Zusammenfassung:
- Globalstrahlung ist die gesamte elektromagnetische Strahlung, die von der Sonne auf die Erdoberfläche trifft.
- Sie hat entscheidende Auswirkungen auf das Klima und das Ökosystem und ist ein wichtiger Faktor bei der Nutzung von Solarenergie.
- In diesem Artikel erfahren Sie mehr über ihre Komponenten, Bedeutung und Messung.
Seiteninhalte
Was ist Globalstrahlung?
Definition und Komponenten
Globalstrahlung ist die Summe der direkten Sonnenstrahlung und der diffusen Strahlung, die von der Atmosphäre gestreut wird, bevor sie die Erdoberfläche erreicht. Die direkte Sonnenstrahlung, auch als Direktstrahlung bezeichnet, ist die Strahlung, die direkt von der Sonne auf die Erde trifft, ohne in der Atmosphäre gestreut oder absorbiert zu werden.
Die diffuse Strahlung hingegen entsteht, wenn Sonnenstrahlen in der Atmosphäre durch Wolken, Staub und andere Partikel gestreut werden und somit indirekt auf die Erdoberfläche gelangen.
Einflussfaktoren
Verschiedene Faktoren beeinflussen die Stärke der Globalstrahlung, die auf die Erdoberfläche trifft. Dazu gehören der Breitengrad, die Tageszeit, die Jahreszeit und die Wetterbedingungen. Die Globalstrahlung ist am stärksten in Äquatornähe und nimmt mit zunehmender Entfernung vom Äquator ab. Zudem ist sie im Sommer stärker als im Winter und am Mittag stärker als am Morgen oder Abend.
Die Bedeutung der Globalstrahlung
Auswirkungen auf das Klima
Die Globalstrahlung spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung des Klimas auf der Erde. Sie ist die Hauptenergiequelle, die die Temperaturen an der Erdoberfläche und in der Atmosphäre beeinflusst.
Ohne Globalstrahlung gäbe es keine Wärme und somit auch kein Leben auf der Erde. Schwankungen in der Globalstrahlung können zu Klimaveränderungen führen, da sie das Gleichgewicht zwischen der absorbierten und der abgegebenen Energie beeinflussen.
Einfluss auf das Ökosystem
Die Globalstrahlung ist auch für das Leben auf der Erde von entscheidender Bedeutung, da sie die Grundlage für die Photosynthese bildet, den Prozess, bei dem Pflanzen Sonnenenergie nutzen, um Kohlendioxid in Sauerstoff umzuwandeln. Ohne Globalstrahlung könnten Pflanzen nicht wachsen, was wiederum die Nahrungskette und das gesamte Ökosystem beeinflussen würde.
Messung der Globalstrahlung
Pyranometer
Ein Pyranometer ist ein Messgerät, das zur Messung der Globalstrahlung eingesetzt wird. Es misst die gesamte einfallende Solarstrahlung, sowohl direkte als auch diffuse, über einen weiten Wellenlängenbereich. Pyranometer sind in der Regel auf horizontalen Flächen installiert und liefern genaue Daten über die Strahlungsintensität, die auf eine bestimmte Fläche trifft.
Satellitengestützte Messungen
Neben bodengestützten Messungen gibt es auch satellitengestützte Methoden zur Erfassung der Globalstrahlung. Satelliten messen die Strahlung, die von der Erde und der Atmosphäre reflektiert und emittiert wird. Anhand dieser Daten können Wissenschaftler die Globalstrahlung auf der Erdoberfläche abschätzen und so räumlich und zeitlich hochauflösende Informationen über die Globalstrahlung erhalten.
Durchschnittliche Globalstrahlung in verschiedenen Regionen
| Region | Durchschnittliche Globalstrahlung (kWh/m²/Tag) |
| Äquatornähe | 6,0 – 8,0 |
| Mittlere Breitengrade | 3,0 – 5,0 |
| Hohe Breitengrade | 1,0 – 3,0 |
Anmerkung: Die angegebenen Werte sind nur ungefähre Durchschnittswerte und können je nach konkreten geographischen und klimatischen Bedingungen variieren.
Häufige Fragen und Antworten
Wie hängt die Globalstrahlung mit der Solarenergie zusammen?
Die Globalstrahlung ist die Grundlage für die Nutzung von Solarenergie, da sie die Menge an verfügbarer Sonnenenergie bestimmt, die in elektrischen Strom umgewandelt werden kann. Photovoltaik-Anlagen und solarthermische Anlagen nutzen die Globalstrahlung, um umweltfreundliche Energie zu erzeugen.
Warum ist die Globalstrahlung am Äquator höher?
Die Globalstrahlung ist am Äquator höher, weil die Sonne dort im Jahresmittel nahezu senkrecht auf die Erdoberfläche scheint. Dadurch trifft die Strahlung auf eine kleinere Fläche und ist entsprechend intensiver.
Wie kann die Globalstrahlung zur Vorhersage von Erträgen bei Solarkraftwerken verwendet werden?
Durch die Kenntnis der Globalstrahlung an einem Standort können Ingenieure und Planer den erwarteten Energieertrag einer Solaranlage abschätzen. Dies hilft bei der Entscheidungsfindung bezüglich der Dimensionierung und Positionierung von Solarkraftwerken und ermöglicht eine effiziente Nutzung der verfügbaren Ressourcen.
