Wenn die Sonne um den Sonnenmittag ihren höchsten Stand erreicht, müsste dies scheinbar auch der wärmste Zeitpunkt sein. An einem ruhigen Tag wird die höchste Lufttemperatur jedoch meist erst am Nachmittag gemessen. Sonneneinstrahlung und Lufttemperatur erreichen ihr Maximum nicht gleichzeitig.

Sonnenmittag ist nicht automatisch 12 Uhr

Der Sonnenmittag ist der Moment, in dem die Sonne den örtlichen Meridian überquert und ihre größte Tageshöhe erreicht. Die Uhrzeit hängt von Längengrad, Zeitzone und Jahreszeit ab. Ein Vergleich mit genau 12 Uhr kann daher täuschen.

Nahe dem Sonnenmittag erhält eine horizontale Fläche bei wolkenlosem Himmel die größte momentane Sonnenenergie. Boden, Gebäude und Vegetation haben aber bereits am Vormittag Energie gespeichert und geben weiterhin Wärme an die darüberliegende Luft ab.

Entscheidend ist die Energiebilanz

Die Temperatur steigt, solange Oberfläche und bodennahe Luft mehr Energie aufnehmen als abgeben. Nach dem Sonnenmittag nimmt die Einstrahlung zwar ab, kann aber noch eine Weile größer sein als die Verluste durch Infrarotstrahlung, Verdunstung, Wärmeleitung und Durchmischung. Dieser Überschuss hält die Erwärmung aufrecht.

Die Höchsttemperatur wird erreicht, wenn sich Gewinne und Verluste ausgleichen. Danach überwiegen die Verluste. Diese Verzögerung wird thermische Trägheit genannt. Das Met Office erläutert, dass der wärmste Tagesabschnitt gewöhnlich am Nachmittag liegt, nachdem sich die Erdoberfläche erwärmen konnte.

Eine feste Uhrzeit gibt es nicht

An klaren, windschwachen Tagen tritt das Maximum oft am frühen oder mittleren Nachmittag auf. Es kann aber früher oder später liegen. Wichtige Faktoren sind:

  • Wolken: Bewölkung nach einem sonnigen Vormittag kann die Erwärmung früh beenden; spätere Auflockerungen können das Maximum verzögern.
  • Wind: Durchmischung und Luftmassentransport bringen wärmere oder kältere Luft. Ein Windwechsel kann den Sonnenzyklus überlagern.
  • Feuchte und nasser Boden: Mehr Energie fließt in Verdunstung, sodass sich die Luft langsamer erwärmt.
  • Meer und Brisen: Seewind kann die Erwärmung an der Küste am Nachmittag bremsen oder umkehren.
  • Relief und Ausrichtung: Hänge, Täler und Schatten verändern die Besonnungszeit.
  • Stadt oder Land: Baustoffe speichern und geben Wärme anders ab als Vegetation und natürlicher Boden.

Luft- und Oberflächentemperatur unterscheiden sich

Die meteorologische Lufttemperatur wird belüftet und vor direkter Strahlung geschützt gemessen, meist in etwa zwei Metern Höhe. Dunkler Asphalt, eine besonnte Wand oder ein Auto können viel heißer werden und ihr Maximum zu einer anderen Zeit erreichen. Ein ungeschütztes Thermometer in der Sonne ist daher nicht mit einer offiziellen Messung vergleichbar.

UV-Strahlung kann früher ihren Höchstwert erreichen

Das Wärmegefühl ist kein verlässlicher Hinweis auf UV-Belastung. UV ist meist um den Sonnenmittag am stärksten, während die Lufttemperatur erst Stunden später ihren Höchstwert erreicht. Das NOAA Climate Prediction Center nennt für bestimmte Jahreszeiten und Orte eine Verzögerung von etwa drei bis vier Stunden.

Ein heißerer Nachmittag bedeutet somit nicht automatisch mehr UV als zuvor. Für Aktivitäten sollten Temperatur, UV-Index, Bewölkung und Wind getrennt geprüft werden.

Und das tägliche Minimum?

Nachts fehlt die Sonnenenergie, während der Boden Wärme verliert. Die Temperatur sinkt häufig bis etwa zum Sonnenaufgang, wenn die Einstrahlung die Verluste wieder auszugleichen beginnt. Wolken, Wind und Luftmassenwechsel können dieses Muster verändern.

Die Sonne gibt den Rhythmus vor, doch die Temperatur reagiert auf die angesammelte Energiebilanz. Deshalb läuft ihre Uhr meist mehrere Stunden hinter der Sonnenuhr.