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2025-11-23T18:24:42Z

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{{Dieser Artikel|behandelt die meteorologische Temperatur – zur Temperatur in Gebäuden siehe [[Raumtemperatur]].}}

Als '''Lufttemperatur''' wird jene [[Temperatur]] der bodennahen Atmosphäre bezeichnet, die weder von [[Sonnenstrahlung]] noch von [[Geothermie|Bodenwärme]] oder [[Wärmeleitung]] beeinflusst ist.

Die genaue [[Definition]] durch Wissenschaftler und Techniker ist je nach Fachgebiet etwas verschieden. In der [[Meteorologie]] wird die Lufttemperatur in einer Höhe von zwei Metern gemessen, wofür die klassischen, weiß gestrichenen Wetterhütten ([[Thermometerhütte]]n) in freier Umgebung dienen.

In der Heizungstechnik und Gebäudeautomation misst man die '''''Außentemperatur''''', sie wird an einer wandnahen, repräsentativen Stelle ermittelt, ohne die Wandabstrahlung und direkte Sonnenstrahlung mitzumessen.

== Einflüsse ==
Die wesentlichen Einflussfaktoren auf die Lufttemperatur sind einerseits der [[Strahlungshaushalt der Erde]] bzw. dessen lokale [[Strahlungsbilanz]] und andererseits Mischungseffekte durch den [[Wind]].

== Variabilität ==
{{Hauptartikel|Temperaturextrema}}

Die Lufttemperatur variiert im Laufe des Tages, der Jahreszeiten und von Klimaschwankungen. Die höchsten Temperaturen ([[Hitzepol]]) von fast 60 °C werden im Innern von Wüsten beobachtet, die tiefsten Werte ([[Kältepol]]) treten in der Antarktis auf (fast −90 °C).<ref name="wmo-asu">{{Internetquelle | hrsg=[[World Meteorological Organization]] | url=https://wmo.asu.edu/ | titel=Global Weather & Climate Extremes | zugriff=2013-08-10}}</ref>

{| border="0" align="right"
|-
| [[Datei:Surface air temperature global.jpg|mini|350px|right|Kurvenverlauf berechnet auf Basis der von Jones et al. publizierten Daten<ref name="SAT">P. D. Jones et al.: {{Webarchiv | url=http://seaice.apl.washington.edu/Papers/JonesEtal99-SAT150.pdf | wayback=20100716200522 | text=Surface Air Temperature And Its Changes Over The Past 150 Years, Figure 7}} (Seite 24 von 28 der PDF-Datei; 7,8 MB)</ref> (Mittelwerte + Magnitude).]]
|-
| [[Datei:Jones et al. Surface air temperature.jpg|mini|350px|right|Die Abbildung zeigt die von Jones et al. publizierte Grafik.<ref name="SAT" />]]
|}

=== Jahresgang ===
Im Jahresgang, basierend auf entweder [[Tagesmitteltemperatur|Tages]]-, Monats- oder [[Jahresmitteltemperatur|Jahresmitteln]] als langjährige Durchschnittswerte, zeigt sich für Mitteleuropa ungefähr der folgende Verlauf. Der Januar bildet den kältesten Monat, von März bis Mai zeigt sich eine rasche Zunahme mit Maximum im Juli und von September bis Dezember eine ebenso rasche Abnahme der Temperaturen. Der Verlauf lässt sich in [[Klimadiagramm]]en darstellen und analysieren.

=== Tagesgang ===
Der Tagesgang der Lufttemperatur ist direkt an den Tagesgang der [[Globalstrahlung]] gekoppelt und zeigt daher einen ausgeprägten Abfall in der Nacht, also nach [[Sonnenuntergang]]. Das Minimum wird dabei am frühen [[Morgen (Tageszeit)|Morgen]] bzw. um den [[Sonnenaufgang]] herum<ref>{{Webarchiv|url=http://www.geographie.ruhr-uni-bochum.de/agklima/vorlesung/temperatur/tagesgang.html |wayback=20060313150911 |text=Ruhr-Universität Bochum: Einfluß der Jahreszeiten auf den Tagesgang der Temperatur }}</ref> erreicht. Diese Tendenz wird durch eine starke [[Bewölkung]] und auch [[Wind]], besonders in Nähe größerer Wasseroberflächen, abgedämpft. Unterschreitet die Lufttemperatur dabei die [[Taupunkt]]temperatur, kann es zu Phänomenen wie [[Nebel]], [[Tau (Niederschlag)|Tau]] oder [[Reif (Niederschlag)|Reif]] kommen. Nachdem die Temperatur ihr Tagesminimum durchschritten hat, steigt sie zunächst rasch und in den Mittagsstunden dann etwas langsamer an. Ihr Maximum erreicht sie nach dem Sonnenhöchststand, im Winter meist schon zwischen 13 und 14 Uhr, im Sommer zwischen 16 und 17 Uhr, teilweise erst vor 18 Uhr. Danach sinkt sie in den Abendstunden rasch und in der Nacht etwas langsamer ab, bis sie wiederum am frühen Morgen ihr Minimum erreicht. Dieser Normalfall des Tagesgangs gilt sowohl für den [[Sommer]] als auch für den [[Winter]]. Dynamische Einflüsse wie ein Einbruch von Warm- oder Kaltluft können aber zu teils erheblichen Abweichungen und unter Umständen einer Umkehr des Temperaturverlaufs führen. In Küstennähe ist der [[Seewind]] dafür verantwortlich, dass die Tageshöchsttemperatur oft schon wesentlich früher um 12 bis 13 Uhr erreicht wird, die Temperatur im weiteren Tagesverlauf also nicht mehr zunimmt.

