6 Landschaftsökologische Zonen der Erde – physiogeographische Grundlagen Wetter beschreibt den momentanen meteorologischen Zustand der Troposphäre an einem bestimmten Ort zu einer bestimmten Zeit. Klima ist im Gegensatz zum Wetter ein längerfristiger mittlerer Zustand der Troposphäre, der für lange Zeiträume in bestimmten Orten und Regionen typisch ist. Wendekreis ist einer der beiden in 23,44° nördlicher und südlicher Breite gelegenen Breitenkreise. Die Wendekreise verlaufen 2 600 km nördlich bzw. südlich des Äquators. Die Wendekreise sind der nördlichste bzw. südlichste Breitenkreis, auf denen die Sonne im Zenit steht (genau 90° über der Erde). Zenit ist der Punkt des Himmels, der genau senkrecht über dem Ort ist, an dem man sich befindet. Steht die Sonne im Zenit, wirft ein senkrecht auf dem Boden stehender Stab keinen Schatten. Polarkreise nennt man die auf 66,5° nördlicher sowie südlicher Breite gelegenen Breitenkreise, auf denen die Sonne an den Tagen der Sonnenwende gerade nicht mehr untergeht bzw. nicht mehr aufgeht. 6 Landschaftsökologische Zonen der Erde – physiogeographische Grundlagen 6.7 Die Wetterküche Das Wetter ändert sich in unseren Breiten ständig. Auf Regen folgt Schönwetter, auf kalte Phasen folgen wärmere Tage. In den Tropen bleibt das Wetter hingegen relativ gleich. Das Leben der Menschen wird vielfach vom Wetter mitbestimmt. Bauern freuen sich, wenn es regnet, da sie mit einer guten Ernte rechnen können, Touristen ärgern sich, da sie auf Schönwetter hoffen. Die Troposphäre: wo sich das Wetter abspielt Die Atmosphäre besteht aus unterschiedlichen Schichten. Das Wetter spielt sich in der untersten Schicht, der Troposphäre, ab. Diese hat am Äquator eine Mächtigkeit von 18 km, an den Polen von nur 8 km. Die Atmosphäre schützt das Leben auf der Erde vor der Kälte des Weltalls. Dafür ist der natürliche Treibhauseffekt verantwortlich. Ohne ihn würde die mittlere Temperatur nicht +15 °C, sondern –15 °C betragen. Unterschiedliche Sonneneinstrahlung führt zu unterschiedlichen Temperaturen Die Sonnenstrahlen fallen am Äquator sehr steil ein, an den Polen hingegen sehr flach. Deshalb ist es an den Polen wesentlich kälter als am Äquator. Ähnliches erleben wir im Sommer und im Winter. Im Sommer steht die Sonne direkt über uns, der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen ist sehr steil, es ist heiß. Im Winter kommt die Sonne „sehr schräg“, der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen ist flach. Es ist kalt. Auf gleiche Weise sind die Temperaturunterschiede zwischen Morgen, Abend und Mittag zu erklären. Tiefdruck und Hochdruck Warme Luft steigt auf, kalte Luft sinkt zu Boden. Sie kennen das Phänomen, wenn Sie im Winter das Fenster öffnen. Die kalte Luft sinkt zu Boden. In hohen Räumen kann es passieren, dass die von der Heizung erwärmte Luft aufsteigt. Am Boden bleibt es kalt, aber oben wird es warm. Genauso funktioniert auch das Wetter. Erwärmt sich ein Gebiet sehr rasch, steigt die Luft auf. Das heißt, dass oben viele Luftmoleküle vorhanden sind, unten jedoch sehr wenige. Dies nennt man Tiefdruck. Herrscht Tiefdruck bei einer Wetterlage vor, bedeutet das nicht, dass es kalt ist, sondern dass es wolkig ist und regnen kann. Die Luft kühlt nämlich ab und aus dem in der Luft enthaltenem Wasserdampf wird Regen. Umgekehrt sinkt kalte Luft zu Boden. Dort befinden sich viele Luftmoleküle. Man spricht von Hochdruck. Das Wetter bei Hochdruck ist immer „schön“, das heißt, es ist wolkenfrei. Hochdruckwetterlagen sind im Winter bitterkalt, im Sommer heiß. Winde rund um den Globus Zwischen Hoch- und Tiefdruck kommt es zu Ausgleichsströmungen, die als Winde bezeichnet werden. Winde wehen immer von einem Hoch zu einem Tief. Rund um den Erdball wehen ständig Winde, die aufgrund der unterschiedlichen Erwärmung der Erdoberfläche entstehen. Durch die Corioliskraft werden die Winde jedoch nach Westen oder Osten abgelenkt. H T Die Jahreszeiten: Eine Folge der Neigung der Erdachse Eigentlich müsste der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen in einem Gebiet immer gleich bleiben. Durch die Neigung der Erdachse, die 66,5 Grad zur Ebene der Erdumlaufbahn steht, und die Bewegung der Erde um die Sonne entstehen jedoch in unseren Breiten die vier Jahreszeiten. Die Sonne steht am 21. März und am 23. September genau 90 Grad über dem Äquator im Zenit und liefert dort die höchste Energie. Am 21. Juni ist sie über dem nördlichen und am 21. Dezember über dem südlichen Wendekreis im Zenit. Allerdings braucht die Luft einige Zeit, um sich zu erwärmen bzw. abzukühlen. Somit ist der heißeste Monat in Österreich nicht der Juni, sondern der Juli und der kälteste Monat nicht der Dezember, sondern der Jänner. T H T H H H T Sonnenstrahlen fallen steil ein: hohe Temperaturen: Nordsommer Erklären Sie folgende Begriffe: • Wetter • Klima • Zenit • Tag- und Nachtgleiche • Wendekreise Welche Bedeutung hat der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen? 21. 