- Die Temperatur ist eine physikalische Größe, die den Wärmegrad von Körpern oder Substanzen bzw. der Luft angibt. Mit Hilfe der Temperaturmessung weiß man, wie heiß oder kalt es ist.
- Die Einheit, in der Temperatur gemessen wird, ist in der SI-Einheit Kelvin (K) oder Grad Celsius (°C). Zur Angabe der Temperatur wird oft auch die Einheit Grad Fahrenheit (°F) verwendet.
- Mittels eines Thermometers wird die Lufttemperatur gemessen. Die Messung erfolgt zwei Meter über dem Boden.
- Der Aggregatzustand kann sich abhängig von der Temperatur ändern.
1. Was ist Temperatur?
Als Temperatur wird der Wärmezustand eines Körpers bzw. der Luft bezeichnet. Die Lufttemperatur ist eine der messbaren Größen, die den Zustand der Atmosphäre beschreibt.
Die Temperatur wird bestimmt durch die mittlere kinetische Energie, in diesem Fall die der Luftmoleküle. Die Moleküle sind stets in Bewegung und stoßen somit auch zusammen. Dabei wird Wärme erzeugt. Je enger nun der Raum ist, in dem sich die Moleküle befinden, desto öfter stoßen sie zusammen und umso wärmer wird es.
Das Wetterelement "Temperatur" kann weiter spezifiziert werden, z. B. Höchsttemperatur, Tiefsttemperatur, Monatsmitteltemperatur, Jahresmitteltemperatur usw.
Folgende Werte sind in der Meteorologie hinsichtlich der Temperatur essentiell:
- Hitzetag: Tageshöchsttemperatur von mindestens 30 °C
- Sommertag: Tageshöchsttemperatur von mindestens 25 °C
- Tropennacht: Tagestiefsttemperatur von 20 °C und mehr
- Frosttag: Tagestiefsttemperatur von weniger als 0 °C
- Eistag: Tageshöchsttemperatur von weniger als 0 °C
2. Solare Strahlung beeinflusst Temperatur
Die Energiequelle für die Erde ist die Sonne, doch erreicht nur etwa die Hälfte der solaren Strahlung die Erdoberfläche, wo sie in Wärmestrahlung umgewandelt wird. Der Rest wird reflektiert oder absorbiert und leistet keinen oder keinen großen Beitrag zur Erwärmung der Luft.
Da die Nordhemisphäre im Winter auf der Seite liegt, die der Sonne abgewandt ist, bekommt die Nordhalbkugel im Winter viel weniger der solaren Strahlung ab als im Sommer. Die Sonne kann den Boden und die unteren Luftschichten aufgrund der kürzeren Tage nicht mehr so stark aufheizen wie im Sommer. Außerdem sorgen die langen Nächte dafür, dass es durch die nächtliche Ausstrahlung der Erde stark abkühlt. Darum ist es auf der Nordhalbkugel im Winter kälter als im Sommer.
3. Wie wird die Lufttemperatur gemessen?
Da der Boden großen Einfluss auf die Temperatur hat, wird die Lufttemperatur in der Meteorologie unter bestimmten Bedingungen gemessen. Die Lufttemperatur wird stets zwei Meter über dem Boden gemessen. Die Messstation muss zudem windgeschützt sein und im Schattenbereich angebracht werden, um eine direkte Sonneneinstrahlung zu vermeiden. Oft kommt dabei die sogenannte Wetterhütte zum Einsatz, wie in folgender Grafik veranschaulicht wird.
Bild 1: Ein Meteorologe liest vor einer Wetterhütte Temperaturwerte ab (Quelle: dpa).
Übrigens: Nichtsdestotrotz können Temperaturmessungen zusätzlich auch in anderen Höhen durchgeführt werden. Die Temperatur in Bodennähe erfolgt beispielsweise in einer Höhe von fünf Zentimetern.
Temperaturmessung mittels eines Thermometers
Ein herkömmliches Quecksilber- oder digitales Thermometer kann verwendet werden, um die Lufttemperatur zu messen.
Ein Quecksilberthermometer besteht aus einer Glasröhre, die mit Quecksilber gefüllt ist. Das Quecksilber dehnt sich mit steigender Temperatur aus und steigt in der Röhre nach oben. Dabei steigt es umso höher, je höher die Temperatur ist. Gleichzeitig zieht sich das Quecksilber bei sinkender Temperatur zusammen und sinkt in der Röhre ab. An einem Ende der Röhre befindet sich eine kleine Skala, auf der die Temperaturen abgelesen werden können.
Wetterballon zur Bestimmung der Lufttemperatur in großen Höhen
Meteorolog:innen verwenden außerdem Wetterballons, um die Lufttemperatur in verschiedenen Höhen zu messen. Das Thermometer am Ballon kann während des Aufstiegs die Temperaturwerte aufzeichnen. Diese Methode ermöglicht die Erfassung von Temperaturdaten in unterschiedlichen Atmosphärenschichten.