=== Abhängigkeit von der Höhe ===
[[Datei:Atmosphäre Temperatur 600km.png|mini|Durchschnittliche [[Temperatur]] und [[molare Masse]] der Luft in Abhängigkeit von der Höhe.]]
Die Änderung der Lufttemperatur mit der Höhe ist das am weitesten verbreitete Kriterium zur Einteilung der [[Erdatmosphäre]] in verschiedene Schichten. Die [[Troposphäre]] als unterste Schicht hat über Mitteleuropa eine Erstreckung von etwa 11 Kilometern. Sie zeigt dabei einen genähert linearen Temperaturabfall von durchschnittlich 10 °C am Boden auf 0 °C in zwei Kilometern, rund −20 °C in fünf Kilometern und schließlich −55 °C in zehn Kilometern Höhe. Für diesen [[Atmosphärischer Temperaturgradient|atmosphärischen Temperaturgradienten]] gibt es zwei dynamische Modellfälle, den [[Atmosphärischer Temperaturgradient#Feuchtadiabatischer Temperaturgradient|feuchtadiabatischen]] und den [[Atmosphärischer Temperaturgradient#Trockenadiabatischer Temperaturgradient|trockenadiabatischen]]. Im Mittel beträgt die statische Temperaturabnahme etwa 0,65 °C je hundert Meter, was man als geometrischen Temperaturgradienten bezeichnet. Kommt es zu keiner weiteren Temperaturabnahme, so hat man die [[Tropopause]] erreicht. Liegt diese wie in den Tropen besonders hoch, können sich in der Troposphäre auch Minimaltemperaturen von −80 °C ausbilden.

Im weiteren Verlauf steigt die Temperatur nach einer stationären Phase wieder an, im Normalfall etwa ab 25 km Höhe. Verantwortlich hierfür ist die relativ hohe [[Ozon]]konzentration und die damit verbundene Strahlungsabsorption in dieser Atmosphärenschicht, die man als [[Stratosphäre]] bezeichnet. Das Temperaturmaximum wird mit etwa 0 °C in Höhe der [[Stratopause]] erreicht. In der sich hieran anschließenden [[Mesosphäre]] sinkt die Temperatur wieder und erreicht an der [[Mesopause]] mit −100 °C ein neues Minimum. Es folgt die [[Thermosphäre]] und schließlich die [[Exosphäre]] mit einer sich wiederum erhöhenden Temperatur, wobei man in diesen Höhen aber kaum noch von Luft sprechen kann und sie eigentlich schon zum [[Weltraum]] gehören. Die Teilchendichte ist hier so gering, dass selbst eine Temperatur von mehreren tausend Grad Celsius keine nennenswerten Wärmetransportprozesse bedingen würde.

== Messmethoden und -instrumente ==
[[Datei:Thermometer winterliche Temperaturen.jpg|mini|Winterliche Mittagstemperatur am 19. Dezember 2009 in Darmstadt]]
[[Datei:hoehetemp.jpg|mini|Ballon-Messung vom 27. September 2013 ab 12:40 in Stölln/Rhinow]]
Die Messung der Lufttemperatur erfolgt meist durch [[Thermometer]] oder [[Messfühler]]. Erstere sind in der Ausführung als [[Ausdehnungsthermometer]] meist mit [[Ethanol|Alkohol]] oder [[Quecksilber]] gefüllt, während die [[Sensor]]en überwiegend mit [[Halbleiter]]- oder [[Thermoeffekt]] arbeiten. Für weniger genaue Messungen werden auch [[Bimetall]]streifen verwendet.

