dabei
lieber nicht, denn irgendwann wird die Luft gefährlich dünn.

Die Luft ist nämlich ein Gasgemisch, das zu etwa 21 % aus dem für uns
lebenswichtigen Sauerstoff besteht. Auf die Luftmoleküle wirkt -
genauso wie auf uns Menschen - die Schwerkraft. Daher sind in den
bodennahen Luftschichten die meisten Luftmoleküle zu finden. Je
weiter man in die Höhe steigt, desto weniger Moleküle sind in der
Luft vorhanden und dementsprechend geringer ist auch der Luftdruck.
Die prozentuale Zusammensetzung der Luft ist zwar in der Höhe nahezu
unverändert, die Anzahl ihrer Moleküle (und damit auch der
Sauerstoffgehalt) aber geringer.

Der Sauerstoffmangel wirkt sich ab etwa 2500 m (Angaben stets ü. NN.)
spürbar auf den menschlichen Körper aus. In dieser Höhe kann vor
allem bei nicht genügend akklimatisierten Personen bereits die
sogenannte akute Höhenkrankheit auftreten. Diese äußert sich
beispielsweise durch Kopfweh, Übelkeit und/oder Schwindelgefühle.
Oberhalb von etwa 3000 m kann es dann ohne vernünftige
Akklimatisierung schon richtig gefährlich werden. Die
Wahrscheinlichkeit an der Höhenkrankheit zu erkranken steigt rapide
an. Auch die Bildung von Ödemen in Lunge oder Gehirn sind möglich,
was im allerschlimmsten Fall sogar tödlich ausgehen kann. Dabei ist
die körpereigene Fitness übrigens nicht ausschlaggebend. Entscheidend
sind Aufstiegsgeschwindigkeit (je langsamer, desto besser), erreichte
Höhe (v.a. die Übernachtungshöhe) und die eigene Empfindlichkeit.

In diesen Höhen ist es also immens wichtig, seinem Körper die nötige
Zeit zu geben, sich der dünneren Luft anzupassen. Für die
kurzfristige Anpassung beschleunigt der Körper zunächst nur die
Atmung, um dem eigenen Sauerstoffbedarf gerecht zu werden. Erst bei
mehrtägigem Aufenthalt in großen Höhen beginnt er mit der Produktion
roter Blutkörperchen, um mehr Sauerstoff pro Zeit in den Blutbahnen
transportieren zu können.

Oberhalb von etwa 7000 m würde dann aber selbst die beste
Akklimatisierung nichts mehr nützen, denn ab dieser Höhe kann der
Körper den eigenen Sauerstoffbedarf kaum mehr decken, sodass er
unweigerlich abbaut. Das hätte letztendlich für die meisten Menschen
den sicheren Tod zur Folge, weshalb man in diesem Höhenbereich auch
von der sogenannten Todeszone spricht.

Zu dünne Luft kann also sehr schädlich sein, zu dicke ist aber auch
nicht wirklich förderlich. Ein Kompromiss wäre vielleicht der
Aufenthalt auf einer Almhütte auf z. B. 1500 m? Da ist die Luft weder
zu dick, noch zu dünn und ins Schwitzen kommt man höchsten beim Auf-
und Abstieg ;-)

Dipl.-Met. Tobias Reinartz
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 25.06.2019

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst



Hitze und Sonne im Zusammenspiel lassen den Körper auf Hochtouren

laufen

Tief "Nasir" mit seinem Partner in der Höhe transportiert die heiße
Luft und Hoch "Ulla" lässt der Sonne freien Lauf. Hitze und Sonne
belasten so auf unterschiedliche Art und Weise den menschlichen
Körper. Ein wichtiges Maß in diesem Zusammenhang ist z.B. die Albedo,
aus der alltägliche Hilfestellungen bei Sonne und Hitze abgeleitet
werden können.

Derzeit zapft das hochreichende Tief "Nasir" mit Kern über dem
Ostatlantik auf seiner Südwestflanke heiße afrikanische Luft an und
transportiert diese nach West- und Mitteleuropa, wo die Luftmasse von
Hoch "Ulla" über Mittel- und Nordeuropa und Schwerpunkt über Dänemark
schließlich veredelt wird. Nur durch das optimale Zusammenspiel der
Luftdruckverteilungen am Boden sowie in größeren Höhen können
derartig heiße Temperaturen zwischen 30 und 40 Grad zur Wochenmitte
erreicht werden. Dabei leidet der Körper nicht nur unter der Hitze,
sondern auch durch die vom nur gering bewölkten oder wolkenlosen
Himmel stark einstrahlende Sonne (vgl. Thema des Tages von Sonntag,
23.06.2019).

