Wetterstation Göttingen – Sonnenscheindauer

Sonnenscheindauer:

Die Sonnenscheindauer (SSD) ist einer der heikelsten Werte in der Meteorologie. Seit Jahren versucht man, eine einheitliche und genaue Photodiode am Solarsensor der WSG

Definition zu finden. Die Schwierigkeit liegt in der Vielfalt der Strahlung und deren Absorption durch unterschiedliche Wolken. Wesentlich ist also die Frage, ab welcher Strahlungsintensität ein Schwellenwert für den Beginn einer Sonnenscheinzählung überschritten wird. Dabei ist zu beachten, dass dieser Schwellenwert nicht nur von der Beschaffenheit der Wolken, sondern auch von der Tages- und Jahreszeit abhängt. Es gibt die unterschiedlichsten Verfahren, die SSD zu ermitteln: Der sogenannte Campbell-Stokes-Schreiber brennt durch die Lupenwirkung einer Glaskugel die SSD als Spur auf einen Schreibstreifen. Auch die Ermittlung über zwei Thermometer ist möglich, wenn das eine im Schatten und das andere in der Sonne hängt. Ab einer bestimmten Abweichung der beiden Messwerte gilt der Schwellenwert für SSD als überschritten.

Zur Messung der SSD an der WSG ist ein Globalstrahlungsmesser der Firma Davis® im Einsatz. Dieser gibt über eine Photodiode mit Diffuser und einem Gehäuse mit Konvektionskühlung die augenblickliche Strahlung im Bereich zwischen 300 und 1100 Nanometer per Kabel im Minutentakt an die ISS-Platine ab. Von dort wird das Signal an die Konsole gefunkt und das Ergebnis in Watt/m² angezeigt. Über eine minutengenaue Schwellenwertberechnung (Stundenmittel des jeweiligen Strahlungsmaximums x 0,4), die sowohl den tageszeitlichen (Minutenintervalle) als auch den jahreszeitlichen Gang (Wochenintervalle) berücksichtigt, wird die Sonnenscheindauer am Computer über eine Rechenoperation ermittelt, die im Verlauf eines Jahres 37.500 einzelne Schwellenwerte mit den Messwerten vergleicht und die jeweiligen Überschreitungen als Sonnenscheinminuten ausgibt. Dabei ist es möglich, sowohl die komplette Abschirmung durch diffuse Wolken, als auch einen Wert für einen Wechsel von Sonne und Wolken zu berechnen. Um den Strahlungsmesser optimal auszurichten, ist das Instrument auf einer beweglichen schiefen Ebene montiert, die 10 mal im Jahr an die geänderte Sonnenbahn angepasst wird.

In Göttingen wird die tägliche astronomische Sonnenscheindauer durch die hügelige Umgebung mehr oder weniger stark reduziert. An der WSG beträgt die morgendliche Reduzierung (recht geringe) 8-25 Minuten, die abendliche durch den nahen Solling im Westen der Station je nach Jahreszeit ca. 15-30 Minuten. Bei wolkenlosem Wetter beträgt somit die maximale Sonnenscheindauer ca. TL-40 Minuten.


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