SWR Warum? Sonnenbrand / Die strahlende Sonne

Die Sonne sendet keineswegs nur das für uns Menschen sichtbare Licht aus. „Licht“ ist definiert als der Strahlungsbereich, den wir mit unserem Auge wahrnehmen. Bienen zum Beispiel sehen dagegen auch im ultravioletten Bereich. Diese Strahlung können wir mit den Augen nicht wahrnehmen, sie hat aber dennoch einen Einfluss auf uns: Wir bekommen einen Sonnenbrand, wenn wir uns ihr zu lange aussetzen.

Ultraviolett ist jedoch nicht gleich Ultraviolett. Auch hier gibt es unterschiedliche Bereiche, so wie es beim (für uns sichtbaren) Licht verschiedene Farben gibt. Man teilt das UV entsprechend seiner Wellenlänge in die Bereiche UV-A, UV-B und UV-C ein.
Neben dem Licht und der UV-Strahlung sendet die Sonne Infrarotstrahlung (Wärmestrahlung) sowie Röntgenstrahlung und Radiowellen aus. Die Sonne ist demnach eine riesige Strahlungsquelle, die ein breites Spektrum von Wellen produziert.

Das Spektrum der Sonnenstrahlung.

Die Wellenlänge bestimmt die Eigenschaft des Lichts. Je kleiner die Wellenlänge, desto energiereicher ist die Strahlung.

Reflexion & Absorption

Strahlung aller Art kann beim Auftreffen auf ein Objekt prinzipiell drei Schicksale erleiden: Sie geht hindurch, sie wird absorbiert oder sie wird reflektiert.
Fällt Licht zum Beispiel durch Fensterglas, geht es ungehindert hindurch.

Durch ein Fenster passiert das Licht ungehindert. An Staub in der Luft wird es reflektiert –
das ist der Grund, warum wir die Strahlen hier überhaupt sehen können. © dpa

Fällt es dagegen auf schwarzes Papier, wird es absorbiert. Das heißt, das Papier nimmt die Energie der Strahlung auf – es wird warm.

Fällt Licht nun zum Beispiel auf eine polierte Metalloberfläche, wird es reflektiert – das Licht wird zurückgeworfen und ändert lediglich seine Richtung.

Diese Möglichkeiten gelten auch im atomaren Maßstab. Strahlung kann durch ein Molekül hindurch gehen, von ihm absorbiert werden oder an ihm reflektiert werden.
Die Atmosphäre der Erde absorbiert ein Drittel der Strahlung der Sonne, die auf sie trifft. Je länger der Weg der Strahlung durch die Atmosphäre, desto mehr wird absorbiert. Das ist der Grund dafür, warum die Sonne am Äquator am stärksten scheint: Die Sonne steht hier fast senkrecht, die Strahlung nimmt also den kürzesten Weg durch die Atmosphäre und am meisten davon gelangt zur Erdoberfläche.

Die wichtigsten Stoffe, welche die Strahlung beeinflussen, sind Wassertröpfchen in den Wolken, andere lichtbrechende und -absorbierende Partikel wie Staub und Ruß sowie Ozon, Sauerstoff und Wasserdampf. Die blaue Farbe des Himmels kommt beispielsweise durch Brechung des Sonnenlichts an Luftteilchen zustande. UV wird vor allem von Ozon absorbiert.