Umlauf der Erde um die Sonne

Transkript

1 Thema 1: Wetter und Klima Wetter: Zustand der Atmosphäre an einem Ort und zu einem bestimmten Zeitpunkt Witterung: Das Wetter an einem Ort über einen längeren Zeitraum betrachtet Klima: Zustand der Atmosphäre in einer Region/Klimazone im langjährigen Mittel Das Wetter wird von Wetterelementen bestimmt: v.a. Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Niederschlag, Luftdruck, Wind. Die Wissenschaft des Wetters nennt man Meteorologie. Auslöser für Wind und Wetter ist die Sonne. Mit ihrer Wärmeenergie versetzt sie die Luftmassen in verschiedene Temperaturzonen Sonne erwärmt die Erdoberfläche (nicht die Luft!) unterschiedlich stark (flacher/steiler Einstrahlungswinkel; Beschaffenheit der Erdoberfläche - Landmassen werden schneller aufgeheizt und kühlen schneller ab als Ozeane). Die Ursache für die Entstehung der Jahreszeiten ist in der Stellung der Erde begründet. Die Achse der Erde und damit die Äquatorebene ist um 23,5 gegen die Erdbahnebene (Ekliptik) geneigt. Da die Erde diese Schrägstellung (Schiefe der Ekliptik) auf der Bahn um die Sonne immer beibehält, verändert sich der Winkel, mit denen die Sonnenstrahlen die Erdoberfläche erreichen. Folgen: 1) Veränderung der Tag- und Nachtlänge 2) Veränderunge der Energiemenge 3) klimatische Unterschiede der vier Jahreszeiten Der Frühling beginnt auf der Nordhalbkugel am 21. März (Tag- und Nachtgleiche - beide Pole sind von der Sonne gleich weit entfernt). Am folgt der Sommer (Nordpol hat die kürzeste Entfernung zur Sonne Sommersonnenwende = längster Tag). Der Herbst beginnt auf der Nordhalbkugel am 23. September mit einer Tag- und Nachtgleiche. Am 21. Dezember beginnt der Winter auf der Nordhalbkugel. Umlauf der Erde um die Sonne Thema 2: Klima und Vegetation der Tropen Tropen = geographisch der Bereich der Erde, der zwischen dem nördlichen und südlichen Wendekreis (23,5 nördliche und südliche Breite) liegt und etwa 40 % der Erdoberfläche umfasst: Sonne steht zweimal im Jahr im Zenit (auf den Wendekreisen einmal) und der Einfallswinkel erreicht immer 43 bis 90. Tropisches Klima: Gebiete beiderseits des Äquators sind gekennzeichnet durch eine ganzjährig hohe Einstrahlung der Sonne hohe Temperatur (Jahresdurchschnitt von 20 C). Da sich der Einfallswinkel der Sonnenstrahlung nur wenig ändert, fehlen die Jahreszeiten Tageszeitenklima (Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht sind größer als im Jahresverlauf). Die intensive Sonneneinstrahlung führt zu einer hohen Verdunstung. Tag und Nacht sind am Äquator fast gleich lang. Die inneren Tropen um den Äquator (zw. 10 nördl. und südl. Breite) sind durch ganzjährig hohe Niederschlagsmengen gekennzeichnet. Die Vegetation der immerfeuchten Tropen ist durch den tropischen Regenwald gekennzeichnet. Nördlich und südlich an die inneren Tropen schließen die äußeren Tropen (Randtropen) mit einer sommerlichen Regenzeit und einer winterlichen Trockenzeit an. Die natürliche Vegetation ist von der abnehmenden Niederschlagsmenge geprägt: wechselfeuchte Wälder, Trockenwälder, Feuchtsavannen und Savannen. An die äußeren Tropen schließen sich die Wüstengürtel im Bereich der Wendekreise an. Monsun: Wind, der während des Jahres seine Richtung - bedingt durch die Verschiebung der ITC um 180 ändert. Der Monsun kommt überwiegend im Indischen Ozean vor. Er bläst von April bis Oktober aus Südwest und von Oktober bis April aus Nordost, also der entgegen gesetzten Richtung. Der Südwest- oder Sommermonsun wird in Indien und Indonesien von schweren Regenfällen begleitet. Passat: beständige, trockene Winde. Sie wehen von Norden und Süden in Richtung Äquator. Durch die Erdrotation werden die Winde nach Osten abgelenkt. So entsteht der Nordost- und Südostpassat. Innertropische Konvergenzzone (ITC): Im Äquatorbereich fließen die Luftströmungen (Passate) in Bodennähe zusammen (konvergieren) und werden zum Aufsteigen gezwungen, was zu Wolkenbildung und Niederschlag führt. Diese äquatoriale Tiefdruckrinne wandert, dem Zenitstand der Sonne folgend, im Sommer nach Norden und im Winter nach Süden über den Äquator hinaus. In der ITC ist es überwiegend windschwach, es gibt viele Quellwolken und häufig Gewitter.