Im Regelfall entspricht die [[Temperaturmessung]] einer [[Tauchmessung]], die in der Technik oft durch [[Luftwechsel|Ventilation]] beschleunigt wird. Daher wird für rasche, aber genaue wissenschaftliche Messungen das [[Schleuderthermometer]] verwendet. Beim [[Ablesung|Ablesen]] muss man allerdings – wie auch bei anderen Skalen – darauf achten, rechtwinklig auf die Skala zu blicken, Andernfalls kann ein [[Parallaxe]]n-Fehler von 1° und mehr entstehen. Auch beim [[Aspirationspsychrometer]] (''Assmann-[[Psychrometer]]'') wird ventiliert (im [[Luft]]strom eines kleinen Flügelrades) gemessen, wodurch man auch die [[Feuchttemperatur]] sehr genau erhält.

Viele Messfehler entstehen durch das Anbringen des Thermometers an einer ungünstigen Stelle. So sollte ein [[Außenthermometer]] immer im [[Norden]] des Gebäudes montiert werden, doch könnte es auch hier im Sommer für 2× 1 Stunde in der [[Sonnenstrahlung|Sonne]] sein. Neben der Eigenwärme des Gebäudes (gegen die schon einige Zentimeter Abstand vom Fensterglas helfen) kann auch die [[Rückstrahlung]] eines Nachbargebäudes die Messung um 1–2° verfälschen.

Die Angleichung eines Thermometers an die Lufttemperatur braucht eine gewisse Zeit, die von einigen Minuten bis zu einer halben Stunde dauern kann. Ist zum Beispiel mit einem relativ trägen Ausdehnungsthermometer ein rasches Ergebnis nötig, kann man die [[Ablesung]] durch Schwenken des Thermometers mit gestreckter Hand beschleunigen. Die [[Halbwertszeit]] beträgt etwa 20 Sekunden, das heißt nach dieser Zeit hat der „künstliche [[Wind]]“ die Anzeige auf der Skala um 50 % dem wahren Wert angenähert.

Die [[Schätzung]] der Lufttemperatur kann bei Windstille und entsprechender [[Erfahrung]] auf 1–3° genau gelingen. Die [[gefühlte Temperatur]] bei Wind wird jedoch durch den [[Windchill]] erheblich kälter eingeschätzt.

Zum Vergleich von Temperaturwerten, die an unterschiedlichen Orten und Höhen gemessen wurden, bedient man sich der [[potentielle Temperatur|potentiellen Temperatur]]. Ist der Fokus auf die [[Luftfeuchtigkeit]] bzw. [[Luftdichte]] gerichtet, so nutzt man die [[virtuelle Temperatur]].

== Einflüsse auf die Messgenauigkeit ==
Eine Messung auf eine Dezimalstelle, also 0,1 [[Grad Celsius]] genau, ist die äußerste [[Messgenauigkeit]], die im Freien noch möglich bzw. sinnvoll ist, denn bereits leichte Luftbewegungen haben einen Einfluss von einigen Zehntelgrad. Überdies herrschen auch bei [[Windstille]] horizontale [[Temperaturgradient]]en in der Größenordnung von 0,1 °C pro Meter, die mit [[Sonnenstand]], [[Gestein]] und [[Bewuchs]] stark schwanken können und in Bodennähe auch mehrere Grad betragen können. Am stabilsten ist das so genannte [[Temperaturfeld]] bei einem stark [[Bewölkung|bewölkten]] bis bedeckten Himmel und mittelstarkem Wind. Bei [[Schönwetter]] ist es hingegen am unruhigsten (siehe auch [[wolkenlos]] und [[Aufwind]]).

Wegen dieser Umstände erfordert eine verlässliche Messung der Lufttemperatur auf etwa 0,5 °C Genauigkeit bereits erhebliche Vorkehrungen, insbesondere eine gut hinterlüftete Abdeckung der [[Sonnenstrahlung]] und der Wärmestrahlung von Boden und Gebäuden. Der beste Aufstellungsort für einen Temperatursensor bzw. ein Thermometer ist deshalb eine schattige Stelle auf der sonnenabgewandten Seite eines freistehenden Gebäudes.

Für [[Amateur|Laien]] ist eine Messgenauigkeit von etwa 1 °C erreichbar, wenn obige Voraussetzungen gegeben und das Messgerät genähert [[Eichung|geeicht]] sind. Andernfalls können Fehler bis zu 3 °C auftreten, bei mangelndem Strahlungsschutz auch über 5 °C.

Die [[Wetterstation]]en der [[Meteorologe]]n messen die Temperatur in verschiedenen Höhen, einerseits um Aussagen über die [[Strahlungsbilanz|Strahlungs]]- bzw. [[Erde#Globaler Energiehaushalt|Energiebilanz]] zu erhalten, andererseits um die oben angeführten Effekte teilweise berücksichtigen zu können. Als '''Lufttemperatur''' wird die Temperatur bezeichnet, die in exakt 2 m Höhe in einer Wetterhütte strahlungsgeschützt gemessen wird. Zusätzlich wird die [[Bodentemperatur]] gemessen: Üblich sind die Messtiefen 5, 10, 20, 50 und 100 cm im Erdboden.

