Klausurfragen

In der Klimatologie und der Hydrologie beschäftigen wir uns mit geographischen Zonen, Regionen oder Orten. Daher brauchen wir das Gradnetz mit Breitengraden und Längengraden. Ordnen Sie die folgenden Begriffe im Gradnetz der Erde den orange eingefärbten Elementen auf den Karten zu.

a)

b)

c)

d)

e)

1 Breitenkreise

2 Nullmeridian

3 Längenkreise

4 Pole

5 Äquator

Welches Koordinatensystem für Längengrade (orange) und Breitengrade (gelb) ist korrekt, wenn Sie auf die Angabe von "N", "S", "O" und "W" verzichten?

a)

b)

c)

d)

e)

In diesem Koordinatensystem, welches ist der korrekte Längen- und Breitengrad von Freiburg  i. Br.?

Sie lassen einen Camping-Kocher für eine Minute laufen, und erwärmen damit einen Topf mit einem

Volumen von genau einem Liter. Welcher Topf erwärmt sich am meisten?

Wählen Sie die korrekte Einheit der Wärmekapzität.

Ordnen Sie die Stoffe nach zunehmender Wärmekapazität, von geringer (links) zu hoher (rechts) Wärmekapazität.

Wie können Sie den Südlichen Wendekreis beschreiben?

Wie heisst der Breitenkreis auf einer Breite von +66.5°?

Ordnen sie den Bildern die entsprechenden Sphären des Klimasystems zu:

1 Biosphäre

2 Atmosphäre

3 Lithosphäre

4 Kryosphäre

5 Hydrosphäre

a)

b)

c)

d)

e)

In welche Richtung dreht sich die Erde?

a)

b)

c)

d)

e) Sie dreht sich nicht

Was müssen Sie tun, wenn Sie die Internationale Datumsgrenze von Osten nach Westen überfliegen / überschreiten um die korrekte Uhrzeit einzustellen?

Was ist die “Kryosphäre” ?

Wann im Jahr tritt die gezeigt Konfiguration auf?

Welche Energieformen sind in der Atmosphäre von Bedeutung?

Was ist die “Lithosphäre”?

Die Lichtgeschwindigkeit bestimmt wie schnell sich Energie im Klimasystem durch Strahlung ausbreiteten oder verteilen kann. Die Lichtgeschwindigkeit beträgt ungefähr 300 000 000 m/s. Wie könnten Sie diese grosse Zahl in Exponentialschreibweise kompakter ausdrücken?

In den Naturwissenschaften sind Einheiten immer zwingend anzugeben. Weiter müssen Einheiten nach dem  SI-System (Système International d’Unités) angegeben werden. Das SI-System nutzt nur eine kleine Anzahl (7) Basiseinheiten. Von den sieben Basiseinheiten werden fünf in der Klimatologie und der Hydrologie gebraucht.

Ordnen Sie die fünf SI-Basiseinheiten, welche in der Klimatologie und Hydrologie relevant sind, den ensprechenden Größen zu.^

a) Zeit

b) Länge

c) Masse

d) Temperatur

e) Stoffmenge

1 Mol (mol)

2 Kilogramm (kg)

3 Meter (m)

4 Kelvin (K)

5 Sekunde (s)

Die SI-Basiseinheit für die Temperatur ist Kelvin (K, aber nicht °K). Absolute Temperaturen dürfen aber, aufgrund der Gewohnheit,  auch in Grad Celsius (°C) angegeben werden. Allerdings sollten Temperaturunterschiede generell in Kelvin (K) angegeben werden.

Wie können wir Kelvin in Grad Celsius umrechen? Was wäre eine Temperatur von 15°C in K ausgedrückt?

Ordnen Sie den folgenden abgeleiteten SI-Einheiten die entsprechenden physikalischen Grössen zu.

a) Watt (W)

b) Joules (J)

c) Pascal (Pa)

d) Newon (N)

1 Druck

2 Kraft

3 Energie

4 Leistung

Im SI System gibt es neben Basiseinheiten auch abgeleitete Einheiten. Was ist die physikalische Einheit einer Kraft?

Was ist die physikalische Einheit von Leistung?

Wie können wir die Einheit einer Windgeschwindigkeit in m / s auch schreiben?

Wie können wir die Einheit W / m^2 auch schreiben?

Wie können wir die Einheit J m^-3 K^-1 anders schreiben?

Welche Grösse beschreibt, wieviel Energie wird pro Zeit umgesetzt wird?

Oft nutzen wir in den Naturwissenschaften einen sogenannten Prefix, um eine Grössenordnung abzukürzen. Ein Beispiel ist der Zentimeter (cm), denn 100 cm = 1 m, oder 1 cm = 10-2 m. Wissen Sie wieviele Meter ein Mikrometer (µm) hat?

Was ist "Wärme"?

Wie könnten sie eine Distanz von 10^-9 m auch benennen?

Ordnen Sie die Namen (Prefix) in der Wissenschaftlichen Schreibweise den entsprechenden Größenordnungen zu

a) 10^2

b) 10^3

c) 10^6

d) 10^9

e) 10^12

1 Kilo

2 Hekto

3 Tera

4 Mega

5 Giga

Was sind die Einheiten eines Energieflusses?

Was sind die Einheiten einer Energieflussdichte?

Und zum Schluss noch ein etwas unbekannterer Prefix: Die Masse des gesamten Kohlenstoffs in der Atmosphäre beträgt etwa 750 Pg (das sind 750 Petagramm). Der meiste Kohlenstoff ist in Form von CO2. Wieviele kg Kohlenstoff (C) sind dies?

Welche Prozesse sind für die Energieübertragung in der Atmosphäre von Bedeutung?

Ordnen Sie die folgenden Transportprozesse von Energie in der Atmosphäre nach ihrer Geschwindigkeit von schnell (oben) zu langsam (unten):

Konvektion, Strahlung, Wärmeleitung

Die Temperatur der Atmosphäre auf einer Höhe von 10 km ist ungefähr 215 K. Das ist die typische Aussentemperatur wenn Sie in einem Flugzeug auf Reiseflughöhe fliegen. Wieviel ist das in Grad Celsius (°C) ausgedrückt?

Wie heisst die Energie, die benötigt wird, um ein Kilogramm Wasser aus dem flüssigen in den gasförmigen Aggregatszustand zu überführen?

Wie heisst die Energie, die benötigt wird, um ein Kilogramm Wasser aus dem festen (Eis) in den flüssigen Aggregatszustand zu überführen?

Wenn Schnee / Eis zu flüssigem Wasser schmilzt, dann …

Wenn Wasserdampf zu flüssigem Wasser kondensiert, dann …

Energie im Klimasystem kann mittels Strahlung (Sonnenstrahlung, terrestrische Strahlung) übertragen werden. Was sind grundlegende Eigenschaften der Energieübertragung mittels Strahlung?

Welche Grösse verbindet Wellenlänge und Frequenz von Strahlung?

Wie sind Wellenlänge λ und Frequenz f mit der Lichtgeschwindigkeit c verbunden?

Was versteht man in der Klimatologie unter “kurzwelliger Strahlung”?

Was versteht man in der Klimatologie unter “langwelliger Strahlung”?

Welchen Wellenlängenbereich umfasst die terrestrische Strahlung?

In welchem Wellenlängenbereich ist die Energieflussdichte der Sonnenstrahlung an der Erdoberfläche am größten?

In welchem Wellenlängenbereich ist die Energieflussdichte der Ausstrahlung der Erde am größten?

Warum weist die terrestrische Strahlung größere Wellenlängen auf als die Sonnenstrahlung?

In welchen Bereich des elektromagnetischen Spektrums fällt 44% des Sonnenlichtes, welches die Erde erreicht?

Von welchen Grössen hängt die gesamte Ausstrahlungsleistung eines Objektes ab?

Welche Größe kann mit dem Wienschen Gesetz berechnet werden?

Welche der folgenden Formeln ist das Wiensche Verschiebungsgesetz?

Das folgende Bild wurde im Vorlesungsraum aufgenommen. Welches grundlegende Gesetz bzw. welcher physikalische Sachverhalt wird hier genutzt, um die Temperaturen darzustellen?

Welche Größe kann durch das Stefan-Boltzmann-Gesetz berechnet werden?

Welche der folgenden Formeln ist das Stefan-Boltzmann Gesetz?

Der physikalische Zustand der Atmosphäre zu einem bestimmten Zeitpunkt an einem Ort wird ... genannt.

Wie lautet die Definition von Klima?

Was ist eine “klimatologische Referenzperiode”?