2 Thema 3: Klima und Vegetation der Subtropen Subtropen = Bezeichnung für die Übergangszone zwischen den gemäßigten Breiten und der tropischen Zone. Die Subtropen liegen außerhalb der Wendekreise (23,5 nördl. und südl. Breite) bis etwa 45 nördl. und südl. Breite. Innerhalb der Subtropen liegen Wüsten, Steppen, Winterregengebiete und Gebiete mit immerfeuchten Klimaten. Von hoher Bedeutung sind die subtropischen Hochdruckgürtel, die wesentlichen Einfluss auf die Ausprägung des Klimas in dieser Region haben. Die Subtropen lassen sich in zwei große Klimazonen unterteilen: Die Regionen, die sich in der Passatzone befinden, werden auch als passatische Trockengebiete bezeichnet. Diese liegen im äquatornäheren Teil der Subtropen und sind überwiegend trocken ( Wüstengebiete); kaum Vegetation, Oasen Die Gebiete in der mediterranen Klimazone weisen ein unterschiedliches West- und Ostseitenklima auf. Gebiete auf der Westseite der Kontinente sind sommertrocken, Gebiete auf der Ostseite der Kontinente dagegen wintertrocken. Vegetation: Hartlaubgewächse Eine einheitliche Ausprägung des Klimas ist nicht vorhanden. Charakteristisch sind hohe Sommertemperaturen und milde Winter. Divergierend sind die Niederschlagsverhältnisse; die Anzahl der humiden Monate (feucht; Niederschlag größer als Verdunstung; Gegenteil: arid) schwankt zwischen 0 und 12. Thema 4: Die gemäßigte Klimazone Gemäßigte Breiten = in der Klimatologie stark verallgemeinerte Bezeichnung für die Klimazone zwischen den Subtropen und den subpolaren Gebieten. Die gemäßigten Breiten unterliegen dem Einfluss der außertropischen Westwinde und den damit verbundenen Tiefdruckwirbeln (Zyklonen). Deren Wirkung nimmt jedoch von den Westseiten der Kontinente ins Innere des Festlandes rasch ab, so dass in den gemäßigten Breiten sehr unterschiedliche klimatische Bedingungen herrschen. Grundsätzlich werden die gemäßigten Breiten durch die deutliche Ausbildung von Jahreszeiten geprägt. Der Jahresgang der Temperatur hängt in hohem Maß von der Entfernung zu den thermisch ausgleichenden Ozeanen ab. Gebiete in Küstennähe weisen ozeanisches Klima mit wesentlich geringeren Jahresschwankungen der Temperatur auf als küstenfernere Gebiete, die durch kontinentales Klima mit heißen Sommern und kalten Wintern geprägt werden. Mit zunehmender Entfernung von den Küsten sinken die Jahresniederschläge. ozeanisches Klima: Laubwälder (Buchen); sommergrüner Laub- und Mischwald mitteleurop. Übergangsklima: Mischwälder; sommergrüner Laub- und Mischwald kontinentales Klima: Nadelwälder; borealer Nadelwald, Taiga; (winterkalte) Steppen Das See-Land-Windsystem ist an allen Küsten sowie an größeren Seen zu beobachten. Am Tag ist die Erwärmung der Landflächen sehr hoch. Deshalb steigt von diesen Warmluft auf, wodurch der Luftdruck über dem Land fällt. Über dem Wasser ist er dazu relativ hoch. Zwischen diesen beiden Druckgebilden bildet sich am Tag ein Seewind (merke: ein Wind wird immer mit der Richtung angegeben, aus der er kommt). Dieser Wind - die "frische Brise" vom Meer - kühlt die Küste wieder ab. In der Nacht kühlen die Landflächen sehr schnell aus. Das Wasser, das die Wärme speichern kann, gibt sie verstärkt in der Nacht ab. Es bildet sich daher über dem Meer ein Tiefdruckgebiet. Der Luftdruck über dem Land ist dazu relativ hoch. Es weht vom Hoch über dem Land zum Tief über dem Wasser ein Landwind.

