Begriffe aus der Meteorologie

Heat Index (°C) Gefühlte Temperatur, abhängig von gemessener Lufttemperatur und relativer Luftfeuchtigkeit.
THW Index (°C) Gefühlte Temperatur, abhängig von gemessener Lufttemperatur, relativer Luftfeuchtigkeit und Windgeschwindigkeit.
THSW Index (°C) Der THSW Index ist ein Messwert, der die Faktoren des Wind Chill und des Hitze Index, sowie den Einfluss der aktuellen direkten Solarstrahlung, auf unser Temperaturempfinden kombiniert.
Durch diese Messung haben Sie einen sehr exakten Indikator, für die Belastungsfähigkeit unseres Organismus bei momentanen Wetterbedingungen.
Wind Chill (°C) Gefühlte Temperatur, abhängig von gemessener Lufttemperatur und Windgeschwindigkeit.
Dew Point (°C) Taupunkt. Temperatur der feuchten Luft, bei der diese wasserdampfgesättigt wäre und bei weiter zunehmender
Temperatursenkung kondensieren würde.
Rain Rate (mm/hr) Regenintensität. Regenmenge die in einer Stunde fallen würde, wenn es so weiter regnen würde wie aktuell.
Storm Rain (mm) Regenmenge während eines Regenintervalls. Der Intervall endet nach 24 Stunden ohne Regen.
Windverlauf
(Wind Run) (km)
An einem bestimmten Ort ermittelt, stellt der Windverlauf die mögliche Leistungsausbeute für die Belange von Windkraftanlagen oder Windrädern dar.
Der Windverlauf gibt dabei die Menge an Luft an, welche über einen bestimmten Zeitraum am Meßort durchgesetzt wird. Dabei wird jede aufgetretene Windgeschwindigkeit zusammen mit der Zeitspanne ihres Auftretens über einen Zeitraum integriert.

Berechnungsbeispiel:
Nehmen wir an, der Wind weht mit einer konstanten Geschwindigkeit von 15 km/h und 20 Stunden lang, so ergibt das einen Windverlauf von Geschwindigkeit (25 km/h) x Zeit/24h (20/24h) = 20,83 km
Und weiter in der Annahme: das in einem Monat mit 30 Tagen und an jedem Tag mit diesem Wert, so ergibt das einen Monats-Windverlauf von 625 km (20,83x30) – [bzw. tatsächlich 15 000 km]

Heating DD (d) Heizgrad-Tag. 1 Heizgrad-Tag ist die Energie die erforderlich ist, um die Temperatur in einem Gebäude auf 18,3 °C zu halten,wenn die Außentemperatur 24 Stunden lang 0,55 °C unter 18,3 °C bleibt.

Heizgrad-Tage (sinngemäß auch Kühlgrad-Tage) basieren auf Abweichungen von der 65 °F-Schwelle.
65 °F entsprechen ~ 18,3 °C. Die °C-Zahlen mit Nachkommastellen ergeben sich jeweils durch die Umrechnung von Fahrenheit

Ebenso ist 1 Heizgrad-Tag  die Energie die erforderlich ist, um die Temperatur in einem Gebäude auf 18,3 °C zu halten,
wenn die Außentemperatur 1 Stunde lang 13,3 °C unter 18,3 °C bleibt

In den USA werden Heizgrad-Tage (sinngemäß auch Kühlgrad-Tage) als Berechnungsgröße in der Landwirtschaft,
im Bauwesen und zur Ermittlung des Energiebedarfs verwendet. Zum besseren Verständnis beispielhafte Werte eines Jahres:    Alaska = 20.000 Heizgrad-Tage und 0 Kühlgrad-Tage, Arizona = 1.000 und 4.000, Hawaii = 0 und 3.000.
Cooling DD (d) Kühlgrad-Tag. 1 Kühlgrad-Tag ist die Energie die erforderlich ist, um die Temperatur in einem Gebäude auf 18,3 °C zu halten, wenn die Außentemperatur 24 Stunden lang 0,55 °C über 18,3 °C bleibt.

