Terminologie

Begriff Klima

• Klima: griechisch “klinein“ = „neigen“

• Erscheinungen die auf Neigung der Sonnenstrahlen = Einfallswinkel an Erdoberfläche zurückzuführen sind

• mittlerer Zustand der Atmosphäre, gewöhnlicher Verlauf der Witterung an irgendeinem Ort der Erde, Landschaft, ganze Erde

• Synthese des Wetters über Zeitraum, der lange genug ist, um statistische Eigenschaften bestimmen zu können

Sonneneinstrahlung:

• als entscheidende, auslösende Funktion

• Faktor, Motor klimatischer Vorgänge

• sorgt räumliche Differenzierung der Erdoberfläche in verschiedene Klimaregionen und Klimazonen mit unterschiedlichen klimatischen Verhältnissen haben primäre Ursache in räumlich und zeitlich veränderlichen Strahlungsverhältnissen

Klimaelemente:

• Meteorologische Erscheinungen / Größen, die das Klima kennzeichnen

    -> Strahlung, Luftdruck, Temperatur, Wind (Stärke und Richtung,

         Beständigkeit, Böigkeit), Bewölkung, Niederschlag, Luftfeuchte…

Klimafaktoren:

• Prozesse und Zustände eines Raumes, die zur Entstehung, Aufrechterhaltung und Veränderung des Klimas führen

    -> Breitenlage, Höhenlage m ü.NHN, Exposition (Lage eines Hanges), Bodenbedeckung (Untergrund,             

         Vegetation), Land/Meer- Verteilung (Küste, Landesinnere), Zusammensetzung der Atmosphäre

Wetter:

• spürbare, messbar

• kurzfristiger Zustand Atmosphäre an bestimmten Ort, der u.a. als Sonnenschein, Bewölkung, Regen, Wind, Hitze oder Kälte in Erscheinung tritt (zu einer bestimmten Zeit)

Witterung:

• „gemittelte“ Wetter (um Durchschnittes Wetter zu beschreiben) über mehrere Tage bis Wochen(Großwetterlage)

• abgrenzbare für jeweilige Jahreszeit oft typische Abfolge der atmosphärischen Zustände in Gebiet

Wetter zur Ware geworden

Klima: räumliche Dimension:

Globalklima = Weltklima

• globale Mitteltemperatur +15° C

Makroklima = Großklima

• bestimmt durch geographische Breite, Lage zum Meer, Höhe über NN, Allgemeine Zirkulation, z.B. Mitteleuropa, Mittelmeerraum, Land

Mesoklima = Kleinklima = Lokalklima (Geländeklima)

• bestimmt durch Geländeform + Erdoberfläche, z.B. Stadtklima, Siedlung,Tal, Hang, Becken, Gebirge, Küste, kleine Insel

Mikroklima = Kleinstklima = Klima der bodennahen Luftschicht

• 2 m über Grund, bestimmt durch örtliche Gegebenheiten, Energieumsatzflächen Boden, Vegetation Wasser: Strahlung ,Verdunstung, z.B. Wald, Baumkrone, Blattunterseite, Oberfläche Felsen, Grasfläche, Asphaltfläche.

Erde:

abgeplattetes Rotationsellipsoid

• polarer Radius rp = 6356,752 km (WGS84)

• äquatorialer Radius rä = 6378,137 km (WGS84)

• Äquatorumfang = 40075,017 km

• Erdoberfläche = 510 Mio. km2

-> Stellung der Erde im Sonnensystem, welche maßgeblich das Klima beeinflussen

1. Erdrevolution

= Umlauf der Erde um die Sonne -> 1 Jahr

2. Erdrotation

= Drehung der Erde um eigene Achse, 1 Tag

• dreht sich von W nach O um Achse, für 1 volle Erdrotation 23 h, 56 min, 4 sec = 1 Sterntag

• 1 Sonnentag (Solartag) = 24 h, durch Erdrevolution 4 min länger als Sterntag

• tägliche Drehung der Erde um ihre eigene Achse resultieren Tageszeiten

• im Jahresablauf unterschiedliche Länge von Helligkeit und Dunkelheit pro Tag, Dauer der Beleuchtung

  -> Umlaufbahn der Erde, Neigung der Erde

Schiefe der Ekliptik

= Neigung (Schiefe) der Erdachse um 23,5° (22° bis 24,5°). Erdachse bleibt in jedem Punkt der Umlaufbahn zu sich selbst parallel.

• aus 3 himmelsmechanischen Gegebenheiten: Erdrevolution, Erdrotation, Neigung der Erdachse lässt sich solare Klima bzw. die Entstehung der Jahreszeiten herleiten.

• Die Sonne vollführt eine „scheinbare Sonnenwanderung“ zwischen den beiden Wendekreisen 23,5° Nord und 23,5° Süd.

Äquinoktien (Punkte der Tag- und Nachtgleiche):

• Positionen der Erde, an denen Sonne senkrecht auf die Erdachse trifft (21.3., 23.9.) -> steht im Zenit

• Tag, Nacht überall gleich auf Erde

Solstitien (Punkte der längsten bzw. kürzesten Tage):

Positionen, an denen die Erde gegenüber der Sonne die größte Neigung (23,5°) aufweist (21.6.,21.12.). Zenitalstand der Sonne am Nördlichen bzw. Südlichen Wendekreis.

Sommer - Sonnenwende: 21.06

• Erde an Position, bei der NHK zur Sonne geneigt ist (senkrecht über nörd. Wendekreis)

• NHD: längster Tag, kürzeste Nacht

• SHK: kürzester Tag, längste Nacht (Winter)

Winter - Sonnenwende: 21.12

• Erde an Position, bei der SHK zur Sonne geneigt ist (senkrecht über nörd. Wendekreis)

• SHK: längster Tag, kürzeste Nacht

• NHK: kürzester Tag, längste Nacht (Winter)

Periphel: Erde relativ nah zu Sonne

Aphel: “away” Erde am weitesten entfernt von Sonne

-> Einfluss astronomischer Zyklen auf das Klima der Erde

-> durch diese drei Zyklen verändert sich Verteilung der Sonnenstrahlung auf die Jahreszeiten

Exzentrität:

• Veränderung der Form (Streckung/ Schrumpfung) der Umlaufbahn

→ Entstehung von Aphel (sonnenfern) und Perihel (sonnennah)

→ Dauer der Jahreszeiten → Umlauf der Erde ist im Perihel schneller als im Aphel

Obliquität/Erdachsenneigung

→ Veränderung der Erdachsenneigung zwischen 22 und 24,5°

→ Verändert sich im Rythmus von 41.000 Jahren (gerade 23,4)

→ Intensität der Jahreszeiten (Starke Neigung: heiße Sommer, kalte Winter)

→ Verschiebung der Wendekreise und der solaren Klimazonen

Präzession

• Taumeln der Erdachse

• “wie schräg oder gerade die Erde die Sonne umkreist”

• Verschiebung von Perihel und Aphel durch Pendelung der Erdachse

• Lage von Aphel/Perihel im Nord- oder Südsommer

• Vor 11.000 a Perihel im Nordsommer → Nordhemisphäre bekam mehr Strahlung → höhere Temperaturen → es wurde wärmer →

  Ende des Pleistozäns

Orbital Forcing:

• Hauptkomponenten Milankovitch Zyklen

• bezeichnet den Einfluss von Veränderungen in der Erdbahn und Erdeignung auf das Klima über längere Zeuträume