Klima

Vereinfachte Wasserhaushaltsgleichung: N-V=A

Komplexere Wasserhaushaltsgleichung: N+VE+VT+dA+dSB+dSV=0

N = Niederschlag

VE = Evaporation (unbelebte Flächen)

VT = Transpiration (belebte Flächen → hauptsächlich Pflanzen)

dA = Bilanz aus Zu- und Abfluss (kann nicht nur durch Abfluss von einem Fluss kommen → auch Zufluss)

dSB = Bilanz Speichergröße Boden

dSV = Bilanz Speichergröße Vegetation

Arides Klima: Niederschlag < Verdunstung

Humides Klima: Niederschlag > Verdunstung

Durch die vermehrte Sonneneinstrahlung im Sommer, verdunstet mehr Wasser aus den Flüssen. Gleichzeitig kann durch die erhöhte Temperatur mehr Wasser in der Atmosphäre gehalten werden.

(Von Nord nach Süd auf NHK)

5. Polarhoch: Aufgrund der konstant kalten Temperaturen wird die Luft in den Polregionen nicht erwärmt und steigt nicht auf, weshalb dauerhaft ein Hochdruckgebiet vorherrschend ist.

6. Polare Ostwinde: Die Polaren Ostwinde wehen vom Polaren Hochdruckgebiet zum subpolaren Tief.

7. Polarfront: Die Polarfront ist ein unbeständiges Tiefdruckgebiet. Die polaren Ostwinde und die Westwinde gleiten parallel aneinander vorbei und aufeinander auf (=Tiefdruckgebiete). Die wärmeren Westwinde steigen auf, dadurch entsteht ein Tiefdruckwirbel. Die Polarfront ist als Verwirbelungszone das Ursprungsgebiet der das Wettergeschehen bestimmenden dynamischen Tiefdruckgebiete in den höheren Mittelbreiten.

4. Westwindzone: Die Westwinde wehen zum Druckausgleich vom STH zum Tiefdruckgebiet Polarfront.

2. Subtropischer Hochdruckgürtel: Die am Äquator aufgestiegene Luft bewegt sich Richtung Norden bzw. Süden. Auf der Strecke kühlt die Luft ab und sink zu Boden. Am Boden entsteht somit ein Hochdruckgebiet.

3. Passatwinde: Um den Druckunterschied zwischen ITC und STH auszugleichen wehen die Passatwinde. Diese Ostwinde wehen zum Äquator hin, um die fehlenden Luftmassen in der ITC auszugleichen. Durch die Corioliskraft und die Rotation der Erde werden diese Winde nach Westen abgelenkt.

1. ITC: Die Luft wird am Äquator besonders stark erwärmt und steigt auf. Daher entsteht am Boden ein Tiefdruckgebiet, was starke Bewölkung und Regenfälle zur Folge hat.

• Strahlung: Form in der Sonnenenergie auf die Erde trifft;

• Abstrahlung: vom Erdboden abgegebene Wärme

• Am Tag strahlt die Erde mehr ab, da die Einstrahlung sehr hoch ist, Nachts findet keine Einstrahlung statt, sodass trotz der gespeicherten Strahlung weniger abgestrahlt wird.

• Cumulus

• Altostratus

• Nimbostratus

• Advektionswolken

Die Größe der Tropfen hängt von der Fallhöhe und Konvektion ab. Wenn Luftmassen aufsteigen weil sie sich erwärmt haben wirken sie gegen die Schwerkraft, damit können größere Tropfen. Gibt es Aufwinde in der Wolke, so treffen die Regentropfen aufeinander und zerplatzen -> kleine Regentropfen/Nieselregen

• Temperaturzunahme beim (vor) Eintreffen des Warmsektors, Aufgleitbewegung der warmen Luft führt zur Entstehung von Advektionswolken, aus denen Landregen (lang, aber gering) kommt

• kurze Ruhephase = Warmluftsektor (warm und sonnig)

• Abkühlung beim (vor) Eintreffen der Kaltfront, Konvektionsbewölkung (Cumulus) und Gewitter

In einer stabilen Luftschicht herrscht eine Temperaturabnahme von weniger als 1 °C / 100 m. In einer labilen Luftschicht nimmt dagegen die Temperatur um mehr als 1 °C / 100 m ab. Der vertikaler Temperaturgradient gibt die Temperaturänderung pro 100 m Höhenunterschied an. Er ist normalerweise negativ, die Lufttemperatur nimmt also mit der Höhe ab. Das ergibt sich logischerweise aus der nach oben abnehmenden Luftdichte.