Ebenso ist 1 Kühlgrad-Tag  die Energie die erforderlich ist, um die Temperatur in einem Gebäude auf 18,3 °C zu halten,
wenn die Außentemperatur 1 Stunde lang 13,3 °C über 18,3 °C bleibt.
Dep. From Norm Abweichung vom Durchschnittswert. Die im Jahresrückblick für die Temperatur und für den Regen angegebenen Abweichungen von Durchschnittswerten beziehen sich auf vom Deutschen Wetterdienst übernommene Langzeitwerte 1961-1990.
Evapotranspiration Die Evapotranspiration ist die Wassermenge, welche durch Verdunstung und Transpiration von der Erde in die Atmosphäre übergeht. Wobei Transpiration der Prozess ist, durch den Pflanzen Ihren Wassergehalt an die Atmosphäre abgeben.Die Evapotranspiration bezeichnet also die Austrocknung von Boden und Pflanzenwelt in Abhängigkeit des Wettergeschehens. Der Evapotranspirationswert spielt eine wichtige Rolle im Landwirtschafts- und Gartenbausektor (siehe auch K-Faktor). Einfach ausgedrückt ist die Evapotranspiration das Gegenteil von Regen.
Solarenergie & Solarstrahlung Der elektromagnetische Anteil des Strahlungs-Spektrums unserer Sonne, oder auch Globalstrahlung genannt ist ein Wert für die Leistungsausbeute. Er wird gemessen in Watt/qcm. 1 Watt/qcm entspricht umgerechnet 0,143 Kcal/min.Die Solar- oder Sonnenenergie an sich wird in Langley (Ly) gemessen. 1 Langley entspricht einer Gramm-Kalorie/qcm. Eine Gramm-Kalorie ist jene Energiemenge, welche benötigt wird, um 1 Gramm Wasser und 1°C zu erwärmen.
UV-Spektrum und UV-Dosis (MED) Das UV-Spektrum ist der ultraviolette Bereich des Lichtes. Er beginnt an der Grenze des sichtbaren Lichtes und reicht bis in die Region langwelliger Röntgenstrahlung (4-400 NM).MED - oder Minimale-Erythemal-Dosis, ist ein Messwert der UV-Dosis. Erythema ist die Rötung der Haut durch Verengung der Kapillargefäße, bis zu deren Überlastung. Sonnenbrand ist dabei die häufigste Erscheinungsform.
Gradtagzahl

Diee Gradtagzahl (GTZ) nach VDI 2067 ist ein Maß für den Wärmebedarf eines Gebäudes während der Heizperiode mit der Einheit [Kd/a] (Kelvin day / anno). Sie stellt den Zusammenhang zwischen der gewünschten Raumtemperatur und der Außenlufttemperatur dar und ist somit ein Hilfsmittel zur Bestimmung des Wärmebedarfes eines Wohnraumes.

Die Gradtagzahl (ortsabhängig) wird gemessen, sobald die Außentemperatur unter 15 °C, der so genannten Heizgrenze liegt. Sie ist die Summe aus der Differenz einer angenommenen Rauminnentemperatur von 20 °C und der jeweiligen durchschnittlichen Tagesaußentemperatur, die vom Deutschen Wetterdienst (die hier ermittelten Werte entstammen meine Wetterstation) ermittelt wird.

G_{t20/15} = \sum_{1}^z (t_i-t_a)

Gt20/15: Gradtagzahl für einen Monat bei ti 20 °C und Heizgrenze von 15 °C
z: Anzahl der Heiztage eines Monats
ti: mittlere Raumtemperatur von 20 °C
ta: mittlere Außentemperatur eines Heiztages
Grünlandtemperatur
Die sog. Grünlandtemperatur oder Grünland-Temperatur-Summe wird in der Agrarmeteorologie insbesondere herangezogen, um in Mitteleuropa den Termin für das Einsetzen der Feldarbeit nach dem Winter zu bestimmen. Dabei werden ab Jahresbeginn alle positiven mittleren Tagesmittel erfasst und im Januar mit dem Faktor 0,5 multipliziert. Im Februar wird mit dem Faktor 0,75 multipliziert und ab März geht dann der "volle" Tageswert (mal Faktor 1) in die Rechnung ein. ("Kumulierte korrigierte GTS"). Wird im Frühjahr die Summe von 200 überschritten, ist der nachhaltige Vegetationsbeginn erreicht. Hintergrund ist die Stickstoffaufnahme und -verarbeitung des Bodens, welcher von dieser Temperatursumme abhängig ist.
Wärmesumme

Die Wärmesumme ist die Summe bestimmter Außentemperaturwerte innerhalb eines definierten Zeitraumes und ggf. eines bestimmten Korridors von Temperaturwerten, der extreme Minima und Maxima ausschließt.

Der Wert wird in der Agrarklimatologie benutzt, um vegetationsorientierte Klimaklassifikationen vorzunehmen und phänologische Vorhersagen zu treffen. Er ist ein Anhaltspunkt zur Prognose der Reife landwirtschaftlicher Produkte. Die Berechnung der Wärmesummen erfolgt – je nach Betrachtungsort – in unterschiedlicher Weise. Das führt dazu dass es kein weltweit einheitliches Verfahren zur Ermittlung der Wärmesumme gibt. Daher unterscheiden sich die Ergebnisse so stark, dass sie untereinander kaum vergleichbar sind. Häufige Definitionen sind:

  • Addition der Tagesmitteltemperaturen über dem Schwellenwert seit Jahresbeginn oder Vegetationsbeginn (übliche Schwellenwerte: 0 °C, 5 °C, 7 °C, und 10 °C)
  • Bildung der Stundentemperatursummen über 5 °C ab Vegetationsbeginn.