3 Thema 5: Die Polar- und Subpolarregion polares Klima: ganzjährig unter Einfluss des polaren Kältehochs (Polarhoch), d.h. absinkende Luftbewegung und Wolkenauflösung; Temperaturen fast das gesamte Jahr weit unter dem Gefrierpunkt; Niederschläge (Schnee) ganzjährig gering, weil kalte Luft kaum Wasserdampf speichert; keine Vegetation: polare Eis-/Kältewüste subpolares Klima: im Sommer unter Einfluss der außertropischen Westwinde, im Winter der polaren Ostwinde; Temperaturen nur in den Sommermonaten über dem Gefrierpunkt; Niederschläge fallen v.a. im Sommer; Vegetation: Flechten, Moose, Gräser, Zwergsträucher Tundra Polartag/-nacht: die Zeit, während der die Sonne länger als 24 Stunden nicht unter den Horizont taucht bzw. nicht über dem Horizont erscheint. Unterschiedliche Beleuchtungszeiten werden von der Neigung der Erdachse verursacht. Die Folgen der Schiefe der Ekliptik sind der wandernde Zenitstand der Sonne zwischen den Wendekreisen, der unterschiedliche Einfallswinkel der Sonnenstrahlung und die variierende Sonnenscheindauer in den mittleren und höheren Breiten. In den Regionen jenseits der Polarkreise geht die Sonne während des Polartages nicht unter, während der Polarnacht nicht über dem Horizont auf. Die Dauer ist von der Breitenlage abhängig, sie liegt zw. 24 Stunden (auf den Polarkreisen) und einem halben Jahr (an den Polen). Polarlicht: in beiden Polargebieten auftretende Leuchterscheinung in der hohen Atmosphäre zwischen 100 und 1000 km Höhe. Das Polarlicht heißt auch Nordlicht respektive Südlicht. Polarlichter haben grünliche, bläuliche und auch rötliche Färbungen und zeigen verschiedenste Formen. Sie entstehen durch kosmische, elektrisch geladene Teilchen, die beim Auftreffen auf das Magnetfeld der Erde zu den Polen hin abgelenkt werden und durch Ionisierung Gas zum Leuchten bringen. grasreiche alpine Rasen. Oberhalb der Schneegrenze (in den Alpen bei etwa 3000 m) liegt die nivale Stufe. Diese Höhenstufung ist für die Gebirge der gemäßigten Breiten kennzeichnend. In den tropischen Hochgebirgen gibt es ebenfalls gut abgrenzbare Vegetationsgürtel. Hier geht der Regenwald der Tiefebene allmählich in einen Bergregenwald und schließlich in einen Nebelwald über ( hohe Luftfeuchtigkeit). Darüber folgt eine Stufe mit Grasland. Diese Zone kommt in vergleichbarer Form in den Anden Südamerikas sowie in den tropischen Hochgebirgen Ostafrikas vor. Oberhalb folgt ebenfalls ein Grasland, das jedoch mit Dornsträuchern und Polsterpflanzen durchsetzt ist. Mit zunehmender Höhe wird es immer schütterer, reicht aber in Extremfällen bis auf 6000 m Höhe, wo sie von der Zone des ewigen Schnees abgelöst wird. Berg-Tal-Windsystem: In den frühen Morgenstunden werden zuerst die Talhänge und Gipfel erwärmt. In den Tälern sammelt sich die kalte und dadurch absinkende, schwerere Luft. Da über den Gipfeln Wärme abgestrahlt wird, bilden sich hier Tiefdruckgebiete. Die Kaltluft in den Tälern erzeugt einen hohen Luftdruck. Es weht also ein Wind vom Tal zum Berg. Im Laufe des Tages wurden auch die Täler erwärmt. Doch beim Einbruch der Nacht kühlen die Gipfel schnell ab. Es bilden sich auf den Bergen Hochdruckgebiete und in den Tälern Tiefdruckgebiete - es weht ein Bergwind. Thema 6: Höhenstufen im Gebirge Gebirgsklimate unterscheiden sich von den Tieflandklimaten: mit steigender Höhe nehmen Temperatur, Luftdruck und absolute Luftfeuchtigkeit ab UV-Strahlung, Tagesschwankung der Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit und Niederschlag nehmen mit der Höhe zu Auch wenn Gebirge weit voneinander entfernt liegen, zeigen die Vegetationsstufen Ähnlichkeiten. So haben die Alpen wie der Himalaya eine Laubwaldstufe, über der eine Nadelwaldstufe anschließt (in den Alpen v.a. mit Fichten und Lärchen). In der Zwergstrauchstufe wachsen z.b. Latschen. In der alpinen Stufe finden sich noch