Ordnen Sie den gezeigten Wolken-Phänomenen die entsprechende Skalengröße zu

a) eine Gewitterzelle

b) ein tropischer Wirbelsturm

c) Rauchfahne eines Kamins

1 Makroskala

2 Mikroskala

3 Mesoskala

Welche der folgenden Begriffe sind Klimaelemente?

Welche der folgenden Begriffe sind Klimafaktoren?

Wie heißt der maximale räumliche und/oder zeitliche Bereich, der in einem Modell die Atmosphäre abbildet?

Welches Gas hat den größten Volumenanteil in der Atmosphäre?

Welche der folgenden Gase sind in den untersten 80 km der Atmosphäre relativ gut durchmischt?

Welches chemische Element hat in der Atmosphäre den grössten Massenanteil?

Welches Gas kommt nicht in der Atmosphäre vor?

Gegeben sind vier Gase, welche in der Erdatmosphäre vorkommen. Ordnen Sie jedem Gas den entsprechenden  Anteil (in Prozent des Volumens der Luft) zu.

a) Sauerstoff (O2)

b) Kohlendioxid (CO2)

c) Argon (Ar)

d) Stickstoff (N2)

1 0,040 %

2 78,08 %

3 0,934 %

4 20,95%

Was bedeutet “ppm”?

Was hat der "Schauinsland" bei Freiburg und der "Mauna Loa" auf Hawaii betreffend der Klimawissenschaft gemeinsam?

Wie gross ist etwa das Mischungsverhältnises (in ppm) von Kohlendioxid in der Atmosphäre im Jahr 2019, fernab von menschlichen Quellen?

Wie können Klimawissenschaftlerinnen und  Klimawissenschaftler die  Konzentrationen von Kohlendioxid (CO2) in der Atmosphäre der letzen 400 000 Jahre rekonstruieren?

In welcher Schicht der Atmosphäre spielt sich der grösste Teil des Wetters (Wolken, Fronten, Gewitter, Wirbelstürme etc.) ab?

Ordnen Sie die Schichten der Erdatmosphäre nach ihrer Höhe über Grund, von hoch (oben) bis bodennah (unten):

Mesosphäre

Thermosphäre

Exosphäre

Stratosphäre

Troposphäre

Wie nennen wir die Schicht, in der die Atmosphärengase gut durchmischt sind

Ordnen Sie die entsprechenden Höhenbereiche (in Meter über Grund) zu

a) Tropopause

b) Höhe der atmosphärischen Grenzschicht

c) Untergrenze der Exosphäre

d) Bereich der Mesosphäre

e) Höhe der maximalen Strahlungsabsorption durch Ozon

1 500 - 1000km

2 ~40 - 50 km

3 0,5 - 2 km

4 60 - 80 km

5 8 - 16 km

Wie hoch ist die Lufttemperatur am Oberrand der Standardtroposphäre?

Wie hoch reicht die TRoposphäre in der Standardatmosphäre?

Wie nennen wir die Schicht der Atmosphäre, in der die Luftbewegung stark von der Bodenreibung beeinflusst wird?

Welcher Prozess trägt primär zur Erwärmung der oberen Stratosphäre bei?

Wie nennen wir die Grenze zwischen der Troposphäre und der Stratosphäre?

Wie nennen wir die Grenze zwischen der Stratosphäre und der Mesosphäre?

Was ist eine “isotherme”?

Welcher Prozess ist hauptsächlich für die Ausbildung des mittleren Lufttemperaturprofils in der Troposphäre verantwortlich?

Welche der folgenden Tatsachen beschreibt die Temperatur in der Standardtroposphäre korrekt?

Welcher Prozess trägt massgeblich zur Erwärmung der Stratosphäre bei?

Welcher Prozess trägt massgeblich zur Erwärmung der Thermosphäre bei?

Wann und wo wurde die bisher höchste Temperatur in Deutschland seit Beginn der flächendeckenden Wetteraufzeichnungen 1881durch den DWD gemessen?

Ordnen Sie die folgenden Bereiche der elektromagnetischen Strahlung im Klimasystem von kurzwellig (oben) nach langwellig (unten).

Sichtbares Licht

Nahestehenden Infrarot

Ultraviolett

Thermalinfrarot

Ordnen Sie die Wellenlängen den entsprechenden Bereichen des Spektrums zu:

a) Ultraviolett

b) Sichtbares Licht

c) Nahes Infrarot

d) Terrestrische Strahlung

1 0.7 - 3 µm

2 3 - 100 µm

3 0.15 - 0.4 µm

4 0.4 - 0.7 µm

In der Klimatologie und Hydrologie wird oft mit grossen und auch mit sehr kleinen Zahlen gearbeitet. Daher ist die Schreibweise einer Zahl mit Exponenten (Exponentialschreibweise) üblich.

Hier ist ein Beispiel. Die Energie, die wir brauchen, um einen Liter Wasser aus dem Meer oder eines Sees zu verdunsten beträgt 

2,8 · 106 Joules

Wieviele Joules sind das?

Ordnen Sie die verschiedenen Energieformen den korrekten Fachbegriffen zu

a) Energie in Form von elektromagnetischen Wellen

b) Energie, die in Änderung der Temperatur einer Substanz verbunden ist

c) Energie, die mit Änderungen des Aggregatzustandes einer Substanz verbunden ist

d) Energie der Lage in einem Schwerefeld

e) Energie in Bewegungen

1 Latente Wärme

2 Strahlungsenergie

3 Geopotentielle Energie

4 Kinetische Energie

5 Fühlbare Wärme

Ordnen Sie die verschiedenen Energieformen jeweils dem entsprechenden Beispiel in der Atmosphäre zu

a) Sonnenlicht

b) Erwärmung einer Luftmasse

c) Kondensieren von Wasserdampf zu Wolkentröpfchen

d) Umwandlung von CO2 zu KOhlenhydraten in der Photosynthese

e) Wind

1 Kinetische Energie

2 Fühlbare Wärme

3 Strahlungsenergie

4 Latente Wärme

5 Chemische Energie

Wie heisst die Energie, die benötigt wird, um die Temperatur eines Kubikmeters eines Materials (z.B. Luft) um ein Kelvin zu erhöhen?

Ordnen Sie den Definitionen die korrekten Begriffe zu

a) Energie, die pro Zeit umgesetzt wird

b) Energi, die pro Zeit und pro Fläche umgesetzt oder transportiert wird

c) Energie, die in einer Temperaturänderung eines Systems gebunden ist

d) Energie, die in einer Änderung eines Aggregatzustandes eines Systems gebunden ist

1 Fühlbare Wärme

2 Latente Wärme

3 Leistung

4 Energieflussdichte

Ordnen Sie die Energiemengen pro Masse den entsprechenden Aggregatszustandsänderungen des Wassers zu.

a) Es werden 334 kJ pro kg an die Umgebung abgegeben

b) Es werden 334 kJ pro kg von der Umgebung aufgenommen

c) Es werden 2501 kJ pro kg an die Umgebung abgegeben

d) Es werden 2501 kJ pro kg von der Umgebung aufgenommen

e) Es werden 2835 kJ pro kg von der Umgebung aufgenommen

f) Es werden 2835 kJ pro kg an die Umgebung abgegeben

1 Sublimation von Eis

2 Deposition (Resublimation) von Wasserdampf

3 Gefrieren von Wasser

4 Schmelzen von Eis

5 Kondensieren von Wasserdamf

6 Verdunsten von Wasser

4.1Ergänzen Sie den folegenden Text mit den korrekten Begriffen:

Energie/Strahlung/Flussdichte/Leistung kann weder vernichtet, noch neuerschaffen werden, sondern nur von einer Form in eine andere umgewandelt werden. Solare Strahlung, die auf einen Körper trifft, kann zum Beispiel durch den Körper durchgehen reflektiert werden oder emittiert/vernichtet/gestreut/reflektiert/absorbiert werden. Die Summe von Transmissivität/Emissivität/Passivität/Relativität , Reflektivität/Effektivität/Aridität/Intensität und Absorptivität/Konvektivität/Radioaktivität/Fluidität ist immer eins.

4.2 Ordnen Sie die Begriffe den korrekten Definitionen zu.

a) Anteil der einfallenden Strahlung, der ungehindert durch Materie hindurch transportiert wird.

b) Anteil der einfallenden Strahlung, der von der Materie zurückgeworfen wird.

c) Anteil der einfallenden Strahlung, der von der Materie aufgenommen und in eine andere Energieform umgesetzt wird.