Darüber hinaus gibt es bestimmte Korrekturfaktoren. In der Österreichischen Bodenschätzung hat man die Wärmesumme zum Beispiel folgendermaßen festgelegt: Die Wärmesumme ergibt sich aus der Addition aller 14-Uhr Temperaturen über das gesamte Jahr, sofern das tägliche Minimum nicht unter 5 °C und das tägliche Maximum nicht unter 15 °C lag.

Kältesumme Die Kältesumme eines Winters oder Monats erhält man, indem man alle Beträge negativer Tagesmitteltemperaturen (Temperaturen unter 0°C) aufsummiert.
Dieser statistische Wert wird oft im Zusammenhang mit dem Gefrierverhalten von Seen herangezogen.
Um die Strenge eines Winters zu beurteilen, bildet man eine Summe aller negativer Tagesmitteltemperaturen von November bis März. Dabei liefert das Ergebnis folgende Aussage über den Winter:

Summe < 100 = sehr milder Winter
Summe 100-200 = normaler Winter
Summe 201-300 = mäßig strenger Winter
Summe 301-400 = strenger Winter
Summe > 400 = sehr strenger Winter
Bodenfeuchte Die Bodenfeuchte wird in einem Bereich von 0 - 200 cb (centibar) mit einem Watermark Sensor gemessen.

0 = nass; 200 = trocken

Der Watermark Sensor, eine Sonderform der Gipsblock Sensoren, besteht aus zwei Elektroden die in ein spezielles Matrixmaterial (gipsgetränktes Gewebe) eingebettet sind. Die Matrix steht mit dem umgebenden Boden in einem Feuchtegleichgewicht und setzt einem Wechselstrom je nach Wassergehalt einen unterschiedlichen Widerstand entgegen. Der gemessene Widerstand wird in eine Saugspannung von 0 bis -2000 hPa bzw. hier von 0 bis 200 cb umgerechnet. D. h. man hat eine Aussage über die Kraft, welche die Pflanze aufbringen muss, um Wasser aus dem Boden aufzunehmen.

0 - 10 Boden ist gesättigt.
10 - 20 Boden ist angemessen feucht.
30 - 60 Boden sollte bewässert werden.
60 - 100 In diesem Bereich schweren Boden bewässern.
100 - 200 Erdboden ist gefährlich trocken.

Luftfeuchte Die Luftfeuchtigkei, oder kurz Luftfeuchte, bezeichnet den Anteil des Wasserdampfs am Gasgemisch der Erdatmosphäre oder in Räumen. Flüssiges Wasser (zum Beispiel Regentropfen, Nebeltröpfchen) oder Eis (z. B. Schneekristalle) werden der Luftfeuchtigkeit folglich nicht zugerechnet. Die Luftfeuchtigkeit ist eine wichtige Kenngröße für zahlreiche technische und meteorologische Vorgänge sowie für Gesundheit und Behaglichkeit.

Bei jeder Temperatur kann in einem bestimmten Luftvolumen nur eine Höchstmenge Wasserdampf enthalten sein. Das geläufigste Maß für die Luftfeuchtigkeit ist die relative Luftfeuchtigkeit, angegeben in Prozent (%). Sie bezeichnet das Verhältnis des momentanen Wasserdampfgehalts zum maximal möglichen Wasserdampfgehalt bei derselben Temperatur und demselben Druck.

maximale Luftfeuchtigkeit
ist die Sättigungsmenge, die bei einer bestimmten Temperatur in einem Kubikmeter Luft maximal mögliche Wasserdampfmenge. Übliche Einheit: g/m³

absolute Luftfeuchtigkeit
ist die in einem Kubikmeter Luft tatsächlich enthaltene Wasserdampfmenge. Übliche Einheit: g/m³

relative Feuchtigkeit
ist das Verhältnis der tatsächlich enthaltenen zur maximalen möglichen Masse (Menge) des Wasserdampfes in der Luft - übliche Einheit: %

UV-Index
UV-Index Belastung Sonnenbrand möglich Schutzmaßnahmen
8

sehr hoch

in weniger als 20 Min.

unbedingt erforderlich
7-5 hoch ab 20 Min. erforderlich
4-2 mittel ab 30 Min. empfehlenswert
1 niedrig unwahrscheinlich nicht erforderlich
Die Sonnenbrandzeiten gelten für den Hauttyp II bei ungebräunter Haut. Bei Personen mit empfindlicherer Haut kann ein Sonnenbrand bereits nach kürzerer Bestrahlung auftreten. Kleinkinder bis zu einem Jahr sollten überhaupt nicht direkter Sonnenbestrahlung ausgesetzt werden. Der beste Sonnenschutz wird durch entsprechende Kleidung und durch gute Sonnenbrillen erreicht. Sonnenschutzmittel sollten einen ausreichenden Schutzfaktor haben und im UV-B- und UV-A-Bereich wirksam sein. Der Schutzfaktor sollte wenigstens dem doppelten Wert des UV-Index entsprechen, für besonders empfindliche Personen und Kinder wird ein Sonnenschutzmittel mit einem Schutzfaktor von mindestens 15 empfohlen.