4 Der Föhn: Föhn ist ein warmer und trockener Fallwind. Dieser Wind entsteht, wenn feuchte Luftmassen auf ein Gebirge treffen und aufsteigen müssen. Die Luft kühlt dabei ab (Wolkenbildung und Niederschlag Steigungsregen): bis zur Erreichung des Kondensationsniveaus um 1 C/100m (trockenadiabatisch), darüber um 0,5 C/100m (feuchadiabatisch Grund: Verdunstungswärme wird freigesetzt). Im Lee (windabgekehrte Seite des Gebirges) sinken die Luftmassen ab und erwärmen sich dabei stärker, als sie im Luv (windzugewandte Seite) abgekühlt wurden. Im Lee ist die Luftfeuchtigkeit deutlich geringer, da die Luft durch Niederschläge Wasserdampf verloren hat der Föhn ist ein sehr trockener Wind. Der Föhn: Föhn ist ein warmer und trockener Fallwind. Dieser Wind entsteht, wenn feuchte Luftmassen auf ein Gebirge treffen und aufsteigen müssen. Die Luft kühlt dabei ab (Wolkenbildung und Niederschlag Steigungsregen): bis zur Erreichung des Kondensationsniveaus um 1 C/100m (trockenadiabatisch), darüber um 0,5 C/100m (feuchadiabatisch Grund: Verdunstungswärme wird freigesetzt). Im Lee (windabgekehrte Seite des Gebirges) sinken die Luftmassen ab und erwärmen sich dabei stärker, als sie im Luv (windzugewandte Seite) abgekühlt wurden. Im Lee ist die Luftfeuchtigkeit deutlich geringer, da die Luft durch Niederschläge Wasserdampf verloren hat der Föhn ist ein sehr trockener Wind.

5 Hurrikans und Tornados Taifun Haiyan: einer der stärksten tropischen Wirbelstürme, die seit Beginn verlässlicher Wetteraufzeichnungen beobachtet wurden; Haiyan verursachte im November 2013 große Schäden und eine hohe Zahl direkter Opfer auf den Philippinen.

6