Was war die kälteste Temperatur auf der Welt

Egal, ob Malta (41,3 Grad), Ungarn (39,2 Grad) oder Belgrad (38,7 Grad): Vielerorts wurden dieser Tage neue Hitze-Rekorde für Juni aufgestellt. Sarajewo, die Hauptstadt Bosnien-Herzegowinas, knackte den alten Monatsrekord von 35,9 Grad sogar an drei Tagen hintereinander. Der neue Juni-Rekord liegt nun bei 38,3 Grad. Auch Kanada erlebt gerade eine Hitzewelle historischen Ausmaßes: 43,8 Grad wurden am Samstag in Lytton in British-Columbia gemessen.

In den nächsten Tagen erwarten Meteorologen sogar 45 Grad, und dass der kanadische Allzeitrekrekord von 45 Grad fällt. Ach ja: Tatsächlich steht die Sonne im Juni am hächsten am Himmel, trotzdem gilt der Juli statistisch gesehen als wärmster Monat des Jahres. Denn erst, wenn sowohl die Luft als auch der Boden aufgeheizt sind, steigt die Wärme deutlich an. Schöne Aussichten und Anlass genug, die Ewigen-Besten-Listen aufzuschlagen und an die Wetter-Rekorde zu erinnern. Hier eine kleine, aber extreme Auswahl:

Hitzerekorde

56,7°C: die bisher höchste Temperatur, die seit Beginn der Wetteraufzeichnungen erfasst und offiziell anerkannt wurde, erreichte Furnace Creek im Zentrum der Senke des kalifornische Death Valley am 10. Juli 1913 an. Diesen Wert bestätigte die World Meteorological Organization und legte damit einen langen Streit bei, denn um diesen Titel konkurrierte auch der libysche Ort El Azizia, an dem am 13. September 1922 sogar 58 Grad Celsius erreicht worden sein sollen. Die Daten hielten einer Kontrollen nicht stand

70,7°C: Ungültiger Höchstwert aus der Wüste Lut im Iran: Satellitenmessungen direkt an der Oberfläche zählen aber nicht, weil die offiziellen Temperaturen in einer Höhe von zwei Metern gemessen werden müssen

40,5ºC: Wärmster Tag in Österreich seit Beginn der Wetteraufzeichnung war der 9. August 2013 (Bad Deutsch-Altenburg)

34,6° C: höchste bisher gemessene Durchschnittstemperatur (Dallol/Äthiopien November 1960-Oktober 1966)

38,4 °C: höchste je in Wien gemessene Temperatur, 2017

-89,2° C: Niedrigste bisher gemessene Temperatur (Wostok/Antarktis 21.7.1983)

-52,6° C: In der Grünloch-Senke nahe Lunz am See wurden am 19. Februar 1932 die tiefste je in Österreich gemessene Temperatur dokumentiert

-55,1° C: Niedrigste bisher gemessene Durchschnittstemperatur (Wostok/Antarktis 1961-1990)

12 cm: Durchmesser hatte das größte Hagelkorn, das je in Österreich zu Boden ging: Am 13. Juli 1984 in St. Oswald im südlichen Waldviertel

20,32 cm groß war der weltweit Brocken: Im August 2010 fiel das fast Fußball-große „Korn“ im US-Bundesstaat South Dakota vom Himmel

Temperaturextrem

106,4° C: Rekordhalter in Sachen Jahreszeitenextreme ist der sibirische Ort Werchojansk. Innerhalb eines Jahres ging das Thermometer laut dem Karlsruher Institut für Meteorologie und Klimaforschung von minus 69,8 Grad Celsius im Winter auf plus 36,6 Grad im Sommer nach oben

Was ist die tiefste Temperatur, die möglich ist?

Antwort:

Der kälteste bisher entdeckte, natürliche Ort im Universum ist der 5000 Lichtjahre entfernte Boomerang Nebel. Hier herrschen Temperaturen von -272,15 Grad Celsius. Doch ist dies die kälteste Temperatur, die möglich ist?

Betrachten wir zunächst, was mit „Temperatur“ überhaupt gemeint ist.  Die Temperatur ist ein Maß für die durchschnittliche Bewegungsenergie von Molekülen. Was heißt das? Sowohl Festkörper als auch Flüssigkeiten und Gase sind aus Molekülen zusammengesetzt, die verschiedene Bewegungen ausführen können. In Gasen bewegen sich die Moleküle weitgehend unabhängig voneinander. In einem Festkörper hingegen sind die Moleküle eng miteinander verbunden. Bewegt sich ein Molekül, reißt es die anderen sozusagen mit: Auf diese Weise breiten sich Schallwellen im Festkörper aus. Hält man seine Hand zum Beispiel gegen einen heißen Gegenstand, so wird Energie in Form von Stößen der Moleküle gegen unsere Haut übertragen. Die Bewegung der Moleküle wird von uns als Wärme erfasst.

Aus all dem folgt, dass der Zustand, in dem alle Moleküle sich in Ruhe befinden, der tiefsten theoretisch möglichen Temperatur entspricht – also dem Zustand, bei dem die durchschnittliche Bewegungsenergie der Moleküle gleich Null ist.

Zur Temperaturmessung benutzen wir üblicherweise ein Thermometer, welches mit einer Flüssigkeit (Quecksilber, Alkohol) gefüllt ist. Diese dehnt sich mit zunehmender Bewegungsenergie der Moleküle aus. In der Physik wird die Temperatur in Kelvin  gemessen. Auf dieser Skala liegt der absolute Temperaturnullpunkt bei 0 Grad Kelvin. In der Celsius-Skala entspricht dies -273,2 Grad Celsius. Die Einheit 1 °C entspricht 1 Grad Kelvin.

