Es ist heiß! Zumindest gehe ich davon aus, dass die meisten der Leserinnen und Leser sich gerade in Deutschland, Österreich oder sonst irgendwo in Mitteleuropa aufhalten und so wie ich am Bodensee Temperaturen jenseits der 30 Grad Celsius erfahren. Ich finde das ja super und hab nichts dagegen, wenn es mal endlich so richtig hochsommerlich ist. Andere mögen das vielleicht nicht so – aber egal ob man Sonnenfan ist oder nicht: Bei diesem Wetter muss man auf jeden Fall aufpassen, keinen Sonnenbrand zu bekommen.
Das hat jetzt nicht unbedingt etwas mit den Temperaturen zu tun. Oder mit der Astronomie. Die Gründe für die momentane Hitzewelle sind eher meteorologischer Natur. Aber es gibt durchaus ein paar Zusammenhänge. Zum Beispiel wenn es um die Tageszeiten geht, bei denen man sich besonders stark vor der Gefahr eines Sonnenbrandes in Acht nehmen muss.
Lindau am Morgen – hier ist die Sonne noch hauptsächlich schön und weder heiß, noch gefährlich
Wer, so wie ich Frühaufsteher ist, wird in diesen Tagen nicht nur wunderbare Sonnenaufgänge erleben können, sondern auch noch recht angenehme Temperaturen. Das liegt daran, dass die Sonne morgens noch tief am Horizont steht. Ihre Strahlen erreichen den Erdboden unter einem flachen Winkel und ihre Energie verteilt sich über eine große Fläche. Die Morgensonne kann den Boden und die Luft also noch nicht so stark aufheizen und es bleibt kühl. Erst wenn sie im Laufe des Tages immer weiter nach oben wandert, konzentriert sie ihre Energie auf einen immer kleineren Raum und es wird so richtig heiß. Am Abend ist es wieder umgekehrt und die tiefstehende Abendsonne sorgt für angenehm kühle Temperaturen.
Wie hoch die Sonne am Himmel stehen kann, hängt von der geografischen Breite und der Jahreszeit ab. Ich habe das in einem anderen Artikel schon ausführlich erklärt. Vereinfacht gesagt berechnet sich der maximale Höchststand der Sonne aus dem Winkel zwischen dem Horizont und dem Pol; plus der Schiefe der Erdachse. Ein Beispiel: Hier in Lindau befinde ich mich auf einer geografischen Breite von knapp 47,5 Grad (Nord). Bis zum Nordpol sind es 42,5 Grad (90-47,5). Das ist demnach auch der Winkel, den die Sonne maximal erreichen kann, wenn sie über den Horizont steigt. Beziehungsweise es wäre der Winkel, wenn die Erdachse exakt senkrecht auf die Umlaufbahn der Erde um die Sonne stehen würde. Das tut sie aber nicht, sondern ist um 23,5 Grad aus der Senkrechten geneigt. Das führt dazu, dass sie hier in Lindau im Extremfall nochmal genau diese 23,5 Grad höher am Horizont stehen kann, also insgesamt 66 Grad. Das ist aber nur einmal im Jahr der Fall, nämlich zur Sommersonnenwende. Die war schon am 21. Juni und die Sonne steht nun Tag für Tag ein klein wenig tiefer am Himmel, wenn sie ihren höchsten Punkt zu Mittag erreicht. Heute sind das in Lindau ein bisschen mehr als 65 Grad. Immer noch genug, um im Laufe des Tages für eine ordentlich Hitze zu sorgen!
Wolkenloser Himmel über dem Bodensee – hier sollte man Sonnencreme dabei haben!
Aber die Hitze alleine macht noch keinen Sonnenbrand! Dafür ist ein Teil der Sonnenstrahlung zuständig, den wir nicht sehen können. Ich hab ja schon oft erzählt, dass es sehr viel mehr Licht gibt, als unsere Augen sehen können (zum Beispiel hier). Einen Teil dieser unsichtbaren Sonnenstrahlung hat der deutsche Physiker Johann Wilhelm Ritter 1801 entdeckt (und zwar in meiner Heimatstadt Jena). Er hat mit einem Prisma ein Spektrum erzeugt, also das Licht der Sonne in seine einzelnen Farben aufgespalten. Er sah den üblichen Regenbogen vor sich, der von rot über gelb bis hin zu blau und violett reichte. Mit diesen Farben experimentierte er und wollte wissen, wie gut sie darin sind, Silberchloridpapier zu schwärzen (das sind im Prinzip die gleichen Reaktionen die auch bei der frühen Fotografie dafür gesorgt haben, das Fotopapier zu belichten). Er fand heraus, dass kurzwelliges Licht (am blau/violetten Ende des Regenbogens) sehr gut darin ist, auf dem Silberchloridpapier die entsprechenden chemischen Reaktionen hervor zu rufen und es zu schwärzen. Noch besser klappte das aber, wenn er das Papier hinter das violette Ende des Spektrums legte; dort, wo eigentlich gar kein Licht mehr zu sehen war.
