Wissenschaftler haben den sonnigsten Ort der Erde gefunden, an dem es sich anfühlt, als stünde man auf der Venus

Nahe der Westküste Südamerikas liegt eine große Ebene in der Nähe der Anden, dem Altiplano der Atacama-Wüste. Mit einer Höhe von mehr als 4.000 Metern empfängt dieser im Allgemeinen kalte und trockene Ort auf der Erde auch mehr Sonnenlicht als jeder andere Ort auf dem Planeten – und übertrifft damit höher gelegene Orte, die näher am Äquator liegen. Tatsächlich kann man auf dem Plateau so viel Sonne sehen wie die Venus.

In einer kürzlich im Bulletin der American Meteorological Society veröffentlichten Studie wurde auf dem chilenischen Altiplano, dem zweithöchsten ausgedehnten Plateau der Welt, ein Weltrekord an Sonneneinstrahlung (der Abgabe von Lichtenergie von der Sonne an die Erde) von 2.177 Watt pro Quadratmeter gemessen Erde. Das ist viel höher als die Strahlung an der Spitze unserer Atmosphäre, die etwa 1.360 Watt pro Quadratmeter empfängt.

„Es ist tatsächlich die Strahlung, die Sie im Sommer erhalten, wenn Sie auf der Venus stehen“, sagte Studienautor Raul Cordero, ein Klimatologe an der Universität Groningen in den Niederlanden. Er sagte, dieser Vergleich sei „unglaublich“, da die Venus etwa 28 Prozent näher an der Sonne sei als die Erde.

Im Durchschnitt beträgt die Sonneneinstrahlung auf dem Plateau etwa 308 Watt pro Quadratmeter und ist damit immer noch die höchste weltweit. Cordero sagte, das Solarenergiepotenzial im Altiplano sei im Durchschnitt etwa doppelt so hoch wie in Mitteleuropa und der US-Ostküste.

„Wenn man einer so hohen Strahlengefahr ausgesetzt ist, muss man seine Haut schützen“, sagte Cordero. „An diesem bestimmten Standort sind sich die Menschen, die dort arbeiten, bewusst, dass die Strahlung hoch war, aber jetzt wissen wir, wie hoch sie wirklich ist.“

Satellitendaten haben zuvor gezeigt, dass dieses Gebiet das meiste Sonnenlicht auf der Erde erhält. Die neue Studie analysierte jedoch neue Messungen, um zu erklären, warum dieses Gebiet einer so extremen Strahlung ausgesetzt ist. Die Messungen wurden auf dem Chajnantor-Plateau in Chile durchgeführt, einer riesigen flachen Fläche auf mehr als 5.000 Metern Höhe, was „Abhebeort“ bedeutet. Es beherbergt große astronomische Projekte, darunter das Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA).

Das Team stellte fest, dass die extreme Strahlung auf dünne, hochgelegene Wolken in der Gegend zurückzuführen ist.

Cordero erklärte, dass Wolken oft das Sonnenlicht blockieren oder Strahlung zurück in den Weltraum reflektieren, aber dünne, zerbrochene Wolken an dieser Stelle können die Sonne in einem Phänomen, das als Vorwärtsstreuung bekannt ist, intensiv auf die Oberfläche fokussieren – so als würde man eine Lupe an die Sonne halten. Die Studie ergab, dass diese Wolken, typischerweise Kumulus-, Zirrus- oder Cirrostratuswolken, die Sonneneinstrahlung an der Oberfläche im Vergleich zu wolkenlosen Bedingungen um bis zu 80 Prozent verstärken können.

Diese Wolken sind im Januar und Februar während des Sommers auf der Südhalbkugel am stärksten ausgeprägt. Die Feuchtigkeit, die diese Wolken erzeugt, kommt während des südamerikanischen Monsuns aus dem Amazonas.

