wir-sind-klasse.jimdo.com Exosphäre (ab ca. 600km) Thermosphäre (85 600km) Temperaturanstieg elektrisch leitende Schicht (reflektiert Rundfunkwellen)

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1 untere Atmosphäre Homosphäre mittlere Atmosphäre obere Atmosphäre (Weltraum) Heterosphäre wir-sind-klasse.jimdo.com Atmosphäre Exosphäre (ab ca. 600km) keine Grenze nach oben Ungeladene Gasteilchen können den Anziehungsbereich verlassen Thermosphäre (85 600km) Temperaturanstieg elektrisch leitende Schicht (reflektiert Rundfunkwellen) Mesospause (85km) 0,01hPa tiefste Temperatur leuchtende Nachtwolken Mesosphäre (50 85km) Stratopause (50km) 1hPa Stratosphäre (12 50km) Ozonschicht (Absorption der ultravioletten Sonnenstrahlung) trocken nahezu Wolkenfrei Tropopause (12km) 225Pa Troposphäre (0 12km) Wetterschicht (Wolkenbildung, Gewitter, Stürme, Regen, ) Flugzeughöhe 1013hPa Das Verhältnis von Erde und Atmosphäre ist zu vergleichen mit einer mit Papier umwickelten Orange.

2 Strahlungshaushalt der Erde An der Obergrenze der Atmosphäre kommen 1368 W/m² Sonnenenegie an, jedoch nur 342 W/m² erreichen, aufgrund der Kugelgestalt und Rotation der Erde, die Erdoberfläche. Reflexion: Strahlung wird zurückgeworfen und nicht umgewandelt Albedo: Verschiedene Stoffe reflektieren oder absorbieren Licht besser (dunkle Oberflächen) oder schlechter (helle Oberflächen); dunkle Gesteine haben beispielsweise eine geringe Albedo, Schneefelder einen hohen Wert Absorption: Strahlung wird aufgenommen und in eine andere Energieform (Wärme) umgewandelt fühlbare Wärme: Wärme, die mit einem Thermometer gemessen werden kann latente Wärme: Energie (Wärme), die im Wasserdampf gespeichert ist; kondensiert dieser, wird sie freigegeben Aerosolen: sehr kleine Schwebeteilchen in der Atmosphäre; dienen als Kondensationskerne bei der Wolkenbildung natürlicher Treibhauseffekt: Wärmestau in der unteren Atmosphäre Streuung: Die Strahlung wird nicht umgewandelt, sondern in verschiedene Richtungen gelenkt

3 Wasser in der Atmosphäre Luft kann eine bestimmte Menge an Wasser in Form unsichtbaren Wasserdampfes aufnehmen. Wieviel g/m³ Wasser in der Luft sind, also die tatsächliche Wasserdampfmenge wird als absolute Feuchte bezeichnet. Je wärmer die Luft ist, desto mehr Wasser kann sie speichern. Die maximal zu speichernde Menge wird als maximal absolute Feuchte bezeichnet. Wieviel Wasser im Verhältnis zur absolut maximalen Feuchte aufgenommen wurde wird als relative Feuchte bezeichnet und wird in Prozent angegeben. Hat Luft eine relative Feuchte von 100% so ist diese gesättigt. Kühlt diese Luft nun ab, sinkt die maximal absolute Feuchte und die Luft kann nicht mehr so viel Wasser speichern der Wasserdampf kondensiert. Dies nennt man Taupunkt. Wolkenbildung und Niederschlag Man unterscheidet grundsätzlich 2 unterschiedliche Arten der Wolkenbildung: Konvektion (konvektive Wolkenbildung): 1) Sonne erwärmt den Boden 2) der warme Boden erwärmt die darüber liegende Luftschicht 3) erwärmte Luft steigt auf 4) in der Höhe kühlen sich die Luftmassen ab 5) kühle Luft ist schneller gesättigt 6) sobald der Taupunkt erreicht ist, beginnt das in der Luft gespeicherte Wasser zu kondensieren 7) kleine Tröpfen bilden sich um die Aerosolen (Kondensationskerne) 8) werden die Tropfen zu groß und schwer, regnen sie ab Advektion (advektive Wolkenbildung): 1) warme und feuchte Luftmassen werden vom Wind über ein kälteres Gebiet geschoben 2) Luftmassen schieben sich über die kühlere Luftschicht 3) Luftmassen kühlen sich ab 4) Taupunkt sinkt 5) Wasserdampf kondensiert 6) Tröpfen bilden sich um die Aerosolen 7) werden die Tropfen zu groß und schwer, regnen sie ab Bsp.: Cumulus-Wolken (Quellbewölkung) Bsp.: Stratus-Wolken (Schichtbewölkung)

4 Wolkenarten Schicht: Quellwolken Schichtwolken Federwolken Quellwolken über mehrere Stockwerke ciro- cirocumulus cirren alto- altostratus strato- stratocumulus cumulus congestus cumulus nimbus Vorsilbe + cumulus stratus Land-See-Wind Der Land-See-Wind ist ein zuverlässig wehender Wind vom Meer zum Land tagsüber bei stabilen Hochdruckwetterlagen an der Küste. nur im obersten Stockwerk unabhängig der Schicht 1) Sonne erwärmt das Land aufgrund der geringeren Wärmekapizität schneller als das Wasser 2) der warme Boden erwärmt die darüber liegende Luftmassen, welche aufsteigen 3) Isobaren (=Linien des selben Drucks) verschieben sich nach oben 4) am Land entsteht ein Tiefdruckgebiet 5) die aufgestiegene Luft bildet ein Hochdruckgebiet über dem Land und zieht hinaus zum Meer 6) dort kühlt sie ab und sinkt 7) währenddessen strömt Luft vom Meer zum Land, um die fehlende Luft (Tief) aufzufüllen Wind 8) durch die sinkende Luft über dem Meer entsteht über dem Meer ein Tief- und auf Meereshöhe ein Hochdruckgebiet In der Nacht dreht sich der gesamte Kreislauf um, da nun das Wasser wärmer ist!

5 Coriolis-Kräfte Aufgrund einer höheren Sonneneinstrahlungsbilanz ist die Temperatur am Äquator viel höher als an den Polen. Am Äquator entsteht wegen der aufsteigenden Luft ein Bodentief und ein Hoch im Troposphärenbereich, sowie ein Bodenhoch und Tiefdruckgebiet in der Höhe an den Polen. Verglichen mit dem Land-See-Wind müsste dieser Druckunterschied durch Winde zwischen Tropenzone und den Polarregionen ausgeglichen werden, jedoch werden Luftströme über diese Distanz auf der Erde nicht beobachtet. Stattdessen beobachtet man bandförmige Luftströme um den 30 und 60 Breitengrad, die sog. Jetstreams. Die Luftteilchen am Äquator legen während der Erdrotation einen viel größeren Weg zurück als die an den Polen, bewegen sich also mit einer höheren Geschwindigkeit. Wird eine Luftmasse beispielsweise polabwärts bewegt, so behält sie aufgrund ihrer Trägheit die hohe Geschwindigkeit bei, sie eilt soz. den anderen Luftteilchen voraus. N N 500 km/h 1000 km/h 1300 km/h 1600 km/h 1300 km/h 1000 km/h 500 km/h Äquator Alle Winde auf der Nordhalbkugel werden nach rechts abgelenkt! Alle Winde auf der Südhalbkugel werden nach links abgelenkt! S Planetarische Zirkulation S 60 N 30 N Aufgrund der Coriolis-Kräfte bilden sich sog. Jetstreams (bandförmige Luftströme) Passatwinde Rossbreiten