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Nach einer weltweiten Übereinkunft wird die Lufttemperatur in einer Höhe von 2 Meter sowie im Schatten gemessen. Auch die vorhergesagte Lufttemperatur gilt für eine Höhe von 2 Meter über dem Erdboden.

Die Lufttemperatur hängt von der vorhandenen Luftmasse sowie von den aktuellen Strahlungsbedingungen ab.

Im Sommer kann sich der Boden bei intensiver Sonneneinstrahlung stark erwärmen. Die so gewonnene Wärme des Erdbodens wird durch Turbulenzen an die unteren Luftschichten weitergegeben. Dabei ist die Lufttemperatur in 5 cm über dem Erdboden einige Grad höher als die Lufttemperatur in 2 Meter.

Während einer windstillen und wolkenlosen Nacht tritt der umgekehrte Effekt ein. Der Erdboden kühlt sich durch Ausstrahlung stark ab. Gleichzeitig werden die unteren Luftschichten ebenfalls durch Kontakt mit dem Erdboden immer kälter. Da kalte Luft schwerer ist als warme bildet sich in diesem Falle eine bodennahe Kaltluftschicht. Die Lufttemperatur in 5 cm über dem Erdboden ist dann meist einige Grad niedriger als die Lufttemperatur in 2 Meter Höhe.

So können in 2 Meter Höhe noch Plusgrade gemessen werden, während direkt am Erdboden bereits leichter Frost auftritt.

Das sogenannte Erdbodenminimum wird mit einem Thermometer rund 5 cm über dem Erdboden registriert.

Auch Niederschlagsprozesse können den Gang der Temperatur beeinflussen. So geht die Temperatur bei einem starken Sommergewitter durch den kalten Regen bzw. auch Hagel meist auf Werte unter 20 Grad zurück. Im Winter kann einsetzender Schneefall bei trockener Luft die Temperatur ebenfalls von beispielsweise + 5 Grad auf rund 0 Grad sinken lassen und es bildet sich bei weiter anhaltendem Niederschlag eine Schneedecke.