Aber es musste dort trotzdem noch Strahlung vorhanden sein, die das Papier sehr viel besser schwarz färbte als die komplette sichtbare Strahlung! Diese neue Form der Strahlung wurde lange Zeit als “chemische Strahlung” bezeichnet, bis sich dann schließlich irgendwann der moderne Name durchsetzte: Ultraviolettstrahlung.
UV-Licht ist Licht mit einer Wellenlänge, die zu kurz ist, um von unseren Augen registriert zu werden. Andere Lebewesen können das aber: Insekten sehen die Blumen zum Beispiel im UV-Licht leuchten. Und auch wir Menschen werden von diesem unsichtbaren Licht beeinflusst. Je kürzer die Wellenlänge, desto mehr Energie steckt in der Strahlung und desto leichter fällt es ihr, Moleküle und Atome anzuregen oder gar zu ionisieren (d.h. Elektronen aus der Hülle der Atome herauszulösen). Das gilt besonders für die sehr kurzwellige Gamma- oder Röntgenstrahlung aber auch das UV-Licht ist in geringerem Masse dazu fähig. Es kann daher auch die Moleküle unseres Körpers beeinflussen bzw. zerstören.
Die sogenannte UV-A-Strahlung hat vom ganzen UV-Licht die längste Wellenlänge. Sie kann bis zur Lederhaut (der mittleren der drei Hautschichten) eindringen und dabei für kurzfristige Pigmentierung sorgen. Man wird also braun, die Färbung hält aber nicht lange an. Die UV-A-Strahlung kann dafür aber das Bindegewebe schädigen und dafür sorgen, das unsere Haut vorzeitig altert. Sie erhöht außerdem das Hautkrebsriskio, da sie Moleküle im Körper ionisieren kann und so die sogenannten “freien Radikale” erzeugt. Für den Sonnenbrand ist sie allerdings nicht verantwortlich.
Den erzeugt die etwas kurzwelligere UV-B-Strahlung. Sie dringt nur bis zur Oberhaut vor und verursacht hier eine langfristige Bräunung. Sie sorgt dort auch für die Bildung des wichtigen Vitamins D3; ist aber auch hauptverantwortlich für die Entstehung von Karzinomen. Und für den Sonnenbrand! Die kurzwellige UV-B-Strahlung ist energiereich und kann die Zellen der Oberhaupt schädigen. Dabei werden Botenstoffe freigesetzt, die dann in der Unterhaut eine Entzündung hervor rufen: Die Gefäße erweitern sich, die Haut färbt sich rot, wirft Blasen und Flüssigkeit kann austreten. Man hat einen Sonnenbrand bekommen!
Es gibt auch noch UV-C-Strahlung, die aber unseren Körper gar nicht erreichen kann, weil sie schon von den Molekülen in der oberen Atmosphäre blockiert wird. Und das ist die gute Nachricht: Unsere Atmosphäre lässt generell nur wenig UV-Strahlung durch. Vor allem die Ozonschicht hält sie zurück (weswegen wir auch gut auf sie aufpassen sollten!). Die Menge der UV-Strahlung, die dennoch bis zur Erdoberfläche dringen kann, hängt daher auch davon ab, wie viel Atmosphäre sich zwischen uns und der Sonne befindet. Und so wie die Temperatur ändert auch die sich mit dem Sonnenstand.
Sommerabend mit angenehmen Temperaturen in Bregenz am Bodensee
Wenn die Sonne direkt über unserem Kopf stehen würde, dann wäre die Dicke der Atmosphärenschicht die ihre Strahlung durchdringen muss, am geringsten. Je näher sie dem Horizont kommt, desto länger ist der Weg, den Licht und UV-Strahlung durch die Lufthülle zurück legen müssen und desto mehr davon kann absorbiert werden. Wer frühmorgens oder am Abend draußen ist, hat gute Chancen, ohne Sonnenbrand davon zu kommen. Wer sich aber Mittags der hochstehenden Sonne ungeschützt aussetzt, wird schnell merken, wie unangenehm das werden kann!
Also bleibt lieber im Schatten – oder benutzt ausreichend Sonnencreme! Ich werde die heißen Mittagsstunden sowieso mit Arbeit im Konferenzzentrum verbringen (müssen) und dann den kühlen Abend für eine kleine Radfahrt am Ufer des Bodensees nutzen!
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