3. Von welchen anderen Faktoren ist die Höhe der Temperatur abhängig? 94 Sonnenstrahlen fallen flach ein: niedrige Temperaturen: Nordwinter T H M 2 Die globalen Luftdruckgürtel 21. 6. N S N Sonne S S 21. 12. N 23. 9. Warum ist bei uns ab 21. Juni Sommer bzw. ab 21. Dezember Winter? Vervollständigen Sie die Sätze in M 1. N T T T ahn de Umlaufb Sonnenstrahlen fallen r Erde Sonnenstrahlen fallen S 2104E M 1 Die Neigung der Erdachse und der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen Die Jetstreams – über den Wolken Winde gibt es nicht nur in Bodennähe. Jetstreams sind extrem schnelle Luftbewegungen in großer Höhe (zwischen 10 und 12 km). Luft, die über der subpolaren Tiefdruckrinne aufsteigt, fließt mit dem Polarfrontjet zum Pol zurück, diejenige, die über der Innertropischen Konvergenzzone (ITC) aufsteigt, fließt als Subtropenjet zum subtropischen Hoch. Jetstreams erreichen dabei Geschwindigkeiten von über 300 km/h. Flugzeuge auf Überseestrecken nutzen diese starken Winde aus. Sie fliegen mit dem Wind und können dadurch eine höhere Geschwindigkeit erreichen, wodurch sich die Flugzeit zwischen Nordamerika und Europa verkürzt. Corioliskraft Diese Kraft entsteht durch die Drehbewegung der Erde um ihre eigene Achse (Rotation). Am Äquator dreht sich die Erde schneller als an den Polen. Wenn nun ein Luftpaket seine geographische Breite verlässt, behält es diese Geschwindigkeit bei. Wenn es also beispielsweise auf der Nordhalbkugel nach Süden strömt, kommt es in Breiten, die sich schneller bewegen als seine Herkunftsregion. Das Luftpaket bewegt sich hier dann langsamer als die Erde unter ihm, es wird also scheinbar nach Westen abgelenkt. Globale Luftdruckgürtel – globale Winde Am Äquator herrscht die höchste Sonneneinstrahlung. Durch die Erwärmung steigt die feuchte Luft auf und es entsteht ein Tiefdruckgebiet, die sogenannte äquatoriale Tiefdruckrinne. Die aufgestiegene Luft strömt Richtung Nord- und Südpol. Auf der Höhe der Wendekreise sinkt die abgekühlte Luft wieder ab. Absteigende Luftbewegung führt zu Hochdruck. Es ensteht der subtropische Hochdruckgürtel. In dieser Zone ständiger Trockenheit liegen die großen Wüsten (z. B. die Sahara). Zwischen dem subtropischen Hochdruckgürtel und der äquatorialen Tiefdruckrinne wehen ständig Winde. Es sind dies die sogenannten Passate. Auf der Nordhalbkugel kommen diese Winde aus dem NO, deshalb heißen sie NO-Passate. Auf der Südhalbkugel heißen sie SO-Passate. Beide Winde strömen Richtung Äquator. Da sich dort beide Winde treffen, nennt man die äquatoriale Tiefdruckrinne auch Innertropische Konvergenzzone (ITC) (Konvergenz = Zusammenfließen). Von den Polarkreisen in 66,5 Grad nördlicher bzw. südlicher Breite bis zu den Polen kann sich die Luft kaum erwärmen. Die Luft bleibt aufgrund der Kälte am Boden. Somit entsteht das polare Kältehoch, das nicht nur extrem niedrige Temperaturen, sondern auch sehr geringe Niederschläge aufweist. Weiter südlich, wo es schon wärmer ist, steigt die Luft wieder auf, es entsteht die subpolare Tiefdruckrinne. Zwischen dem polaren Kältehoch und der subpolaren Tiefdruckrinne wehen die polaren Ostwinde. Zwischen dem 35. und dem 65. Breitengrad fließen die polare Kaltluft und die subtropische Warmluft zusammen. Zwischen dem subtropischen Hoch und dem subpolaren Tief wehen die sogenannten außertropischen Westwinde. Was versteht man unter Hochdruck? Welches Wetter herrrscht vor? Was versteht man unter Tiefdruck? Welches Wetter herrscht vor? Lesen Sie den Text in der Randspalte und schreiben Sie folgende Begriffe in die Grafik (M 2): Polarhoch (2x), SO-Passat, NO-Passat, äquatoriale Tiefdruckrinne, subtropischer Hochdruckgürtel (2x), außertropische Westwindzone (2x), polare Ostwindzone (2x), subpolare Tiefdruckrinne (2x) 95