Subtropische Hochdruckzone (STH): Gebiet im Bereich von 30° N & S. Sie entsteht durch das Absinken von Luft die im Rahmen der Hadley-Zirkulation vom Äquator kommt. Sie ist an der Entstehung des Passatwindes durch den Druckausgleich am Äquatorund des Westwindes durch den Druckausgleich an der Polarfront beteiligt

Trocken! Durch die Passatinversion kann die erwärmte Luft nicht aufsteigen. Durch die geringe Aufstiegshöhe entstehen kaum Wolken und dadurch regnet es nicht. Jedoch wird die Luft an großen Erhebungen zum Aufstieg gezwungen. Dort kommt es zu Niederschlägen an der Luvseite der Gebirge.

Der Himmelskörper muss eine ausreichende Größe haben, damit die Anziehungskraft stark genug ist auch Gase zu halten.

Außerdem darf die Oberflächentemperatur des Himmelskörpers nicht zu hoch sein. Denn umso höher die Temperatur ist, umso schneller bewegen sich die Gasmoleküle. Diese können sich dann von der Anziehungskraft losreißen.

Stickstoff (78%) & Sauerstoff (21%). Durch Photosynthese entstand O2, der sich aber nicht sofort anreicherte, sondern zunächst durch die Reaktion mit Fe an der Landoberfläche und im Meer gebunden wurde.

Der heutige O2 -gehalt wurde erst vor ca. 350 Mio. Jahren erreicht und blieb in dieser Zeit nahezu konstant.

1. Luft gelangt an ein Gebirge und muss deshalb aufsteigen

2. Durch das Aufsteigen kühlt die Luft ab

3. Kalte Luft kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen als Warme

4. Ab dem Kondensationsniveau bilden sich Wolken und es regnet

5. Ab dort kühlt die Luft auch nur noch langsamer ab

6. Luft überkehrt den Berg und, weil sie kalt ist, sinkt sie nach unten

7. Luft erwärmt sich auf dem Weg nach unten stetig und ist deshalb am Ende wärmer als auf der anderen Seite des Gebirges.

Jahreswerte sind Mittelwerte, der Mittelwert bleibt gleich, wenn es genauso viele Temperatur Ausreißer nach unten wie nach oben gibt. Extremere Temperaturen sorgen für Extreme Wetterphänomene. Gewitter etc. Im Schnitt kann es aber gleich bleiben (Sommer heißer, Winter kälter)

• Klimamodelle

schlecht für LW, da keine Regenverlässlichkeit, die für Anbau bestimmter Pflanzen notwenig wäre; Überschwemmungen nach Starkregenereignissen

Auf seiner Hinreise konnte sich Kolumbus die durch den Druckunterschied zwischen ITC und STH entstehenden und aus dem Osten wehenden Passatwinde zu Nutze machen. Auf dem Rückweg nutzte er die durch den Druckunterschied zwischen STH und Polarfront entstehenden Westwinde, die ihn zurück aufs europäische Festland brachten.

Wenn es sehr kalt (-10°C) war und die Temperaturen steigen aber immer noch unter 0°C liegen, kann die Luft durch die höhere Temperatur mehr Wasser halten und dadurch gibt es mehr Schnee/Wasser für den Gletscher

absolute: der tatsächliche Wasserdampfgehalt in der Luft (in g/m°3)

relative: gibt an wie viel Wasserdampf des aktuell möglichen in der Luft vorhanden ist und ist Temperatur abhängig und schwankt deswegen im laufe des Tages (warme Luft -> mehr Wasser)

Die spezifische Luftfeuchtigkeit gibt die Masse des Wassers an, die sich in einer bestimmten Masse feuchter Luft befindet.

• Corioliskraft

• Gradientenkraft

• Reibung

Man braucht starke Temperaturunterschiede und daraus resultierende starke Hoch- und Tiefdruckgebiete -> hoher Druckunterschied vom Hoch zum Tief -> starke Winde

wenn der Temperaturunterschied nicht groß genug ist gibt es auch kaum Druckunterschied und somit kann kein Druckausgleich stattfinden.