Besonders deutlich merkt man die Kraft der Sonne auf der Haut oder an
seiner Kleidung. Aber auch die Umgebung kann das Empfinden der
Sonnenstrahlung stark beeinflussen (z.B. die Stadt als Wärmeinsel).

Von wesentlicher Bedeutung für den Wärmehaushalt ist die sogenannte
"Albedo" (v. lat. albus "weiß"). Sie ist ein Maß für das
Rückstrahlvermögen von diffus reflektierenden, also nicht selbst
leuchtenden Oberflächen, angegeben als das Verhältnis von
reflektierter zu einfallender Lichtmenge. Eine Oberfläche mit einer
Albedo von z.B. 0,3 reflektiert 30% der einfallenden Strahlung und
absorbiert 70%. Je heller die Oberfläche, desto größer ist ihre
Albedo.

Die höchsten Albedo-Werte bis 0,95 werden bei (Neu-) Schnee erreicht.
Trockener heller Sand verfügt über eine Albedo zwischen 0,30 bis 0,45
und strahlt entsprechend bis zu 45% der kurzwelligen Sonnenstrahlung
zurück. Allerdings werden über 55% der Strahlung absorbiert, sodass
sich der Sand soweit aufheizen kann, dass man am Strand teilweise das
Gefühl hat sich die Füße zu verbrennen. Der etwas dunklere Sand der
Wüsten liegt nur geringfügig unter diesen Werten. Bei Grasflächen
oder Waldgebieten werden noch bis zu 20% der einfallenden Strahlung
reflektiert. Die geringste Reflektion und somit die größten
Absorptionswerte weisen Wasser (kleiner 0,1) und durch das
vorherrschende "dunkle" Mauerwerk auch Straßen und Städte (0,1 -
0,18) auf.

Neben der Erdbodenoberfläche reflektieren aber auch die Wolken einen
gewissen Anteil an Sonnenstrahlung. Im Verhältnis zum Erdboden sind
deren reflektierte Anteile sogar teilweise deutlich höher.
Grundsätzlich gilt jedoch auch bei den Wolken: je heller, desto
größer das Reflektionsvermögen. Die geringste Albedo weist der Cirrus
(aus Eiskristallen bestehende dünne Schleierwolke) mit Werten
zwischen 0,15 und 0,2 auf. Die höchsten Werte bis 0,8 können die
weißen Schönwetter-/Cumulus-Wolken erreichen. Jedoch ist die Albedo
bei diesem Wolkentyp sehr variabel. Je nach Flüssigwassergehalt und
Tropfengröße in der Wolke kann der reflektierte Anteil deutlich
absinken und nur noch um 40% liegen.

Zum Ende sei den vielen Sonnenanbetern noch gesagt, dass auch
Kleidung mehr oder weniger viel Wärme speichern kann. So absorbiert
dunkle Kleidung die Sonnenstrahlen sehr stark und wandelt sie in
langwellige Wärmestrahlung um, was wir dann direkt auf der Haut
spüren können. Während dieser Effekt vor allem in den noch kühleren
Frühlingsmonaten als angenehm empfunden wird, kann er im heißen
Hochsommer doch eher zur Qual werden. Dann sind leichte helle Stoffe
sowie generell kurzärmlige Bekleidung optimal. Helle Kleidung (weiß,
gelb, etc.) heizt sich nicht so stark auf und reflektiert stattdessen
einen großen Anteil der kurzwelligen Sonnenstrahlung. Doch sollten
unbedeckte Hautflächen ebenfalls dringend durch Sonnencreme geschützt
werden. Wer seine Haut beim Sonnenbaden nicht ausreichend schützt,
schädigt diese nachhaltig. Die UV-A (lange Wellen) Strahlung führt
zwar zu einer kurzfristigen Bräune, die jedoch kaum Lichtschutz
bringt. Dagegen verliert die Haut an Spannkraft und altert bei
langfristiger Bestrahlung frühzeitig. Auch das Hautkrebsrisiko ist
bei häufiger ungeschützter Einstrahlung deutlich erhöht.

Dipl.-Met. Lars Kirchhübel
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 24.06.2019

Copyright (c) Deutscher Wetterdienst





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