„Was mir auffiel, war, wie groß der Wert unter den Bedingungen der Vorwärtsstreuung im Altiplano werden kann“, sagte TC Chakraborty, ein Geowissenschaftler am Pacific Northwest National Laboratory, der nicht an der Forschung beteiligt war. „Dies ist eine interessante Beobachtungsstudie über mögliche Sonnenextreme auf unserem Planeten, die neue Rekorde für kurzwellige Strahlung an der Oberfläche aufstellt.“

Seiji Kato, ein Atmosphärenforscher der NASA, der ebenfalls nicht an der Forschung beteiligt war, war von den Ergebnissen der Studie nicht überrascht. Er sagte, wenn Sonnenstrahlung durch die Atmosphäre geleitet wird, werde sie von Wasserdampf absorbiert und von Wolken und Aerosolen gestreut. Aber ein hochgelegener Ort, der über der Wasserdampfschicht liegt und weniger Wolken und Aerosole hat, würde mehr Sonnenschein erhalten.

Cordero sagte, dass diese Wolken auch an anderen hochgelegenen Orten auftauchen, beispielsweise auf dem Himalaya-Plateau, aber sie erfahren immer noch nicht so hohe Sonneneinstrahlungswerte.

Zum einen ist der Sommer auf der Nordhalbkugel weniger intensiv als auf der Südhalbkugel. Im Sommer ist die Erdumlaufbahn auf der Südhalbkugel näher an der Sonne und erreicht Anfang Januar einen Punkt, der Perihel genannt wird. Dadurch ist die Sonneneinstrahlung auf der Südhalbkugel bis zu 7 Prozent höher als auf der Nordhalbkugel.

Zweitens gibt es auf der Nordhalbkugel auch mehr Ozonmoleküle von der Oberfläche in den Weltraum als auf der Südhalbkugel. Ozonmoleküle weiter oben in unserer Atmosphäre wirken als natürlicher Sonnenschutz und schützen uns vor der Sonnenstrahlung.

Kato betonte, dass sich die Studie auch nur auf die nach unten gerichtete Sonneneinstrahlung beziehe, aber es seien auch andere Strahlungsquellen zu berücksichtigen.

Er sagte beispielsweise, dass die Oberfläche auch Strahlung aus der Atmosphäre empfängt, die wir nicht sehen können und die für die Solarenergie nicht nützlich ist. Aber wenn Wolken (insbesondere tiefliegende Wolken) in der Atmosphäre vorhanden sind, kann die von der Atmosphäre abgegebene Strahlung größer sein als die Strahlung, die an einem wolkenlosen Tag direkt von der Sonne kommt. Das ist auch der Grund, warum Sie sich in einer wolkigen Winternacht draußen wärmer fühlen als in einer klaren Winternacht.

Wenn man sowohl die Sonneneinstrahlung als auch die atmosphärische Einstrahlung hinzufügt, zeigen Daten des NASA-Satelliten CERES, dass die größte Einstrahlung an der Oberfläche in einer äquatorialen Region über dem Pazifischen Ozean auftritt, sagte Kato, der auch Mitglied des Satellitenteams ist.

Die sonnigsten Orte entsprechen auch nicht immer den heißesten Orten. In einer anderen aktuellen Studie, die von Chakraborty verfasst wurde, wurden die heißesten (und kältesten) Städte der Welt für menschliche Beschwerden ermittelt, wobei Städte in Bahrain, Katar, Saudi-Arabien und Pakistan bei extremen Höchstwerten an der Spitze stehen. Darüber hinaus stellten er und seine Kollegen fest, dass die meisten städtischen Gebiete mit extrem heißen und kalten Temperaturen im Allgemeinen mittlere bis kleine Städte waren. „Sonnenstrahlung hängt im Allgemeinen mit der Temperatur zusammen … aber es wird Ausnahmen geben“, sagte er.

Cordero erklärte, dass die Luft- und Oberflächentemperaturen von viel mehr als nur der Sonneneinstrahlung abhängen. Beispielsweise ist die Atmosphäre in der Nähe des Altiplano aufgrund seiner Höhenlage relativ kühl. Der angrenzende Pazifische Ozean, der in der Nähe der Antarktis Wasserströmungen aufnimmt, trägt auch dazu bei, dass das Gebiet kühler bleibt als das Land in der Nähe wärmerer Ozeane wie dem Mittelmeer. Bewachsene Flächen können auch kühler sein als trockene, trockene Flächen, da die Pflanzen die Oberfläche durch Evapotranspiration kühlen.

Das Altiplano sei „im Fall von Bahrain, dem Nahen Osten oder der Mittelmeerregion nicht von Hitzewellen betroffen“, sagte Cordero.