1 Reflektivität

2 Absorptivität

3 Transmissivität

4.3 Was versteht man unter Albedo?

4.4 Welche Formel beschreibt die Albedo einer Erdoberfläche?

K↓= Globalstrahlung, K↑= solare Reflexstrahlung

4.5 Welche der folgenden Oberflächenbedeckungsarten weist im Mittel die größte Albedo auf?

4.6 Ordnen Sie die folgenden Oberflächen nach absteigender Albedo, von hoher Albedo (oben) nach geringer Albedo (unten):

Nadelwald

Neuschnee

Wasserfläche (bei hohem Sonnenstand)

Sandfläche

kurz geschnittene Wiese

4.7 Welche der folgenden Oberflächenbedeckungsarten absorbiert im Mittel den größten Anteil der einfallenden Sonnenstrahlung?

4.8 An allen diesen Wetterstationen werden Strahlungsflussdichten gemessen. Welche dieser Oberflächen absorbiert am wenigsten der Globalstrahlung? Nehmen Sie an, die Globalstrahlung ist an allen Standorten identisch.

a)

b)

c)

d)

4.9 Warum werden Böden meist heller wahrgenommen als Vegetation?

4.10 Infolge der Klimaerwärmung verändert sich in grossen Bereichen der Arktis die Vegetationszusammensetzung. Anstatt einjähriger Gräser etablieren sich zunehmend Büsche und kleine Bäume, die höher wachsen. Dies wird "Arctic Greening" genannt. Was ist eine Auswirkung dieser Veränderung auf die Strahlungsbilanz der Erdoberfläche?

4.11 Global gesehen, in welchen geographischen Breiten finden wir generell die grösste saisonale Veränderung der Albedo der Erdoberflächen?

4.12 Wie können wir die absorbierte Strahlungsflussdichte einer Landoberfläche korrekt beschreiben?

K↓= Globalstrahlung, K↑= Reflexstrahlung, α = Albedo

4.13 Ordnen Sie die folgenden Landoberflächen nach absteigender Absorptivität, von hoher Absorption (oben) nach geringer Absorption (unten):

a) Neuschnee

b) Rasenfläche

c) Nadelwald

d) Sandfläche

e) Laubwald

4.14 Wie können wir solare Reflexstrahlung einer Erdoberfläche korrekt beschreiben?

K↓= Globalstrahlung, K↑= Reflexstrahlung, α = Albedo

4.15 Welche Kurve zeigt den Tagesgang der solaren Reflexstrahlung K↑ an einem wolkenlosen Tag im Frühjahr in den Mittelbreiten?

a)

b)

c)

d)

4.16 Strahlung, die von der Atmosphäre (Gase, Aerosole, Wolken) emittiert und von oben auf den Erdboden geworfen wird, nennen wir... ?

4.17 Strahlung, die vom Erdboden emittiert wird, nennen wir…?

4.18 Ordnen sie den Symbolen der Strahlungsbilanzgleichung die korrekten Beschreibungen zu.

a) K↑

b) K↓

c) L↑

d) L↓

e) Q*

1 Atmosphärische Gegenstrahlung

2 Terrestrische Ausstrahlung

3 Reflexstrahlung

4 Globalstrahlung

5 Strahlungsbilanz

4.19 Wie ist die solare Nettostrahlung K* definiert?

4.20 Welche Kurve zeigt den Tagesgang der solaren Nettostrahlung K* = K↓ - K↑ an einem wolkenlosen Tag?

a)

b)

c)

d)

4.21 Die Grafik zeigt den Tagesgang (in Energie pro Quadratmeter und Sekunde, also W m-2) aller Komponenten der Strahlungsbilanz. Die Messungen wurden auf einer Rasenfläche in den Mittelbreiten gemacht. Der Tag war wolkenlos. Ordnen sie den Kurven (in rot) die entsprechenden Komponenten der Strahlungsbilanz zu.

a)

b)

c)

d)

1 Solare Reflexstrahlung

2 Globalstrahlung

3 Terrestrische Ausstrahlung

4 Atmosphärische Gegenstrahlung

4.22 Welche Figur zeigt einen realistischen Tagesgang der Strahlungsbilanz Q* für einen wolkenlosen Tag. Nehmen Sie an, dies gilt für eine Landwirtschaftsfläche in der Region Freiburg im Frühjahr oder Herbst.

a)

b)

c)

d)

4.23 Die Grafik zeigt die Tagessummen ("Daily Total", d.h. Energie pro Quadratmeter und Tag in MJ m-2 day-1) aller Komponenten der Strahlungsbilanz über ein Jahr. Die Messungen wurden auf einer Rasenfläche auf 49°N gemacht. Ordnen sie den Kurven (in rot) die entsprechenden Komponenten der Strahlungsbilanz zu.

a)

b)

c)

d)

1 Terrestrische Ausstrahlung

2 Globalstrahlung

3 Atmosphärische Gegenstrahlung

4 Solare Reflexstrahlung

4.24 Was ist die Auswirkung einer tiefen Wolkendecke (z.B. Nebel) auf die terrestrische Nettostrahlug  L* an der Erdoberfläche?

4.25 Welche Schicht der Atmosphäre tragt zu etwa 50% zum Signal der Atmosphärischen Gegenstrahlung bei? Nehmen Sie an, die Atmosphäre ist wolkenlos.

4.26 Nehmen Sie an, es sei Nacht. Welcher der folgenden Szenarien hat die negativste Strahlungsbilanz Q*? Alle atmosphärischen Bedingungen (z.B. Lufttemperatur, Wolkentemepratur etc.) sind konstant zwischen den Bildern.

a)

b)

c)

d)

4.27 Ordnen Sie den Messgeräten die entsprechenden Messgrössen zu.

a) Pyrgeometer

b) Sonnenschein-Autograph, nach Campbell Stokes

c) Pyranometer

1 Sonnenscheindauer

2 Globalstrahlung

3 Atmosphärische Gegenstrahlung

4.28 Wann erwarten Sie im klimatologischen Mittel die höchste Strahlungsbilanz Q* in der Region Freiburg

3.1 Was sind die drei fundamentalen Mechanismen, die Energie in der Atmosphäre übertragen?

3.2 Wie können wir aus der gesamten, gemessenen Strahlungsflussdichte die Oberflächentemperatur eines Objektes messen? Im Beispiel unten hat ein Satellitensystem die gesamte Strahlungsflussdichte der Region Paris im terrestrischen Infrarot gemessen und daraus wurde die Oberflächentemperatur gerechnet.

3.3 Wie nennen wir die Energie in Form von elektromagnetischen Wellen?

3.4 Woher kommt der Großteil der Energie im Klimasystem?

3.5 Welche Einheit hat eine Strahlungsflussdichte?

3.6 Wie verändert sich die Strahlungsflussdichte mit zunehmender Distanz zur Sonne.

3.7 Wie nennen wir den Punkt auf der Erdumlaufbahn, an dem sich die Erde auf der Abbildung befindet?

3.8 Wie nennen wir den Punkt auf der Erdumlaufbahn, an dem sich die Erde auf der Abbildung befindet?

3.9 wie kann man die Solarkonstante interpretieren?

3.10 Was ist die korrekte Einheit der Solarkonstante?

3.11 Was ist der korrekte Wert der Solarkonstante (in W m-2)?

3.12 Was bedeutet eine hohe Sonnenaktivität?

3.13 Ist die Sonne für den rezenten Klimawandel der letztem 150 Jahre (mit-)verantwortlich?

3.14 Welche Prozesse / Eigenschaften beeinflussen im Verlaufe eines Jahres die varierende Stärke der Strahlungsflussdichte am Oberrand der Erdatmosphäre senkrecht zu den Strahlen?

3.15 Die folgende Abbilung zeigt die Variabilität der solaren Einstrahlung über ein Jahr. Beschriften Sie die Symbole A, B und C in der Abblildung korrekt.

3.16 Welche Prozesse verringern die solare Strahlung auf dem Weg durch die Atmosphäre zum Erdboden?

3.17 Wolken werfen im Schnitt etwa 55% der auf sie einfallenden solaren Strahlung wieder zurück. Wie werden die 55% genannt?

3.18 Warum erscheint ein wolkenloser Himmel blau?

3.19 Warum können Sie einen Sonnenbrand bekommen, auch wenn Sie sich ausschliesslich im Schatten aufhalten (z.B. unter einem Sonnenschirm)?

3.20 Warum erscheint die Sonne bei Sonnenauf- und untergängen rot?

3.21 Was ist die Ursache, dass der Himmel auf diesem Bild trüb und weiss erscheint?

3.22 Welche Gase absorbieren solare Strahlung beim Durchgang durch die Atmosphäre?

3.23 Ordnen Sie die Gase den spektralen Bereichen zu, in denen diese Gase Sonnenlicht absorbieren.

a) Bedeutende Absorption bei Wellenlängen größer als 0,8 μm

b) Bedeutende Absorption bei Wellenlängen kleiner als 0,3 μm

c) Bedeutende Absorption erst bei Wellenlängen größer als 2,5 μm

d) Keine Bedeutende Absorption im solaren Bereich

1 Sauerstoff und Ozon

2 Stickstoff

3 Kohlendioxid

4 Wasserdampf

3.24 Auf welcher Breite finden wir das Einstrahlungsmaximum am Erdboden?

3.25 Was versteht man unter einer „scheinbaren Sonnenbahn“?

3.26 Wann ist die Strahlungsflussdichte (in W m-2) der Sonne an der Erdoberfläche am größten? Nehmen Sie an, dass sich keine Wolken in der Atmosphäre befinden.

