Lufttemperatur vs. Bodentemperatur: So wird gemessen

Um zu bestimmen, wie warm oder kalt es ist, wird häufig nur von Temperatur gesprochen. Dabei gibt es Unterschiede zwischen Lufttemperatur und Bodentemperatur.

Im Jahr 2023 prognostizierte die Raumfahrtbehörde ESA für Sizilien Temperaturen bis zu 48 Grad Celsius. Nachdem unterschiedliche Medien, wie der Spiegel, von der Meldung berichteten, witterte der ehemalige Bild-Chefredakteur Julian Reichelt Fake News. Auch Utopia berichtete darüber: Bis zu 48 Grad: Europa droht noch nie dagewesene Hitze.

Letztendlich waren Journalist:innen verwirrt, die Meldung an sich stimmte jedoch. Warum also herrschte Unklarheit? Weil Lufttemperatur und Bodentemperatur teilweise durcheinandergebracht wurden. Worin liegen denn eigentlich die Unterschiede?

Das bedeutet die Lufttemperatur

Der Deutsche Wetterdienst (DWD) erklärt, dass die Lufttemperatur den messbaren Wärmezustand der Luft beschreibt. Bestimmt wird sie durch die mittlere kinetische Energie der Luftmoleküle. Auch Bewegungsenergie genannt, ist das die Energie, die entsteht, wenn sie ein Objekt bewegt. Je schneller sich die Energie bewegt – also umso größer die Bewegungsenergie ist – desto wärmer ist es, so das Wissensmagazin Spektrum. 

Eingeordnet wird die Lufttemperatur in Kelvin (K), Grad Celsius (°C) oder Grad Fahrenheit (°F). Der DWD misst die Lufttemperatur mithilfe eines Thermometers, das vor Sonnenstrahlen geschützt ist. Angebracht ist das Thermometer in zwei Metern Höhe. 

Am selben Tag und sogar derselben Sekunde kann es passieren, dass zwei Thermometer unterschiedliche Temperaturen anzeigen, wie der DWD nahelegt. Je nachdem, wie hoch das Thermometer misst, variiert die Lufttemperatur:

• Direkt über dem Boden kann die Temperatur im Sommer bei starker Sonneneinstrahlung höher sein als in zwei Metern Höhe.
• Dagegen kann sich das Verhältnis nachts umdrehen – sodass die Temperatur in zwei Metern Höhe noch lauwarm ist, während es am Boden bereits frostig kalt ist. 

Zudem ist die Lufttemperatur von weiteren Faktoren abhängig. So beeinflusst die Bodenbeschaffenheit die Temperatur in den darüber liegenden Luftschichten:

• Eine unbewachsene Stelle heizt den Boden auf und gibt die Wärme an die Luft ab.
• Währenddessen wirkt ein Boden voller Pflanzen wie eine Isolierung, er heizt sich im Sommer nicht so stark auf und hält im Winter die Wärme im Boden.

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Das sagt die Bodentemperatur aus

Die Bodentemperatur, auch Erdbodentemperatur genannt, misst der DWD in verschiedenen Tiefen unterhalb der Bodenoberfläche. Sie unterliegt weniger täglichen Schwankungen als die Lufttemperatur. 

Faktoren wie Bodenart, Bewuchs, Sonnenstrahlen, Niederschläge (wie Starkregen) und Verdunstungen beeinflussen die Bodentemperatur. Scheint die Sonne stark und lange, erwärmen sich die oberen Bodenschichten stark und geben diese Wärme mit der Zeit an tiefere Schichten in abgeschwächter Form ab. Im Sommer ist es daher in den oberen Bodenschichten wärmer als in den tieferen Lagen. Im Winter kehrt sich das Verhältnis um, da ist der Boden in 100 Zentimetern Tiefe wärmer als in der obersten Bodenschicht.

Auch der Bewuchs oder eine Schneedecke können sich auf die Bodentemperatur auswirken. Beides kann stark isolierend sein. 

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Lufttemperatur und Bodentemperatur im direkten Vergleich

Die Unterschiede zwischen Luft- und Bodentemperatur zeigen sich in den Messmethoden und den resultierenden Werten:

• Lufttemperatur wird von offiziellen Behörden in zwei Metern Höhe unter strahlengeschützten Bedingungen gemessen.
• Die Messung der Bodentemperatur erfolgt in verschiedenen Tiefen.

Damit Temperaturen vergleichbar sind und Temperaturrekorde offiziell gelten, müssen diese an Wetterstationen gemessen werden, so der DWD. Diese müssen international festgelegten Standards entsprechen, damit die Werte global vergleichbar sind. Die Stationen müssen außerdem regelmäßig gewartet werden, vor Strahlungen geschützt und sich an einem für die Umgebung repräsentativen Standort befinden. So sollte eine Wetterstation beispielsweise nicht in einem Kälteloch stehen. 

Unterschiedliche Temperaturmessungen bieten Daten nicht nur für die Wettervorhersage im Wetterbericht, sondern geben Orientierung und ein Verständnis über klimatische Veränderungen. Sie dienen also der Prognose von Wetter und Klima. Nur so können Maßnahmen zum Klimaschutz eingeleitet werden.

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