Die UV-Strahlung

Immer häufiger hört die Autorin Aussagen wie: "Die Sonne ist
intensiver geworden! Als Kinder haben wir den ganzen Tag draußen
gespielt. Heute bekommt man gleich einen Sonnenbrand." Doch was ist
dran an dieser Aussage und was genau ist der UV-Index?

Von April bis August werden vom Zentrum für Medizin-Meteorologische
Forschung (ZMMF) in Freiburg UV-Warnungen ausgegeben. Für den Norden
Deutschlands gab es in den vergangenen Tagen gebietsweise
UV-Warnungen. Diese erfolgen nur, wenn "absolut hohe Werte des
UV-Index" erwartet werden. Zudem kann im Frühjahr schon bei
"ungewohnt hohen UV-Werten" wegen einer ausgedünnten Ozonschicht und
geringer Bewölkung gewarnt werden. Doch was ist eigentlich der
UV-Index und wie setzt sich UV-Strahlung zusammen?

Kurz und knapp zusammengefasst, stellt der UV-Index das Tagesmaximum
der sonnenbrandwirksamen solaren Bestrahlungsstärke dar. Die
berechneten Werte gehen von 0 bis 11 und werden zur leichteren
Beurteilung der gesundheitlichen Risiken beim Aufenthalt in der Sonne
in fünf Gefahrenbereiche eingeteilt (siehe Grafik unter
https://www.dwd.de/DE/wetter/thema_des_tages/2020/6/18.html). So kann
abgeschätzt werden, ob das Ergreifen von Schutzmaßnahmen erforderlich
oder sogar ein unbedingtes Muss ist.

Werfen wir einen kurzen Blick auf die ultraviolette Strahlung. Unsere
Sonne ist die stärkste Quelle der UV-Strahlung. Zu den solaren
Emissionen gehören zudem das sichtbare Licht und die Wärme. Dabei ist
ultraviolettes Licht kurzwellig, während Wärme langwellige
elektromagnetische Strahlung ist. Sichtbares Licht liegt mit seinem
Frequenzbereich dazwischen. Das Spektrum der UV-Strahlung umfasst
drei Bereiche, die UVA-, UVB- und UVC-Strahlung. UVC-Strahlung ist
die kurzwelligste Strahlung und für den Menschen am schädlichsten.
Glücklicherweise absorbieren Ozon, Wasserdampf, Sauerstoff und
Kohlendioxid beim Durchgang des Sonnenlichts durch die Atmosphäre das
gesamte UVC und auch den größten Teil des UVB. Die UVA-Strahlung wird
von der Atmosphäre jedoch nicht so stark gefiltert. Sie macht etwa 95
Prozent der UV-Strahlung aus, die die Erdoberfläche erreicht. UVA
kann in die tieferen Hautschichten eindringen und ist für den
sofortigen Bräunungseffekt verantwortlich. Darüber hinaus trägt sie
aber zur Hautalterung und Faltenbildung bei. Studien deuten stark
darauf hin, dass UVA auch die Entwicklung von Hautkrebs begünstigen
kann, während lange Zeit davon ausgegangen wurde, dass UVA keine
dauerhaften Schäden verursacht.

Wie oben erwähnt, filtert Ozon die UV-Strahlung in der Atmosphäre. Es
ist sogar der wirksamste Absorber. Das heißt aber auch, je dünner die
Ozonschicht ist, desto mehr sind Menschen und Umwelt der schädlichen
UV-Strahlung ausgesetzt. Erfreulicherweise wurde in den achtziger
Jahren ein internationales Umweltabkommen unterzeichnet, das seit
1987 die Emissionen von ozonabbauenden Gasen begrenzt. Dieses
"Montrealer Protokoll" war damals ein Meilenstein im
Umwelt-Völkerrecht und beruht auf dem Vorsorgeprinzip. Denn die
Unterzeichnerstaaten verpflichteten sich, "geeignete Maßnahmen zu
treffen, um die menschliche Gesundheit und die Umwelt vor schädlichen
Auswirkungen zu schützen, die durch menschliche Tätigkeiten, welche
die Ozonschicht verändern [?], verursacht werden [?]".