Temperaturangaben durch Satellitentechnologien
Satelliten können die Temperatur vom Weltraum aus messen. Sie verwenden Infrarotstrahlung, um die Temperatur auf der Erdoberfläche zu erfassen und daraus Rückschlüsse auf die Lufttemperatur zu ziehen. Diese Methode ermöglicht eine flächenmäßige Erfassung der Temperatur über große Gebiete.
Es ist wichtig, die Messungen unter standardisierten Bedingungen durchzuführen und auf Faktoren wie direkte Sonneneinstrahlung, Wind und Feuchtigkeit zu achten, da diese die Messergebnisse beeinflussen können.
Umrechnung: Temperaturangabe und ihre Einheiten
Die Einheit der Temperaturmessung wird in der Regel durch Kelvin (K) oder Grad Celsius (°C) angegeben. Zur Angabe der Temperatur wird oft auch die Einheit Grad Fahrenheit (°F) verwendet. Mittels diesen Gleichungen werden die verschiedenen Einheiten umgerechnet:
- Für die Umrechnung der Celsius- in die Kelvin-Skala gilt: T [°C] = T [K] - 273,15
- Für die Umrechnung in die Fahrenheit-Skala gilt: T[°F] =T [°C] * 1,8 +32
Wenn ein Stoff eine ausreichend hohe Temperatur erreicht, kann er in einen anderen Aggregatzustand übergehen. Zum Beispiel schmilzt ein fester Stoff und wird flüssig, wenn er ausreichend erwärmt wird. Wenn die Temperatur weiter erhöht wird, verdampft die Flüssigkeit und wird gasförmig.
Bei 0 °C geht Wasser vom festen in den flüssigen Aggregatzustand über. Bei 100 °C erfolgt der Übergang vom flüssigen in den gasförmigen Aggregatzustand.
Bild 2: Aggregatzustände fest - flüssig - gasförmig (Quelle: Shutterstock).
4. Temperaturprognose: Wie warm bzw. wie kalt wird es?
Die Temperaturprognose im Wetterbericht zeigt, welche Temperaturen in Deutschland zu erwarten sind. Anhand unserer 48h-Prognose siehst du, wie warm bzw. wie kalt es in deiner Region in den kommenden Stunden wird. Die prognostizierte Temperatur gibt dabei Auskunft, ob ggf. mit Frost oder Hitze gerechnet werden muss.
Hier geht's zur Temperaturvorhersage für Deutschland: https://www.wetter.com/wetterkarten/temperatur
5. Frost versus Hitze - Warnung vor sehr niedrigen bzw. sehr hohen Temperaturen
Die Temperatur kann extrem schwanken. In Deutschland kann der Temperaturunterschied im Winter bzw. Sommer extrem groß sein.
So muss im Winter unter Umständen vor Frost gewarnt werden. Von Frost sprechen Wetterexpert:innen ab einer Temperatur von 0 Grad und weniger. Wenn die Temperatur unter den Gefrierpunkt fällt, kann sich der Wasserdampf in Form von Eiskristallen auf Oberflächen niederschlagen. Frost kann Schäden an Pflanzen verursachen und das Gefrieren von Wasser auf Straßen und Gehwegen zur Folge haben, was zu gefährlicher Glätte führen kann. Daher gibt es für Frost folgende Warnkriterien.
| Warnereignis | Schwellenwert | Stufe |
| Frost |
verbreitet Lufttemperatur unter dem Gefrierpunkt in Lagen bis 800m |
1 |
| Strenger Frost |
überörtlich oder anhaltend Lufttemperatur kleiner minus 10 °C in Lagen bis 800m |
2 |
Tabelle 1: Kriterien für Wetter- und Unwetterwarnungen bei Frost (Quelle: DWD).
Im Sommer können die Temperaturen bei entsprechender Wetterlage so hohe Werte annehmen, dass vor Hitze gewarnt werden muss, da diese insbesondere für empfindliche Menschen schnell zur Gefahr werden kann. Der Deutsche Wetterdienst (DWD) hat daher verschiedene Warnkriterien für Hitze festgelegt:
| Warnereignis | Schwellenwert | Stufe |
| Starke Wärmebelastung |
Gefühlte Temperatur über etwa 32 °C, zusätzlich nur geringe nächtliche Abkühlung |
1 |
| Extreme Wärmebelastung |
Gefühlte Temperatur über 38 °C |
2 |
Tabelle 2: Kriterien für Wetter- und Unwetterwarnungen bei Hitze (Quelle: DWD).
Passend zu diesem Thema:
Welche Temperaturen von den Wettermodellen in den kommenden Tagen hierzulande vorhergesagt werden, siehst du in unserem Wetterbericht:
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Verwendete Quellen:
DWD, Wetterkunde für alle (Roth), Das Wetter (Llody).
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