In der [[Astronomie]] und [[Geodäsie]] zählen die unvermeidlichen [[Anomalie (Meteorologie)|Anomalien]] des bodennahen Temperaturfeldes zu den unangenehmsten, weil nur schwer modellierbaren Störungen. Die [[Astronomische Refraktion]] lässt sich hingegen – als durchschnittliche, reguläre [[Strahlenbrechung]] – relativ gut aus 3–4 Luftparametern berechnen.

Die Astronomen nennen die [[Turbulente Strömung|Turbulenz]]en, welche die [[Richtung]] des Sternenlichts um 0,5 bis 5" ablenken, „[[Seeing]]“ (Luftunruhe) bzw. [[Szintillation (Astronomie)|Szintillation]] („Flimmern“ der Sterne); das [[Lokalklima]] in der [[Kuppel]] einer Sternwarte kann eine sog. [[Saalrefraktion]] bewirken.<br />
Die [[Geodät]]en fürchten diese Einflüsse weniger, weil sie als [[zufälliger Fehler]] bei längeren [[Messreihe]]n herausfallen. Unangenehmer ist hingegen ein [[systematischer Fehler]] durch die [[Seitenrefraktion]], die insbesondere in [[Tunnel]]n und bei [[Visur]]en auftreten, die knapp an einer thermisch unterschiedlichen Fläche vorbeilaufen (zum Beispiel einer besonnten [[Hauswand]]). Auch wechselnde [[Windsystem]]e im [[Gebirge]] oder bei technischen Großprojekten können kritische [[systematisch]]e Einflüsse haben.

== Geschichte ==
In [[Florenz]] wurde am 15. Dezember 1654 mit der regelmäßigen Messung und Aufzeichnung der täglichen Temperatur begonnen.

== Normaußentemperatur der Heiz- und Kühltechnik ==
Für Zwecke der [[Heizleistungsrechnung]] bemisst man den [[Heizbedarf]] bzw. die erforderliche [[Kühlleistung]] anhand von fest vorgegebenen Temperaturen. Hier gilt etwa:

* nach der deutschen [[VDI-Richtlinie]] 2067/[[DIN 4108]] T6 wird die [[Heizgrenze]] bei 15 °C angenommen, für die Außentemperatur legt man die vom [[Deutscher Wetterdienst|Deutschen Wetterdienst]] ermittelten Werte zugrunde; die Norm-Außentemperaturen sind in einer Tabelle und einer [[Isotherme]]nkarte im nationalen Anhang der [[EN 12831|DIN EN 12831]] gesammelt.<ref>[http://www.haustechnikdialog.de/SHKwissen/1302/Norm-Aussentemperaturen Norm-Außentemperaturen]</ref>
* in Österreich, der Schweiz und Liechtenstein verwendet man eine Heizgrenze von 12 °C, hier sind die Temperaturwerte von [[Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik|ZAMG]] (Österreich) bzw. [[Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie|MeteoSchweiz]] (Schweiz und Liechtenstein) Bezugswert.

== Weblinks ==
{{Commonscat|Air temperature|Lufttemperatur}}
{{Wiktionary|Lufttemperatur}}
* [https://www.zamg.ac.at/fix/klima/oe71-00/klima2000/klimadaten_oesterreich_1971_frame1.htm Klimadaten von Österreich 1971–2000], [[ZAMG]] (Ausgewählte Stationen: Heiztage, Heizgradtage (Gradtagzahl) und andere Klimadaten)
* [https://www.energiesparhaus.at/denkwerkstatt/klimadatensuche.asp Klimadaten für Orte in Österreich], energiesparhaus.at (Heiztage, Heizgradtage, [[Normaußentemperatur]], solare Einstrahlung – umfangreich, Werte differieren zu den amtlichen Daten der ZAMG)
* [http://www.haustechnikdialog.de/SHKwissen/1302/Norm-Aussentemperaturen Norm-Aussentemperaturen] mit Isothermenkarte für Deutschland
* Anne Preger: [https://www1.wdr.de/radio/wdr5/sendungen/zeitzeichen/temperatur-100.html ''15.12.1654 - Beginn der Messung und Aufzeichnung der Lufttemperatur''] [[WDR]] [[ZeitZeichen (Hörfunksendung)|ZeitZeichen]] vom 15. Dezember 2019 (Podcast)

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4168286-5}}

[[Kategorie:Meteorologische Größe]]
[[Kategorie:Temperaturmessung]]
[[Kategorie:Flugmeteorologie]]
[[Kategorie:Klimatechnik]]
[[Kategorie:Klimatologie]]

Lufttemperatur - Versionsgeschichte

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