Schon damals wurde beobachtet, dass das Ozon in der Stratosphäre
durch die Verwendung von chlor- und bromhaltigen Stoffen zerstört
wird - Stoffe, die vom Menschen hergestellt und in die Atmosphäre
freigesetzt werden. Diese Chemikalien haben in der Atmosphäre eine
lange Lebensdauer, sodass die Probleme des Ozonabbaus noch etliche
Jahre andauern werden. Eine Erholung der Ozonkonzentration wird nicht
vor Mitte des 21. Jahrhunderts erwartet.

Es ist schon eine Weile her (zehn Jahre), dass Wissenschaftler der
NASA Satellitendaten von 1979 bis 2008 ausgewertet haben und zu dem
Schluss gekommen sind, dass die UV-Strahlung, die die Erdoberfläche
erreicht, deutlich zugenommen hat. In den mittleren und hohen Breiten
war der Anstieg deutlich. In den Tropen gab es hingegen eine geringe
oder keine Zunahme. Der Anstieg sei insgesamt moderat gewesen, denn
es hätte schlimmer kommen können. Durch das FCKW-Verbot infolge des
internationalen Montrealer Protokolls zum Schutz der Ozonschicht
hatten sich die UV-Werte stabilisiert. Allerdings geht die Erholung
der Ozonschicht drei Mal langsamer von statten als die Ozonabnahme
zuvor.

Die Annahme, dass die Sonnenstrahlung - also UV-Strahlung -
intensiver geworden ist, scheint also nicht so weit hergeholt. Darauf
an dieser Stelle näher einzugehen, sprengt den Rahmen eines
Tagesthemas. Was tatsächlich aber auch interessant ist, sind die
vielen Umweltfaktoren, die beeinflussen wie stark ein Mensch der
UV-Strahlung ausgesetzt ist. Mit diesem Wissen, kann jeder einzelne
seine eigene UV-Exposition herabsetzen. Ein Beispiel ist die Jahres-
und Tageszeit. Während die UV-Strahlung in der vierstündigen Periode
um die Mittagszeit (dem Sonnenhöchststand) am stärksten ist, legt das
Sonnenlicht in den Früh- und Abendstunden einen längeren Weg durch
die Atmosphäre zurück, wodurch mehr UV-Strahlung absorbiert wird.
Dies gilt für die mittleren Breiten. In Äquatornähe hingegen ist die
UV-Strahlung den ganzen Tag über deutlich höher, weil der Weg des
Sonnenlichts durch die Atmosphäre generell kürzer ist. Zudem erhöht
sich die UV-Strahlung mit jedem Meter, den man sich höher auf bzw.
über der Erde befindet. Als Faustformel gilt: Alle 1000 Meter nimmt
die UV-Strahlung um etwa zehn Prozent zu. Auch wenn man glaubt, dass
Wolken und Dunst das Sonnenlicht abschirmen, sollte man die durch
Wolken hindurchgehende UV-Strahlung nicht unterschätzen! An einem Tag
mit hohen UV-Werten kann sich eine empfindliche Person auch im
Schatten einen Sonnenbrand zuziehen. Ebenso haben sich sicherlich
einige Ski- und Snowboardfahrer unter Ihnen schon einmal die Haut im
Winter verbrannt, denn Oberflächen reflektieren das ultraviolette
Licht. Während Gras oder Wasser unter zehn Prozent davon
reflektieren, erhöht sich der UV-Gesamtwert über Schnee um zirka 50
Prozent. Sand, wie bspw. am Meer, reflektiert die UV-Strahlung zu
etwa 15 Prozent und durch Meeresschaum erhöht sich der UV-Wert um
zirka 25 Prozent. Beim Baden gehen ist es also umso wichtiger,
Sonnenschutz aufzutragen.

Unterschätzen Sie die unsichtbare UV-Strahlung nicht! Wie hoch der
UV-Wert aktuell ist oder ob es eine UV-Warnung gibt, können Sie auf
unserer Webseite oder in der WarnWetter-App einsehen.


Dipl.-Met. Julia Fruntke
Deutscher Wetterdienst
Vorhersage- und Beratungszentrale
Offenbach, den 18.06.2020

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