3.27 Ordnen Sie die gegebenen Zeitpunkte der Erdbahnparameter den korrekten Daten zu.

a) Perihel

b) Äquinoktien

c) Aphel

d) Solstitien

1 ~21. Juni und ~21. Dezember

2 ~4. Juli

3 ~20. März und ~22. September

4 ~3. Januar

3.28 An welchem Tag / Welchen Tagen im Jahr sind Tag und Nacht gleich lang, und zwar überall auf der Erde?

3.29 Wann ist auf der Erde der 21.Juni?

3.30 Ordnen Sie die dominierenden Zyklen den Klimazonen zu.

a) polares Klima

b) Klima der Mittelbreiten

c) Tropisches Klima

1 Jahres- und Tageszeitenklima

2 Jahreszeitenklima

3 Tageszeitenklima

3.31 Wie nennen wir die solare Strahlungsflussdichte, die auf eine horizontale Fläche Boden an einem Ort zu einem Zeitpunkt aus dem oberen Halbraum erreicht.

3.32 Was beinhaltet die Globalstrahlung?

3.33 Welche der folgenden Aussagen beschreibtdie Globalstrahlung korrekt?

3.34 Mit welchem Messgerät können wir die Globalstrahlung erfassen?

3.35 Welche Einheit hat die Globalestrahlung?

3.36 Was wurde mit diesem historischen, meteorologischen Messgerät erfasst

3.37 Was wird mit einem Pyranometer gemessen?

3.38 Was wird mit einem Pyrheliometer gemessen?

3.39 Welche der folgenden Messgeräte erfassen Formen solaren Strahlung?

3.40 Auf welcher Breite ist im Mittel das Verhältnis diffuser Sonnenstrahlung zu direkter Strahlung am höchsten?

3.39 Welche der folgenden Messgeräte erfassen Formen solarer Strahlung?

3.41 In welcher Stadt erwarten Sie den höchsten Anteil an direkter Strahlung an der gesamten Globalstrahlung?

3.42 Welche der folgenden Größen sind Strahlungsflussdichten?

6.1 Wie nennen wir den Phasenübergang von flüssigem Wasser zu Wasserdampf unterhalb der Siedetemperatur?

6.2 In welchen Phasenzuständen kommt Wasser im Klimasystem vor?

6.3 Was wird durch den Sättigungsdampfdruck (e*) beschrieben?

6.4 Wie verändert sich der Sättigungsdampfdruck e* mit der Lufttemperatur T?

a)

b)

c)

d)

e)

6.5 Welche Umweltbedingungen beeinflussen die Verdunstung?

6.6 Die folgenden Sätze beschreiben wie Umweltfaktoren die Verdunstung beeinflussen. Nehmen sie dabei an, dass alle anderen Faktoren konstant gehalten werden. Sind die folgenden Aussagen richtig oder falsch?

a) Je besser die bodennahe Atmosphäre durch turbulente Luftströmungen durchmischt wird, desto höher ist die Verdunstungsrate.

b) Je geringer das Sättigungsdefizit, desto weniger Wasser kann die Atmosphäre über einer verdunstenden Oberfläche aufnehmen.

c) Je höher die Oberflächentemperatur, desto weniger Wasser kann von einer Oberfläche in die Atmosphäre verdunsten.

d) Je höher die Wasserverfügbarkeit in Boden und Pflanzen, desto mehr Wasser kann von einer Oberfläche in die Atmosphäre verdunsten.

6.7 Wie ist das Sättigungdefizit Δe (in hPa) definitert?

e* = Sättigungsdampfdruck bei gegebener Temperatur (in Pa)

e = Aktueller Dampfdurck bei gegebener Temperatur (in Pa)

6.8 Welches der folgenden Gase variiert stark in Raum und Zeit in der Atmosphäre?

6.9 Ordnen Sie den folgenden Messverfahren der (aktuellen oder potentiellen) Verdunstung die entsprechenden Messprinzipien zu.

a) Messung der Abnahme der Wasserhöhe in einem der Atmosphäre ausgelieferten, offenen Gefäss mit Wasser gefüllt.

b) Messung der Abnahme des Gewichts einer Schale mit Wasser in einem der Atmosphäre ausgelieferten, beschattetem Gefäss.

c) Die Wassersäule eines wassergefüllten Messrohrs, dessen nach unten zeigende Öffnung mit einer Filterpapierscheibe verschlossen ist, zeigt die verdunstete Wassermenge an.

d) Messung der Abnahme des Gewichts eines Bodenmonoliths (häufig mit darauf Wachsender Vegetation).

e) Bestimmung von Niederschlag und Abfluss in einem Einzugsgebiet. Verdunstung wird als Restterm bestimmt.

1 Wildsche Verdunstungswaage

2 Standardisierte Verdunstungspfanne

3 Piché-Evaporimeter

4 Lysimeters

5 Wasserbilanzgleichung

6.10 Welche der folgenden Verfahren bestimmen die potentielle Verdunstung?

6.11 Welche Grösse der Festlandflächen wird in dieser Abbildung am ehesten gezeigt?

6.12 Was begrenzt generell die maximalen Verdunstungsraten über Festlandsflächen?

4.13 Wo treten global gesehen die höchsten Verdunstungsraten über den Ozeanen auf?

6.14 Bei welchen drei Phasenumwandlungen wird jeweils Energie freigesetzt?

4.15 Wo im zonalen und jährlichen Mittel finden wir den grössten Wasserdampfgehalt der Atmosphäre?

6.16 Die Karten zeigen den mittleren monatlichen atmosphärischen Wasserdampfgehalt in der Luftsäule zwischen Erdoberfläche und Oberrand der Atmosphäre. Ordnen Sie die korrekten Monate zu.

a)

b)

c)

1 Januar

2 April

3 August

6.17 Welches ist die Definition des Dampfdrucks e von Wasserdampf in der Atmosphäre.

6.18 Bei der Absorptionsspektroskopie wird ein Lichtstrahl durch die Luft geschicht und die Abschwächung des Lichts in einer Absorptionsbande des Wasserdampfes gemessen. Welches Feuchtemass lässt sich direkt mittels Absorptionsspektroskopie messen?

6.19 Durch welche Größe wird die Wassermenge, die maximal durch Luft bei gegebener Lufttemperatur aufgenommen werden kann, bestimmt?

6.20 Wie hängt der Sättigungsdampfdruck von der Lufttemperatur ab?

6.21 Welche der folgenden Masse der Luftfeuchte sind in ungesättigter Luft konservativ, das heisst unabhängig von den Druck- und Temperaturveränderungen?

6.22 Ordnen Sie den Luftfeuchtemassen die korrekten Einheiten zu.

a) Relative Luftfeuchte

b) Absolute Luftfeuchte

c) Mischungsverhältnis

d) Dampfdruck

1 kPa

2 g/kg

3 g/m3

4 %

6.23 Welche Grösse wird durch die Gleichung e/ e* definiert und beschreibt die Luftfeuchtigkeit?

6.24 Welche Grösse wird durch die Gleichung e* - e definiert?

6.25 Wie ist die relative Luftfeuchtigkeit RH definitiert?

e = aktueller Dampfdruck (in kPa)

e* = Sättigungsdampfdruck (in kPa)

6.26 Wie nennen wir die Lufttemperatur, bei welcher der Sättigungsdampfdruck erreicht wird?

6.27 Warum ist die Kondensation in kühlen Luftmassen wahrscheinlicher?

6.28 Wie ist die relative Luftfeuchte definiert?

6.29 Wie ist das Sättigungsdefizit definiert?

6.30 Unter welchen Bedingungen ist die relative Luftfeuchtigkeit am geringsten?

Ta = Lufttemperatur (in °C)

e = Dampfdruck (in kPa)

6.31 Unter welchen Bedingungen ist die relative Luftfeuchtigkeit am höchsten?

Ta = Lufttemperatur (in °C)

e = Dampfdruck (in kPa)

6.32 Gegeben ist der Tagesgang der Lufttemperatur (in rot) an einem Tag mit wenig Wind. Welchen Tagesgang erwarten Sie für die relative Luftfeuchte (in blau)?

a)

b)

c)

d)

e)

6.33 Welcher der zwei Ballone erfährt mehr Auftrieb?

6.34 Wie nennen wir ein Gerät, welches aus zwei Thermometern besteht, eines welches die Trockentemperatur und eines welches die Temperatur eines feuchten, verdunstenden Strumpfes misst.