Elektromagnetische Strahlung transmittiert durch die Atmosphäre und wird an der Planetenoberfläche Teils absorbiert und reflektiert. Die reflektierte Strahlung wird von dem CO2 in der Atmosphäre wieder auf den Planeten zurückgestrahlt und somit erwärmt sich der Planet.

Ohne Atmosphäre wird ein Großteil er elektromagnetischen Strahlung, die auf die Oberfläche des Merkur trifft, reflektiert und gelangt zurück in den Weltraum. Ohne die Rückstrahlung der Atmosphäre ist die Absorption der Strahlung somit bedeutend geringer als bei der Venus, weshalb sich Merkur weniger erwärmt und dadurch eine geringere Minimaltemperatur haben muss.

Monsun:

Im Sommer befördern die Monsunwinde feuchte Luft über den Ozean an das Land, was zu starken Regenfällen führt (Sommermonsun). In El Niño Jahren, wenn die Walker-Zirkulation umgekehrt ist und es anstatt in Süd-Ost-Asien in Südamerika regnet, ist der Monsun schwächer ausgeprägt. Es kommt zu einer absinkender Luftbewegung über Süd-Ost-Asien, wo normalerweise Konvektion mit starken Niederschlägen herrscht.

In La Niña Jahren fällt der Monsun stärker aus, weil er noch zusätzliche Feuchtigkeit zugeführt bekommt.

Hurricanesaison Juni bis November über Meeren mit Wassertemperaturen von mindestens 26-28°C

• Feuchtwarme/labile Luftmassen steigen in der ITC auf und bilden Cloud Cluster

• niedriger Bodenluftdruck, Versorgung des Wirbel von Seiten mit feuchtwarmen Luftmassen -> es kommt zu starken Regen

• oberhalb des Wolkenturms wird Luft nach außen geschleudert, wo sie zum Boden zurück sinkt (Luftkreislauf)

• Kondensation verleiht der Luft einen zusätzlichen Auftrieb und es kommt zur Wirbelbildung

• Drehbewegung der Luftmassen wird aufrecht erhalten -> ein tropischer Wirbelsturm entsteht

• Corioliskraft hält diese Zirkulation aufrecht und verstärkt diese

Durch den hohen Energieeinfall am Äquator erwärmt sich die Luft, steigt auf, kondensiert und es bilden sich Wolken und damit verbunden Niederschläge. Wegen des Druckausgleichs bewegen sich Luftmassen nach Norden bzw. Süden. An den Wendekreisen sinkt die kühle Luft ab, wobei sie sich erwärmt. In den Gebieten, in denen die warme Luft auf den Boden sinkt ist es sehr heiß und trocken. Dadurch entstehen Wendekreiswüsten.

Möglicherweise fällt in manchen Gebieten trotz Wüste Niederschlag, da es durch Gebirge in den Wüsten zur gezwungenen Advektion von Wolken kommt, die zwar wenig, aber etwas Niederschlag mit sich bringen. Außerdem können andere Wetterereignisse, wie zum Beispiel der westafrikanische Monsun starke Regenfälle in die Sahara-Wüste bringen.

• Modelle

• Geoarchive & Proxys

=> El Niño: kein jährliches Ereignis;  findet nur ca. alle 4-5 Jahre statt

Treibhauseffekt verstärkt mit Aerosolen

trockene Luft schneller ab als feuchte, da das in der feuchten Luft enthaltene Wasser mehr/bessere Wärme speichert.

genetisch-dynamischen Klimaklassifikation beziehen sich auf die beiden klimagenetischen Hauptfaktoren, den Strahlungs- und Wärmehaushalt der Erdoberfläche und die atmosphärisch – ozeanische Zirkulation

effektiven Klimaklassifikation ist die Gliederung der Erde in Regionen mit vergleichbaren Klimaverhältnissen, indem lokal ermittelte Daten verschiedener Klimaelemente und maßgeblich vom Klima beeinflussten Eigenschaften verwendet werden.

ITC: starke Bewölkung und Regenfälle,Tageszeitenklima subtropische Hochdruckzone: Trocken, warm, Wendekreiswüsten

Westwindzone: stark Wechselhaft