Ist der absolute Temperaturnullpunkt erreichbar? Nach dem dritten Hauptsatz der Thermodynamik kann man sich dem absoluten Nullpunkt wohl beliebig nahe annähern, ihn aber nie exakt erreichen. Der Grund dafür ergibt sich aus den Gesetzen der Quantenmechanik, denen zufolge immer eine quantenmechanische Restbewegung bestehen bleibt, die als Nullpunktsenergie bezeichnet wird. Im Labor ist es bereits gelungen kleine Proben von Gasen und Metallen auf wenige Millardstel Kelvin abzukühlen.

Mittwoch, 27. Juni 2018

Chinesische Antarktis-Expedition auf dem Weg zum Dome Argus zur Errichtung einer Antarktisstation im Jahr 2008. Dort wurden die bisher tiefsten Temperaturen auf der Erdoberfläche gemessen.

Bei extrem tiefen Temperaturen denkt man meist zuerst an Sibirien. Doch es gibt eine Region auf der Erde, auf der das Thermometer noch wesentlich niedriger sinkt. Anhand von Satellitendaten finden Forscher den kältesten Ort der Welt.

Fast 90 Jahre ist es her, als in Oberbayern die niedrigste jemals in Deutschland gemessene Temperatur verzeichnet wurde. Am 12. Februar 1929 fiel das Thermometer in Wolnzach auf minus 37,8 Grad Celsius. Das ist zwar unvorstellbar kalt, doch eher mild im Vergleich zum kältesten Ort der Welt - den wollen Forscher von der University of Colorado entdeckt haben.

Der Kältepol der Erde liegt in der lebensfeindlichsten aller Regionen: der Hochebene im Osten der Antarktis. Bereits im Jahr 2013 hatte das Team um Wissenschaftler Ted Scambos im Ostantarktischen Plateau anhand von Satellitendaten Temperaturen von bis zu minus 93 Grad Celsius ausgemacht. Bei einer weiteren Auswertung von Datensätzen aus den Jahren 2004 bis 2016 fanden die Forscher nun heraus, dass in kleinen Tälern in diesem Gebiet die Oberflächen-Temperaturen sogar auf minus 98 Grad Celsius fallen. Und das an rund 100 verschiedenen Stellen. Ihre Erkenntnisse haben sie in den "Geophysical Research Letters" veröffentlicht.

Bestehender Rekord wankt

Diese Rekordtemperaturen wurden vom Infrarotspektrometer MODIS an Bord des Satelliten Terra direkt auf dem Eis gemessen. Sie sind daher nicht vergleichbar mit von einer Wetterstation gemessenen Temperaturen der Luft und werden von der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) auch nicht als offizieller Kälterekord anerkannt. Dieser liegt laut WMO bei 89,2 Grad Celsius und wurde am 21. Juli 1983 an der russischen Wostok-Forschungsstation in der Antarktis gemessen - in zwei Metern Höhe über dem Boden.

Scambos und seine Kollegen verzeichneten ihren absoluten Kälterekord in der Ostantarktis für das Jahr 2004 - mitten in der Polarnacht der Südhalbkugel, während der die Sonne zum Teil für Monate nicht aufgeht. Die Temperatur fiel am 23. Juli 2004 auf eisige minus 98,6 Grad Celsius. Laut Berechnungen der Forscher sollte die Lufttemperatur an dieser und ähnlich kalter Stellen dann bei etwa minus 94 Grad Celsius liegen.

Natürliches Temperatur-Limit?

Viel niedriger können Temperaturen auf der Erde wohl nicht fallen: "Der Rekord von minus 98 Grad Celsius ist wohl das Kälteste, was an der Erdoberfläche auftreten kann", sagte Scambos gegenüber dem National Snow and Ice Data Center (NSIDC). Auffallend war nämlich, dass gleich an mehreren Stellen in einem großen Gebiet die Temperaturen minus 98 Grad Celsius nicht wesentlich unterschritten. Die Forscher vermuten daher, dass es so etwas wie ein natürliches Temperatur-Limit für die Erdoberfläche gibt.

Aber warum wird es dort eigentlich so unglaublich kalt? Bisher hatten die Forscher zum einen den klaren Himmel und zum anderen die leichten Winde als Ursache für die Eiseskälte in den Hochebenen der Ostantarktis ausgemacht. Was sie nun herausgefunden haben: Die Luft dort muss zudem extrem trocken sein, da Wasserdampf den Wärmeverlust von der Schneeoberfläche eindämmt. "In diesem Gebiet beobachten wir Perioden mit unglaublich trockener Luft. Dadurch kann die Wärme der Schneeoberfläche leichter ins All abstrahlen", so Scambos.

Die Antarktis ist damit der unbestrittene Spitzenreiter bei niedrigen Temperaturen auf der Erde. Der Kälterekord auf der Nordhalbkugel liegt bei "nur" minus 67,8 Grad Celsius, gemessen im Ort Oimjakon im Fernen Osten Russlands. Dort liegt auch das kälteste bewohnte Gebiet der Erde. Allerdings kann die Antarktis nicht nur sehr kalt sein: Der "Hitzerekord" liegt bei fast 18 Grad Celsius, gemessen am 24. April 2015 bei der argentinischen Forschungsstation Esperanza. Schon fast Badewetter.