Hand-out zum Thema "Klima"

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1 Hand-out zum Thema "Klima" 1. Wetter oder Klima? Wetter ist, genau wie Klima, ein Sammelbegriff für meteorologische Vorgänge. Als Wetter wird der momentane (1 Stunde, 1 Tag) spürbare Zustand der Atmosphäre bezeichnet, der an einem bestimmten Ort der Erdoberfläche u.a. als Sonnenschein, Bewölkung, Regen, Wind, Wärme und Kälte in Erscheinung tritt. Kennzeichnend sind die meteorologischen Elemente Strahlung, Luftdruck, Lufttemperatur, Luftfeuchtigkeit und Wind. Daraus lassen sich die Elemente Bewölkung, Niederschlag, Sichtweite usw. ableiten. Das Wetter spielt sich hauptsächlich in der Troposphäre (die unteren 10 km der Lufthülle) ab. Es kann sich mehrmals täglich ändern, im Gegensatz zu Wetterlage und Witterung. Das Wetter ist ein kurzzeitiges Zusammenwirken von Temperatur, Niederschlag Bewölkung, Wind und Luftdruck. Klima ist der mittlere Zustand der Atmosphäre (z.b Jahre) an einem Ort. Es kann durch Mittelwerte und Summen physikalischer Größen (z.b. Durchschnittstemperaturen, Niederschlagssummen, mittlere Sonneneinstrahlung oder Hauptwindrichtungen) beschrieben werden. Das Klima wird nach seiner räumlichen Ausbreitung in drei Bereiche eingeteilt: Großklima (Makroklima), Lokalklima (Mesoklima) und Mikroklima. Nach dem Großklima wird die Erde in Klimaregionen aufgeteilt. Das Klima an einem kleineren bestimmten Ort(Tal, Siedlung, Insel ) wird Lokalklima genannt. Das Mikroklima befindet sich nahe am Boden. Das Klima ist von verschiedenen Faktoren, die Klimafaktoren, abhängig. Deshalb ist das Klima auf der Erde nicht überall gleich, da diese Faktoren in einzelnen Räumen unterschiedlich stark ausgeprägt sind. Klimafaktoren sind: Geographische Breite, Lage zum Meer, Höhenlage/ Lage zu Gebirgen (Relief) und Bodenbedeckung. 2. Treibhauseffekt Was ist der Treibhauseffekt? Als Treibhauseffekt bezeichnet man die Erwärmung eines bestimmten Planeten durch Treibhausgase und Wasserdampf in der Atmosphäre. Früher wurde der Begriff verwendet, um den Glashauseffekt zu beschreiben. Der atmosphärische Wärmestau der von der Sonne beschienenen Erde wird atmosphärischer Treibhauseffekt genannt. Der durch menschliche Eingriffe entstandene Anteil am atmosphärischen Treibhauseffekt ist als anthropogener Treibhaus bekannt. Glashauseffekt Als Glashauseffekt wird der Treibhauseffekt dann bezeichnet, wenn er nicht in der

2 Atmosphäre, sonder wenn in einem Raum durch verglaste Fensteröffnungen, Dächer und Türen Sonnenlicht in den Raum fällt und dann von den Materialien des Innenraums absorbiert wird. Dadurch heizt sich der Innenraum im vergleich zur Umgebung schnell auf. Was ist Atmosphäre? Es scheint, als ob die Atmosphäre für eine Temperaturerniedrigung sorgt, denn 30% Des einfallenden Sonnenlichts werden von Staubteilchen und Wolken reflektiert, geben an die Erde also keine Energie ab. Wäre die Atmosphäre für Sonnenlicht und Infrarotstrahlung durchlässig, würde die mittlere Temperatur der Erdoberfläche -18 C betragen und die Erde wäre nicht bewohnbar. Die Hauptbestandteile (Stickstoff 78%, Sauerstoff 21%) der Atmosphäre lassen sowohl Sonnenlicht als auch Infrarotstrahlen zu der Erde durch. Doch die winzigen Mengen Spurengase, vor allem Wasserdampf und Kohlestoffdioxid, lassen Sonnenlicht größten Teil hindurch, absorbieren jedoch Infrarotstrahlung. Die Luft erwärmt sich und strahlt Infrarotstrahlen in alle Richtungen aus, ins Weltall und auf die Erdoberfläche. Die Erdoberfläche empfängt so zusätzliche Energie. Welche Folgen hat der Treibhauseffekt? Gluthitze, Dürre und verheerende Feuer in Portugal zerstören Wald, Natur und die anliegenden Städte. Klimaexperten bringen diese Ereignisse mit dem zunehmenden Ausstoß von Treibhausgasen und der dadurch hervorgerufenen Erderwärmung in Verbindung. Denn in der 2. Hälfte des 20. Jahrhunderts haben die Naturkatastrophen um 2-4% zugenommen. Seit Ende der 60er hat die Schneedecke um 10% abgenommen, der Wasserspiegel steigt. Die Eisdicke in der Arktis hat seit Ende der 50er etwa um 40% abgenommen. 3. Hurrikans Wie entstehen Hurrikans? Hurrikane entstehen grundsätzlich in der Passatwindzone, über dem Wasser, wobei die Oberfläche des Meeres eine Temperatur von mindestens 26,5 c haben und die Luft eine gleichmäßige Temperaturabnahme in großen Höhen aufweisen muss. Das Wasser verdunstet in großen Mengen und steigt nach oben. Durch Konvektion und Kondensation bilden sich große Wolken. Durch die Kondensation wird große Energie freigesetzt. Die Luft innerhalb der Wolken wird aufgeheizt, dehnt sich aus und steigt mit der noch nicht ausgeregneten Feuchtigkeit auf. Über der warmen Meeresoberfläche entsteht ein Unterdruck. Aus der Umgebung strömt nun Luft mit hohem Wasserdampfanteil nach. Oberhalb der Hurrikanwolken entsteht eine Zone mit sehr hohem Luftdruck, aus der sich die Luft in einem in einem entgegengesetzten Wirbel wieder verteilt.