5.1 Was wird durch die Solarkonstante I0 beschrieben?

5.2 Was ist der Wert und die Einheit der Solarkonstante I0?

5.3 Welche Formen von Energietransfer sind zwischen dem Planeten Erde und dem Weltraum möglich?

5.4 Wir nennen wir den Anteil der solaren Strahlung, der vom System Erde wieder in den Weltraum zurückgeworfen wird?

5.5 Welchen Wert hat die planetare Albedo der Erde etwa?

5.6 Welche Eigenschaften der Erde beeinflussen die planetare Albedo direkt?

5.7 Welche Eigenschaften der Erde beeinflussen die planetare Albedo direkt?

Dezember - Februar

Juni - August

5.8 Welche Eigenschaften der Erde beeinflussen die planetare Albedo direkt?

Dezember - Februar

Juni - August

5.9 Wie hoch ist etwa das Absorptionsvermögen für solare Strahlung des gesamten Erdsystems (Oberfläche und Atmosphäre)?

5.10 Was ist Absorption?

5.11 Was kann solare Strahlung in der Atmosphäre absorbieren?

5.12 Wie hoch ist - im räumlichen und zeitlichen Mittel - der Betrag der Strahlungsbilanz des Erdsystems am "Oberrand" der Atmosphäre?

5.13 Warum können wir annehmen, dass über einen längeren Zeitraum (z.B. ein Jahr) der Strahlungsfluss kurzwelliger Strahlung, der auf die Erde auftrifft, und der Strahlungsfluss der langwelligen Abstrahlung, welcher die Erde verlässt, im Gleichgewicht sind?

5.14 Wie können wir die Energieflussdichte der langwelligen Ausstrahlung der Erde mit der Temperatur des Planeten in Verbindung setzen?

5.15 Um wie viel Grad Celsius erwärmt sich die bodennahe Luftschicht der Erde durch das Vorhandensein der Atmosphäre?

5.16 Welches Gas trägt am stärksten zum natürlichen Treibhauseffekt bei? Ohne die Einwikungen menschlichen Handelns.

5.17 Worauf beruht der globale Treibhauseffekt?

5.18 Treibhausgase sind immer...

5.19 Warum hat jedes Treibhausgas ein anderes, charakteristisches Absorptionsspektrum?

5.20 Welche dieser Treibhausgase sind natürlich, d.h. waren auch schon vor der Industrialisierung in der Atmosphäre vorhanden (wenn in ggf. geringeren Konzentrationen als heute)?

5.21 Welche dieser Treibhausgase sind künstlich, d.h. sind komplett menschgemacht und kamen vor 1750 nicht in der Atmosphäre vor?

5.22 Treibhausgase verändern die Energiebilanz der Atmosphäre, was wiederum dazu führt, dass die Temperatur der Troposphäre wärmer ist, als ohne Treibhausgase. Woher kommt die Energie dieser Erwärmung?

5.23 Was ist die Voraussetzung, damit atmosphärische Spurengase Strahlung im langwelligen Bereich absorbieren können?

5.24 Wie nennen wir die Maßzahl  (in W m^-2) für die Veränderung des Energiehaushalts der Troposphäre infolge Änderung von Spurengaskonzentrationen etc. im Klimasystem?

5.25 Der kombinierte Strahlungsantrieb der erhöhten Treibhausgaskonzentrationen in der Atmosphäre aufgrund menschlicher Aktivitäten wird auf etwa +3.4 W m-2 geschätzt. Was bedeutet dies konkret?

5.26 Welches Spurengas hat den höchsten Strahlungsantrieb aufgrund der menschverursachten Veränderung der atmosphärischen Zusammensetzung seit 1750?

5.27 Wie veränderte sich das Jahresmittel der globalen CO2 Konzentration in der Atmosphäre in den letzten 50 Jahren?

5.28 Der Begriff "Treibhaus" ist eigentlich keine gute Analogie für den Effekt bestimmter atmosphärischer Gase und Wolken auf den langwelligen Strahlungshaushalt, weil...

5.29 Die folgende Grafik zeigt die Strahlunsgflüsse der Erde. In welchem Bereich des Systems (rote Umrandung) ist der "Treibhauseffekt" abgebildet?

5.30 Über den Globus gemittelt, hat die Erdoberfläche ....

5.31 Über den Globus gemittelt, hat die Atmosphäre ....

5.32 Der Planet Erde befindet sich über einen längeren Zeitraum...

5.33 Ordnen Sie die korrekten Begriffe des Energietransports im Erdsystem den Beschreibungen zu.

1. Transport von Wasserdampf in der Atmosphäre

2. Elektromagnetische Wellen

3. Energieweitergabe von Molekül zu Molekül

4. Transport erwärmter Luft

a) Strahlung

b) fühlbarer Wärmefluss

c) Wärmeleitung

d) latenter Wärmefluss

5.34 Global gesehen ist die Oberfläche der Erde in einem Strahlungsüberschuss von +102.5 W m-2 . Warum erwärmt sich dadurch die Oberfläche nicht über längere Zeiträume?

5.35 Wie wird ein fühlbarer Wärmestrom von der Oberfläche in die Atmosphäre ermöglicht?

5.36 Wie wird ein latenter Wärmestrom von der Oberfläche in die Atmosphäre ermöglicht?

5.37 Wie verändert sich die Strahlungsbilanz mit geographischer Breite?

5.38 Energietransport von niederen in hohe Breiten erfolgt durch Advektion. Wie wird diese Advektion von Energie bewerkstelligt?

7.1 Wie nennen wir die Lufttemperatur, bei welcher der Sättigungsdampfdruck erreicht wird?

7.2 Warum ist die Kondensation in kühlen Luftmassen wahrscheinlicher?

7.3 Wie ist der Taupunkt definiert?

7.4 Ordnen Sie jeweils den gezeigten Formen des abgesetzten Niederschlags die korrekten Entstehungsprozesse zu.

a) Deposition

b) Komdensation und nachträgliches Gefrieren

c) Kondensation

7.5 Welcher Wolkentyp entsteht, wenn sich die nächtliche Temperatur in der bodennahen Luftschicht auf den Taupunkt absenkt?

7.6 Was passiert, wenn ein trockenes Luftvolumen ohne Austausch von Wärme expandiert?

7.7 Was passiert, wenn ein trockenes Luftvolumen ohne Austausch von Wärme komprimiert wird?

7.8 Wo befindet sich das Kondensationsniveau einer Wolke?

7.9 Wenn ein Luftpaket um 50 m aufsteigt und dabei keine Kondensation eintritt, um wie viel Grad Celsius ändert sich seine Temperatur?

7.10 Die folgenden Luftmassen werden in der Atmosphäre um 500 m Höhe angehoben, ohne dass sich Energie zwischen der Luftmasse und der Umgebungsluft austauscht (adiabatisch). Welche Luftmasse hat nach 500 m Anheben die höchste Temperatur?

7.11 Ordnen sie den Figuren die entsprechende Gleichgewichtsklassen eines mechanischen Systems zu.

a) labiles System

b) neutrales System

c) stabiles System

7.12 Ordnen Sie den Beschreibungen die atmosphärischen Stabilitätsklassen zu

1. Die Temperaturabnahme in der Atmosphäre mit der Höhe ist so stark, dass wenn ein Luftpaket nach oben oder unten geschoben wird, die Bewegung weitergeht und beschleunigt wird.

2. Die Temperaturabnahme in der Atmosphäre mit der Höhe in der Atmosphäre ist etwa gleich der Adiabate. Es gibt daher keinen signifikanten relativen Auftrieb.

3. Die Temperaturabnahme in der Atmosphäre mit der Höhe ist schwach, so dass wenn ein Luftpaket nach oben oder unten geschoben wird, es gebremst und in die Ausgangslage zurückkehren wird.

a) stabile Schichtung

b) neutrale Schichtung

c) labile Schichtung

7.13 Welche Grafik zeigt eine labile Schichtung?

a)

b)

c)

7.14 Wie nennen wir eine atmosphärische Schicht, in der das gemessene Temperaturprofil mit der Höhe zunimmt?

7.15 In welcher meteorologischen Situation erwarten Sie bei gleichbleibenden Emissionen von Luftschadstoffen am Boden die schlechteste Luftqualität? Bei einer…

7.16 Welche Schicht dieser Atmosphäre ist stabil geschichtet?

7.17 Welche Schicht dieser Atmosphäre ist labil geschichtet?

8.1 Welche Prozesse führen zur Bildung von Wolken in der Troposphäre?

8.2 Welcher Prozess führt zur Entstehung der gezeigten Wolken?

8.3 Wie nennen wir die gezeigten Haufenwolken auch?

8.4 Wodurch entstehen zwischen einzelnen Cumulus-Wolken Lücken?

8.5 Warum verändern sich Cumulus-Wolken laufend?

8.6 Welche der folgenden Wolken bestehen wohl aus flüssigem Wasser? Alle Photos wurden in den Mittelbreiten im Sommer aufgenommen.

a)

b)

c)

d)

e)

8.7 Ordnen Sie den gezeigten Wolken die korrekten Bezeichnungen zu. Eine Bezeichnung kann mehreren Photos zugeordnet werden.

a) Cumulus

b) Cirrus

c) Stratus

1.