Quelle: Deutscher Wetterdienst (DWD)

Langley [Ly] Das Langley (Einheitenzeichen:lan oder ly) ist eine, nach dem US-amerikanischen Astrophysiker Samuel Pierpont Langley benannte angloamerikanische Einheit, in der die abgestrahlte Energie der Sonne auf die Erdoberfläche angegeben wird.

1 lan = 41 840 Joule/Meter² = 1 cal/cm²

Ein Gramm-Kalorie ist die Wärmemenge, die erforderlich ist, um die Temperatur von einem Gramm Wasser um einen Grad C ansteigen zu lassen.

Feuchtekugel-
temperatur
Die Feuchtkugeltemperatur, ist die tiefste Temperatur, die sich durch Verdunstungskühlung erreichen lässt. Dabei steht die Wasserabgabe einer feuchten Oberfläche mit dem Wasseraufnahmevermögen der umgebenden Atmosphäre im Gleichgewicht und das umgebende Gas wird mit Dampf gesättigt.

Die Kühlgrenztemperatur, gemessen als Feuchtkugeltemperatur, ist die tiefste Temperatur, die sich durch direkte Verdunstungskühlung erreichen lässt. Dabei steht die Wasserabgabe einer feuchten Oberfläche mit dem Wasseraufnahmevermögen der umgebenden Luft im Gleichgewicht. Aufgrund der Verdunstungskälte liegt die Kühlgrenztemperatur in Abhängigkeit von der relativen Luftfeuchte unterhalb der Lufttemperatur

In der Human-Biometeorologie wird die Kühlgrenztemperatur angewendet, um Hitzestress anzuzeigen. Sie wird entweder direkt verwendet oder fließt in die Berechnung von Indizes ein, die gefühlte Temperatur und thermischen Stress quantifizieren, beispielsweise in den WBGT-Index (wet bulb globe temperature).
Für den menschlichen Körper ist eine anhaltende Kühlgrenztemperatur von über 35 °C gefährlich, möglicherweise schon über 31 °C, wie eine Studie der Pennsylvania State University von 2022 zeigte – selbst für gesunde Menschen im Schatten – und führt zur Hyperthermie. Ab diesem Temperaturwert kann der Körper keine Wärme mehr an die Umwelt abgeben, sondern nimmt die Wärme auf. Sherwood und Huber (2010) nehmen an, dass ein Mensch Kühlgrenztemperaturen von etwa 35 °C für ungefähr sechs Stunden überleben kann. Nach dieser Studie betragen die höchsten gemessenen Feuchtkugeltemperaturen an den meisten Orten der Erde etwa 26 bis 27 °C, wobei auch Höchsttemperaturen von etwa 30 bis 31 °C gemessen werden konnten. Dabei zeigt sich, dass die Feuchtkugeltemperaturen auf der Erde über einige Regionen sehr ähnlich sind. Während die höchsten Lufttemperaturen in Wüsten erreicht werden, ist die Kühlgrenztemperatur dort aufgrund der geringen Luftfeuchtigkeit nicht höher als in den Tropen.

"Wet Bulb Globe Temperature" und empfohlener Aktivitätslevel
Temperatur °C Empfehlungen
≤15,6 Keine Vorsichtsmaßnahmen
>15,6 bis 21,1 Keine Vorkehrungen, wenn eine ausreichende Flüssigkeitszufuhr aufrechterhalten wird
>21,1 bis 23,9 Nicht akklimatisiert: Vermeiden Sie Wandern, Sport und Sonneneinstrahlung
Akklimatisiert: Schwere bis mäßige Aktivität mit Vorsicht zulässig
>23,9 bis 26,7 Nicht akklimatisiert: Stopp oder eingeschränkte Aktivität
Akklimatisiert: Aktivität mit Vorsicht; Ruhezeiten und Wasserpausen alle 20 bis 30 Minuten
>26,7 bis 31,1 Nicht akklimatisiert: Vermeiden sie Aktivität
Akklimatisiert: Begrenzte kurze Aktivität zulässig, nur wenn fit
≥31.1 Vermeiden Sie Aktivitäten und Sonnenexposition

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