3 In tropischen Zyklonen entstehen daher spiralförmige Regenbänder, in denen thermische Aufwinde heerschen und dazwischen liegende Zonen ohne Regen, in denen, kühlere, trockene Luft absteigt, so dass nachströmende, feuchte Luft in den Regenbändern aufsteigt und ständig Wasser und Energie nachgeliefert werden. Die am Boden zuströmenden Luftmassen werden durch die Corioliskraft in Rotation versetzt, ein großflächiger Wirbel entsteht. Über Land wird Wasser und somit Energienachschub gestoppt, sodass der Hurrikan nach und nach an Kraft verliert und so zum tropischen Sturm wird und schließlich als tropisches Tief endet. Wo entstehen Hurrikans? Hurrikane entstehen oft am karibischen Meer, an den westindischen Inseln oder am Golf von Mexiko. Was ist das Auge des Hurrikan? Das Auge eines Hurrikan ist eine wolkenarme, wind und niederschlagsfreie Zone im Zentrum des Hurrikan. Hoch und Tiefdruckgebiete In den Nachrichten im Radio und Fernsehen ist oft von Hoch und Tiefdruckgebieten die Rede. Doch was ist ein Hoch bzw. Tiefdruckgebiet? Wie entstehen sie und welches Wetter herrscht überwiegen in einem hoch oder Tiefdruckgebiet? Was ist ein Tiefdruckgebiet und wie entsteht es? Als Tiefdruckgebiet ( Zyklone ) bezeichnet man ein bestimmtes Gebiet, indem ein niedrigerer Luftdruck vorhanden ist als in dessen Umgebung. Ein Tiefdruckgebiet entsteht durch Veränderungen in der Luftdichte, z. B. durch die Erwärmung der Sonne. Die warme Luft steigt nun schneller nach oben als die kühle Luft der Umgebung, weil sich ihre Dichte verringert hat und sie dadurch leichter ist. Da die Luft der Umgebung verzögert nachströmt, entsteht am Boden ein Gebiet mit niedrigem Druck, ein Tiefdruckgebiet. Welches Wetter herrscht überwiegend in einem Tiefdruckgebiet? Meist verschlechtert sich mit dem Heranziehen eines Tiefs die Wetterlage. Die Bewölkung verdichtet sich und es fängt an zu regnen. Auch treten vereinzelt Gewitter auf. Im weiteren Verlauf lockert sich die Bewölkung und der Wind bläst gleichmäßig. Boden und Höhentiefs Ein Bodentief entsteht wenn die Dichte der Luft in der Nähe des Bodens sinkt, z. B.

4 durch Erwärmung. Ein Höhentief dagegen entsteht, wenn kalte Luft aus großer Höhe herabsinkt, was zum Druckabfall in höheren Luftschichten führt. Was ist ein Hochdruckgebiet und wie entsteht es? Als Hochdruckgebiet ( Antizyklone ) bezeichnet man Gebiete, die sich, im Gegensatz zu ihrer Umgebung durch einen sehr hohen Luftdruck auszeichnen. In einem Hochdruckgebiet sinken die Luftmassen ab. Dabei erwärmt sich die Luft, es kann also keine Wolkenbildung stattfinden. Da die Luft aus der Höhe auf die Luft am Boden drückt entsteht nun ein Gebiet mit hohem Luftdruck, ein Hochdruckgebiet. Die bodennahe Luft strömt darauf langsam zum nächsten Tiefdruckgebiet. Die Luft divergiert. Divergieren: Wenn Luft in Richtung Erdoberfläche absinkt und daraufhin auseinander strömt, spricht man von Divergenz. (Quelle: Wikipedia )

5 Wetterkarten: Bodenwetterkarten Kurze Definition: In Wetterkarten werden die Beobachtungen der einzelnen Wetterstationen zusammengefasst. Sie verdeutlichen die Ausdehnung von Luftdruckgebieten mit ihren Wetter Erscheinungen ( vereinfachen somit die Wetterprognose). Legende: H: Hochdruckgebiet T: Tiefdruckgebiet Rote Linien: Warmfronten Blaue Linien: Kaltfronten Lila Linien: Okklusionen (Kaltfront trifft auf Warmfront und verbindet sich, Wetter bleibt unbeständig und regnerisch) Schwarze Linien: Isobaren (Linien gleichen Luftdrucks)

6 Höhenwetterkarten Kurze Definition: Höhenwetterkarten zeigen das Wetter in der Höhe einer bestimmten Luftdruckfläche. Der Luftdruck nimmt mit zunehmender Höhe ab. Am Boden beträgt er durchschnittlich 1013 hpa. In einer bestimmten Höhe beträgt er nur noch 500 hpa. Diese Fläche in einer bestimmten Höhe ist das 500-hPa-Niveau.