2.

3.

4.

5.

8.8 Welche der folgenden Wolken bestehen wohl aus Eis? Alle Photos wurden in den Mittelbreiten im Sommer aufgenommen.

a)

b)

c)

d)

e)

8.9 Was sind Quellen von Kondensationskeimen in der Atmosphäre?

8.10 wie benennen wir die gelb eingezeichnete Linie?

8.11 Wie hoch ist die mittlere relative Luftfeuchte in Wolken?

8.12 Was muss in den meisten Fällen erst geschehen, damit aus Wolkentröpfchen fallender Niederschlag wird?

8.13 Wie nennen wir den Prozess, bei dem grössere flüssige Wolkentröpfchen kleinere flüssige Wolkentröpfchen einfangen, und damit Niederschlag bilden können?

8.14 In welchen Wolken können durch Koaleszenz grössere Regentropfen heranwachsen?

8.15 Was versteht man unter Koaleszenz?

8.16 Welches ist der bedeutenste Prozess der Entstehung von Niederschlagstropfen in den Mittelbreiten?

8.17 Warum gefrieren in Wolken bei einer Lufttemperatur von Null Grad nur wenige Wassertropfen?

8.18 Die Abbildungen zeigen schematisch einen Prozess der zur Niederschlagsbildung in Wolken beiträgt. Ordnen Sie die Figuren in der zeitlichen Abfolge

1.

2.

3.

8.19 Was können Sie zum Sättigungsdampfdruck über Eis (e*Eis) und zum Sättigungsdampfdruck über flüssigem Wasser (e*Wasser) bei Temperaturen < 0°C sagen? 

8.20 Welcher Prozesse werden als Bergeron-Prozesse oder Drei-Phasen-Prozesse bezeichnet?

8.21 Welche Eigenschaften müssen Wolken haben, damit der Drei-Phasen-Prozess zu bedeutender Niederschlagsbildung führt?

8.22 Welche Voraussetzungen müssen Wolken erfüllen, damit der Bergeron-Prozess in ihnen auftritt?

8.23 Warum wird argumentiert, dass Silberiodid (AgI) aus Flugzeugen in Wolken gesprüht werden kann, um Niederschlagsbildung künstlich zu beschleunigen?

8.24 In welcher Einheit wird eine Niederschlagsmenge üblicherweise angegeben?

8.25 Warum wird Niederschlag an der Erdoberfläche an sehr viel mehr Stationen gemessen als die Lufttemperatur?

8.26 Was ist ein grundlegender Unterschied zwischen bodengebundenen und fernerkundlichen Niederschlagsmessungen?

8.27 Die zeitliche Ausgabe der Messwerte variert zwischen den zwei Systemen.

8.28 Mit welchen Messprinzipien kann Niederschlag gemessen werden?

9.9 Was beschreibt das allgemeine Gasgesetz?

9.10 Welche der folgenden Zustandsgrössen werden im allgemeinen Gasgesetz in Zusammenhang gebracht.

9.11 Welche Gleichung beschreibt den Druck im Bezug auf andere Zustandsgrössen im allgemeinen Gasgesetz?

9.12 Wenn wir ein Luftwolumen erwärmen und dabei die Dichte unverändert lassen, was passiert?

9.13 Ergebnis einer Erwärmung der Erdoberfläche ist …?

9.14 Welches Druckgebilde finden wir typischerweise über Sibirien im Januar?

9.15 Wie nennen wir eine Fläche gleichen Druckes in der Atmosphäre?

9.16 Was sind Isobaren?

9.17 Die folgende Abbildung zeigt eine Höhenwetterkarte auf der 500 hPa Isobarenfläche über Europa. Wie nennen wir die schwarzen Linien, welche mit den Nummern 528, 536, 544, 552 etc. beschriftet sind?

9.18 Die Abbildung zeigt eine Bodenwetterkarte. Wie nennen wir die schwarzen Linien auf der Bodenwetterkarte, die mit den Zahlen 1010, 1005, 1000, 995, etc. beschriftet sind. 

9.19 Wie nennen wir Linien gleichen Drucks auf einer Bodenwetterkarte?

9.20 Geben Sie die Windrichtung eines Ostwindes in Grad (°) an:

9.21 Welche Windrichtung in Grad hat ein Nordwestwind?

9.22 Wie nennen wir einen Wind aus 225°?

9.23 Welche Kraft bewirkt die initiale Bewegung von Luftmassen? 

9.24 Die Karte zeigt ein Druckgebilde auf dem nördlichen Atlantischen Ozean im Bereich der Azoren. Die Linien sind Isobaren auf Meereshöhe in hPa. In welche Richtung wirkt die Druckgradientkraft?

a)

b)

c)

d)

e)

9.25 Die Coriolis-Kraft bewirkt auf der Nordhalbkugel

9.26 Luftpakete, die sich auf der Nordhalbkugel von niederen in hohe Breiten bewegen, werden durch die Corioliskraft …

9.27 Welche Grössen beinflussen die Stärke der Corioliskraft?

9.28 Wo tritt ageostrophischer Wind ganz überwiegend auf?

9.29 Die Abbildung zeigt parallele Isobaren (Zahlen in hPa) auf der Nordhalbkugel. Welche Kräfte wirken auf den Wind in der bodennahen atmosphärischen Grenzschicht, und wie strömt der daraus resultierende Wind (u)?

FC = Corioliskraft

Ff = Reibungskraft

Fp = Druckgradientkraft

a)

b)

c)

d)

e)

9.30 Die Abbildung zeigt parallele Isobaren (Zahlen in hPa) auf der Nordhalbkugel. Welche Kräfte wirken auf den Wind in der bodennahen atmosphärischen Grenzschicht, und wie strömt der daraus resultierende Wind (u)?

FC = Corioliskraft

Ff = Reibungskraft

Fp = Druckgradientkraft

a)

b)

c)

d)

e)

9.31 Die Abbildung zeigt parallele Isobaren (Zahlen in hPa) auf der Südhalbkugel. Welche Kräfte wirken auf den Wind in der freien Atmosphäre wenn dabei ein geostrophischer Wind (u) entsteht?

FC = Corioliskraft

Fp = Druckgradientkraft

a)

b)

c)

d)

e)

9.32 Wie strömen die Winde in der freien Atmosphäre um ein Tiefdruckgebiet?

9.33 Wie strömen die Winde in der freien Atmosphäre um ein Hochdruckgebiet?

9.34 Wo ist die horizontale Komponente der Corioliskraft am grössten, bei gleichbleibender Windstärke von 10 m s-1?

9.35 Die Coriolis-Kraft bewirkt auf der Nordhalbkugel

9.1 Wie hoch ist der mittlere Luftdruck auf Meereshöhe?

9.2 Was können wir mit einem Barometer messen?

9.3 Wer hat das erste Quecksilber-Barometer entwickelt?

9.4 Wie verändert sich der Luftdruck mit der Höhe in der Atmosphäre?

a)

b)

c)

d)

e)

9.5 Wir messen Luftdruck gleichzeitig an folgenden Orten in der Region Freiburg. Ordnen Sie die Lokalitäten von hohem Druck (links) zu tiefem Druck (rechts).

a) Feldberg

b) Schlossbergturm

c) Bertholdsbrunnen

d) Spitze des Freiburger Münsters

9.6 Wie verändert sich der Luftdruck mit der Höhe in der Atmosphäre?

9.7 In welcher Höhe über Normalnull hat sich der mittlere Luftdruck bis etwa auf die Hälfte reduziert?

9.8 Was wird durch das Hydrostatisches Gleichgewicht beschrieben?

10.1 Ordnen Sie die Zellen der meridionalen Zirkulation in einer Hemisphäre ausgehend von den Polen (oben) zur ITCZ (unten) an:

Ferrel Zelle

Polare Zelle

Hadley Zelle

10.2 In welcher Reihenfolge ordnen sich die meridionalen Zirkulationszellen in einer Hemisphäre ausgehend von den Polen an?

10.3 In welcher Reihenfolge ordnen sich die meridionalen Zirkulationszellen in einer Hemisphäre ausgehend vom Äquator an?

10.4 Welche Beschreibung trifft auf die Ferrel Zelle zu?

10.5 Welche Beschreibung trifft auf die Hadley Zelle zu?

10.6 Für was steht "ITCZ"?

10.7 Die Innertropische Konvergenzzone entsteht, weil …

10.8 Welche Prozesse finden wir entlang der Innertropischen Konvergenzzone?

10.9 Das Bild zeigt eine Satellitenaufnahme über dem Ostpazifik. Klicken Sie auf die Innertropische Konvergenzzone (ITCZ).

10.10 Wie entsteht die Passatinversion?

10.11 Wo in der allgemeinen Zirkulation der Atmosphäre finden wir Zonen mit grossflächigem Absinken?

10.12 Welcher Prozess bestimmt auf der Nordhalbkugel die maximale Verlagerung der Innertropischen Konvergenzzone (ITCZ) nach Norden?

10.13 Wann finden wir die folgenden allgemeinen Zirkulationsmuster über Südasien?

a)

b)

1 Sommer

2 Winter

10.14 Welches Windsystem und welches Niederschalgsrégime erwarten Sie über Indien während dem Wintermonsun?

10.15 Welches Windsystem und welches Niederschalgsrégime erwarten Sie über Indien während dem Sommermonsun?

10.16 Warum ist eine regelmäßige und gleichartige Ausbildung der Monsunzirkulation für Indien wichtig?

10.17 Diese zwei Photos wurden auf dem Matheran Hill can 80 km Östlich of Mumbai, Indien aufgenommen. Ordnen Sie den Photos die entsprechenden Jahreszeiten zu.

a)

b)

1) Sommer

2) Winter

10.18 Welches Druckgebilde bestimmt den Wintermonsun über Indien / Südasien?

10.19 Welcher Prozess treibt die Indische Monsunzirkulation im Winter an?

10.20 Wodurch entsteht die Indische Monsunzirkulation im Sommer?

10.21 Welches Wind- und Niederschlagsrégime erwarten Sie in Westafrika im Sommer?

10.22 Wie verändert sich der Luftdruck in einer kalten relativ zu einer warmen Luftsäule mit der Höhe? 

10.23 Wie verändert sich die Höhe der 500 hPa Isobarenfläche generell vom Äquator zu den Polen? 

10.24 Wir nennen wir die Bänder, die mit hohen Windgeschwindigkeiten (bis 150 m s-1) auf einer Höhe von 8-12 km um unseren Planeten schlängeln (mäandrieren)?

10.25 Was sind Strahlströme?

10.26 Was sind Rossby-Wellen?

10.27 Was initiiert Rossby-Wellen?

10.28 Die Karten zeigen die Isohypsen des 500 hPa Niveaus auf der Nordhemisphäre. Ordnen Sie die Monate den entsprechenden Karten zu.

a)

b)

a) Januar

b) Juli

10.29 Wie würden Sie die folgende Höhenwetterkarte beschreiben? Die Isohypsen bezeichnen die Topographie der 500 hPa Isobarenfläche.

10.30 Warum sind generell Flugzeuge, welche in den MIttelbreiten auf der Höhe der Tropopause fliegen, von Westen nach Osten schneller und von Osten nach Westen langsamer?

11.1 Wie sind Ozeane und Atmosphäre im Klimasystem gekoppelt?

11.2 Warum wird die absorbierte Strahlungsenergie über den Ozeanen in Form von Wärme in mehrere Kilometer höhere Schichten der Atmosphäre transportiert, aber in den Ozeanen bleibt die Energie innerhalb der obsersten 50 - 100 m Wasserschichten?

11.3 Welche Wasserschicht im Ozean wird von der Sonnenstrahlung direkt erwärmt und zeigt damit einen Jahresgang der Wassertemperatur?

11.4 Was ist die Thermokline?

11.5 Wie verhält sich eine oberflächennahe Meeresströmungsrichtung, die vom Wind angetrieben wird (über die fliessende Schichttiefe gemittelt , d.h. bis zur Ekman-Tiefe)?

11.6 Wo finden wir im Mittel den höchsten Salzgehalt der Ozeane?

11.7 Was bewirkt in den oberen Schichten der Ozeane eine Drehung von Meeresströmungen mit der Tiefe?

11.8 Unter welcher Windrichting (rote Pfeile, oder kein Wind) wird das ufernahe Wasser von tieferen Ozeanschichten nahe des Ufers nach oben gebracht, wenn wir uns auf der Nordhalbkugel befinden? 

a)

b)

c)

d)

e)

11.9 Unter welcher Windrichting (rote Pfeile, oder kein Wind) wird das ufernahe Wasser von tieferen Ozeanschichten nahe des Ufers nach oben gebracht, wenn wir uns auf der Südhalbkugel befinden? 

a)

b)

c)

d)

e)

11.10 Wie nennen wir die Meeresströmung, welche warmes Wasser aus dem Golf von Mexiko in mittlere und hohe Breiten im Nordatlantik transportiert?

11.11 Wo sinkt Oberflächenwasser in den Ozeanen am ehesten ab?

11.12 Welche Charakteristika haben generell Meeresströmungen, welche entlang der Ostküsten von Kontinenten strömen?

11.13 Welche Charakteristika haben generell Meeresströmungen, welche entlang der Westküsten von Kontinenten strömen?

11.14 Welches sind Regionen, wo sich in den Weltozeanen bedeutende Mengen Tiefenwasser bildet (d.h. Meerwasser absinkt)?

11.15 Ordnen sie die Eigenschaften entweder einem El Niño oder einem Normaljahr zu.

a) Unüblich starke Niederschläge entlang der Westküste Südamerikas

b) Trockenheit in Australien

c) Passatwinde auf dem Südpazifik sind stark ausgeprägt

d) Kaltes Tiefenwasser strömt an die Oberfläche entlang der Westküste Südamerikas

11.16 Was ist eine "Anomalie" in der Meteorologie / Klimatologie?

11.17 Was ist eine Lufttemperaturanomalie?

11.18 Wie nennen wir wiederkehrende, grossräumige Luftdruckschwankungen?

11.19 Welche Phänomene gelten als Telekonnektionen im Klimasystem

11.20 Was sind Telekonnektionen?

11.21 Wo, entlang des Äquators, ist die Meeresoberflächentemperatur im Mittel am kältesten?

11.22 Die Walker-Zirkulation verläuft zonal, weil … 

11.23 Wodurch entsteht das El Niño-Phänomen Initial?

11.24 Mit welcher Kennzahl wird versucht, die Entwicklung des El Niño-Phänomens nachzuvollziehen?

11.25 Tritt ein El Niño-Ereignis auf, dann …

11.26 Was ist der Southern Oscillation Index (SOI)?

12.1 Was können Sie zur klimatologischen Entwicklung der Lufttemperatur in der Region Freiburg in den letzten 140 Jahren sagen? Die Lufttemperatur…

12.2 Was können Sie zur klimatologischen Entwicklung des Niederschlages in der Region Freiburg in den letzten 140 Jahren sagen? Der Niederschlag…

12.3 Bestimmen sie die Richtung der beobachteten Klimaänderungen in den letzten 50 Jahren:

zugenommen oder abgenommen?

Volumen des Grönländischen Eisschildes

Wasservolumen der Ozeane

Ausdehnung des arktischen Meereises

pH Wert der Ozeane

12.4 Welche der folgenden Klimaelemente / Kenngrößen haben in den letzten 50 Jahren global signifiankt zugenommen?

12.5 Welche Messdaten weisen eindeutig auf eine globale Erwärmung der letzten 150 Jahre hin?

12.6 Wie hat sich der Niederschlag in den letzten 100 Jahren in den folgenden Gebieten verändert?

zugenommen oder abgenommen?

Niederschlagsmengen der mittleren Breiten der Nordhemisphäre

Häufigkeit von Extremniederschlagsereignisse über Landoberflächen

Niederschlagsmengen im Mittelmeerraum

Häufigkeit von Niederschlag in der Sahelzone

12.7 Welches Phänomen/Ereignis kennzeichnet den derzeit ablaufenden Klimawandel?

12.8 Was sind externe Einflüssgrößen, welche die Energie im Klimasystem beeinflussen?

12.9 Was war die Auswirkung des explosiven Vulkanausbruchs am Pinatubo (Philippinen) im Jahr 1991?

12.10 Relevant für die kurzzeitige globale Lufttemperaturentwicklung an der Erdoberfläche werden explosive Vulkanausbrüche wie der des Pinatubo 1991 vor allem dann, wenn …

12.11 Was ist generell die Auswirkung explosiver Vulkanausbrüche auf die Lufttemperaturen im Klimasystem?

12.12 Warum beeinflussen explosive Vulkanausbrüche auch noch viele Jahre nach dem Ausbruch das globale Klimasystem?

12.13 Wie lange dauert der Sonnenfleckenzyklus?

12.14 Welcher der folgenden Faktoren treibt den derzeit ablaufenden globalen Klimawandel an?

12.15 Durch welchen Prozess kann die Entwicklung der bodennahen Lufttemperatur der letzten 150 Jahre ganz überwiegend erklärt werden?

12.16 Wie hat sich die gemittelte, bodennahe Land- und Ozean-Oberflächentemperatur zwischen 1880 und 2012 verändert?

12.17 In welcher Form wird mehr als 90% der anthropogen zugeführten Energie, die seit den 1970er Jahren in das Klimasystem gebracht wurde, gespeichert?

12.18 Welches langlebige Treibhausgas wird hauptächlich infolge der Nutzung von Düngemitteln in die Atmosphäre freigesetzt.

12.19 Welches langlebige Treibhausgas wird maßgeblich infolge mikrobieller Prozessen beim Reisanbau und infolge von Viehzucht in die Atmosphäre freigesetzt?

12.20 Was ist zurzeit global eine der wichtigsten anthropogenen Emissionsquellen von N2O?

12.21 Was ist zurzeit global eine der wichtigsten anthropogenen Emissionsquellen von CO2?

12.22 Was sind bedeutende, anthropogene Quellen von CH4?

12.23 Was sind Landnutzungsänderungen, die den globalen Klimawandel beeinflussen?

12.24 Was sind relevante Folgen von typsichen Landnutzungsänderungen im Klimasystem?

12.25 Wodurch wird der zusätzliche, anthropogene Strahlungsantrieb derzeit am stärksten beeinflusst?

14.1 Wie nennen wir in der Klimamodellierung plausible, aber oft vereinfachte Beschreibungen einer zukünftigen Entwicklung auf Basis kohärenter Annahmen über die Entwicklung antreibender Kräfte und Schlüsselprozesse?

14.2 Welche global gemittelte Änderung der bodennahen Lufttemperatur wird im 5. IPCC Sachstandsbericht für die Periode 2081 - 2100 relativ zu 1985 - 2005 angegeben?

14.3 Für welchen Bereich der Erdoberfläche werden in naher Zukunft die grössten absoluten Änderungen der bodennahen Lufttemperatur projiziert, wenn die anthropogen verursachten Treibhausgasemissionen nicht deutlich zurückgehen?

14.4 Warum gibt es in den IPCC Sachstandsberichten eine relative grosse Variabilität in den projizierten bodennahen Lufttemperaturwerten zum Ende des 21. Jahrhunderts hin?

14.5 Wie nennen wir in der Klimamodellierung simulierte Reaktionen des Erdsystems auf verschiedene Treibhausgasemissions-Szenarien?

14.6 Für was steht "IPCC"?

14.7 Wie werden die aktuellsten Klimawandelszenarien im IPCC bezeichnet?

14.8 Was sind generelle, wissenschaftlich realistische und sinnvolle Massnahmen, um auf den Klimawandel zu reagieren?

14.9 Die gesellschaftlichen Systeme können auf den Klimawandel mit Minderung und Anpassung reagieren. Was wäre die wichtigste, dringliche Klimaschutzmaßnahme?

14.10 Ordnen sie den folgenden Ereignissen in der Geschichte der Klimapolitik die korrekten Jahreszahlen zu.

a) Das Kyoto Protokoll wird beschlossen, wobei Industrienationen die Emissionen bis 2010 auf das Niveau von 1990 zu senken.

b) USA künden an, aus dem Weltklimavertrag auszutreten.

c) Das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) wird ins Leben gerufen

d) In Paris wird beschlossen, die globale Erwärmung unter 2°C zu halten.

e) Am Erdgipfel in Rio de Janeiro wird die "UN Framework convention on Climate Change" von 174 Ländern ratifiziert.

1 1997

2 2017

3 1988

4 2015

5 1992

14.11 Ordnen sie die folgenden Ereignisse des anthropogenen Klimawandels der letzten 150 Jahre in der korrekten zeitlichen Abfolge von früh (oben) zu später (unten).

a) es wird erstmals ein Zusammenhang zwischen CO2 in der Atmosphäre und der Lufttemperatur postuliert

b) das Kyoto-Protokoll wird ratifiziert

c) erste atmosphärische Messungen von CO2 beginnen auf dem Mauna Loa in Hawaii

d) zehn der zehn wärmsten Oktober der letzten 139 Jahre treten innerhalb von 15 Jahren auf

e) der Pinatubo bricht aus, was zu einer Absenkung der globalen Lufttemperatur um 0.5 Grad Celsius im Jahr danach führt

14.12 Was wurde im Montreal Protokoll im Jahr 1987 festgehalten?

14.13 Wozu hatten sich die Unterzeichnerstaaten des Kyoto Protokoll verpflichtet?

14.14 Welches der folgenden Länder / Staatenbünde hat zur Zeit (2018) den höchsten pro-Kopf-Ausstoss von Treibhausgasen?

14.15 Entscheiden Sie, ob es sich bei den Beispielen um eine Minderung des Klimawandels oder eine Anpassung an den Klimawandel handelt.

Erhöhen von Dämmen zum Schutz vor zukünftigen Sturmfluten

Entfernen von CO2 aus den Abgasen eines Kohlekraftwerks

Anpflanzen trockenheitstoleranter Bäume in der Forstwirtschaft

Energiewende

14.16 Wozu haben sich die Unterzeichnerstaaten des Pariser Klimaabkommens verpflichtet?

13.1 Wie viel Prozent des anthropogen emittierten CO2 verbleibt derzeit ungefähr in der Atmosphäre?

13.2 Die gesamten jährlichen Emissionen von CO2zwischen 2006 und 2015 haben je 37,7 Gt C (Kohlenstoff) betragen. Wie wurde dieses CO2 im Klimasystem verteilt?

a) Anreicherung in der Atmosphäre

b) Aufnahme durch die Landbiomasse

c) Aufnahme in den Ozeanen

1. 16.4 Gt C

2. 11.6 Gt C

3. 9,7 Gt C

13.3 Die Weltozeane haben einen Teil der menschlichen CO2-Emissionen aufgenommen. Was ist die Folge dieser CO2-Aufnahme der Ozeane?

13.4 Wir haben gelernt, dass Landmassen etwa 31% des vom Menschen emittierten CO2 wieder absorbieren. Wie wird dieses CO2 von Landmassen wieder aufgenommen?

13.5 Der Blattflächenindex (grüne Blattfläche pro Grundfläche) hat sich auf 25-50% der mit Vegetation bedeckten Festlandfläche zwischen 1982 und 2015 erhöht. Was ist der Hauptgrund dafür?

13.6 Warum wird die Erwärmung in der Arktis etwa doppelt so stark angenommen wie die Erwärmung in den andern Zonen des Planeten?

13.7 Wie nennen wir den Zustand dauerhaft gefrorener Böden in der Arktis und in Hochgebirgen?

13.8 Warum wird beim Auftauen von Permafrostböden mehr CO2 in die Atmosphäre freigesetzt?

13.9 Wie nennen wir einen Mechanismus zwischen Prozessen im Klimasystem, bei welchem die Auswirkung eines Prozesses einen zweiten Prozess hervorruft, welcher wiederum den ersten Prozess beeinflusst?

13.10 Globale Klimamodelle überschätzen die zukünftige mittlere globale Entwicklung der bodennahen Lufttemperatur, wenn man …

13.11 Der derzeit ablaufende Klimawandel lässt sich beschreiben über …

13.12 Was versteht man unter einem Ensemble-Ansatz zur Simulation der zukünftigen Klimaentwicklung?

13.13 Erst wenn sichergestellt ist, dass ein Klimamodell das vergangene und gegenwärtige Klima simulieren kann, kann es zur Simulation des zukünftigen Klimas verwendet werden. Wie nennen wir die Simulation des gegenwärtigen Klimas in einem Klimamodell zu Testzwecken?

13.14 Wie nennen wir die räumlichen Lokalitäten in einem Klimamodell, an welchen Berechnungen durchgeführt werden?

13.15 Wie werden Klimamodelle getestet?

16.16 Wie nennt man in der Klimamodellierung das Verfahren, wo man eine Vielzahl von Modellläufen durchführt. Jeder Modelllauf basiert auf einer anderen, aber jeweils realistischen Konfiguration der Anfangs-/Randbedingungen. Dann wertet man die verschiedenen Modellläufe statistisch aus.