3. Klimageographie
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GEOGRAPHIE & WIRTSCHAFTSKUNDE 1. Klasse Mag. Regina Anzengruber 1 Curriculum – Jahresstoffverteilung – 1 Kl. Fundamentum I. Orientierung auf der Erde 1. 2. 3. II. Teildisziplinen und Definition „Geographie“ Gradnetz, Jahreszeiten, Projektionen, Karten, Kartenvergleich Gliederungsprinzipien der Erde – unterschiedlicher Sichtweisen Physischgeographische Grundlagen 1. 2. 3. 4. 5. 6. Die Erdoberfläche – Entstehung u. Veränderung (Erdzeitalter u. Tektonik) Vulkanismus Erdbeben Tsunami Talformen Gletscher III) Grundlagen der Klimatologie und Meteorologie 2 3. Klimageographie III) Grundlagen der Klimatologie und Meteorologie 3.1 Definitionen 3.2 Klimafaktoren und Klimaelemente 3.3 Winde 3.4 Strahlungshaushalt der Erde 3.5 Wasserverteilung auf der Erde 3.6 Wolken 3.7 Planetare Zirkulation 3.8 Meeresströmungen 3.9 Das Klimadiagramm: Klimatypen – Klimaklassifikation 3.10 Klimawandel 3 3. Klimageographie Veränderung der Lebensbedingungen Klimawandel Warum Klimageographie?? Veränderung der Erde/Relief Auswirkungen auf unser Wirtschaften Naturgefahren und Risiken 4 3. Klimageographie 1.Definitionen a) Klimageographie = Schwerpunkt der Betrachtung ist die Interaktion zw. Atmosphäre und Erdoberfläche: Klimastation, Veränderungen und Ereignisse b) Klimatologie = Lehre vom Klima und dessen räumliche und zeitliche Verteilung Synoptische K.: gleichzeitig zusammenschauende Betrachtung → Prognose Separative K.: Beschäftigung mit einzelnen Klimaelementen c) Meteorologie = Physik der Atmosphäre, Wetterphänomene d) Wetter = Augenblickszustand der Atmosphäre an einem best. Ort und Zeitpunkt, kann sich mehrmals täglich ändern. e) Klima = langfristiger, durchschnittlicher Zustand der Atmosphäre (Verlauf der Witterung über 30 Jahre an einem gegebenen Ort) f) Witterung = Konstanter Wetterverlauf über einige Zeit (meist mehrere Tage) 5 3. Klimageographie 1 Definitionen Atmosphäre (von griech.atmos = „Dampf, Dunst, Hauch“ und sphaira „Kugel“) ... ist die gasförmige Hülle oberhalb der Erdoberfläche. Sie stellt eine der Geosphäre dar und ihr Gasgemisch ist durch einen hohen Anteil an Stickstoff und Sauerstoff geprägt! Aufbau der Erdatmosphäre Buch S.27 6 3. Klimageographie Atmosphäre Veränderung der Temperatur Die Ozonmoleküle absorbieren die ultraviolette Strahlung der Sonne Wetter, Witterung Klima Stratossprung: http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=dOoHArAzdug 7 3. Klimageographie 3.2 Klimafaktoren und Klimaelemente a) Klimafaktoren - Geographische Breite: Bestimmt die Temperatur einer Region - Höhenlage: Je höher ein Ort liegt, desto geringere Temperaturen (0,5° je 100m) Je höher, desto mehr Niederschlag - Lage/Entfernung zum Meer: Orte am Meer mit mehr NS, geringe Temperaturschwankungen - Meeresströmungen: „Warmwasserheizung Europas“ – der Golfstrom 8 3. Klimageographie 3.2 Klimafaktoren und Klimaelemente b) Klimaelemente ... sind die messbaren Einzelgrößen, deren Zusammenwirken den Charakter von Wetter und Klima ausmacht: Klimaelement Einheiten (Auswahl) Messgerät Temperatur °F, °C, K (Grad Fahrenheit, Grad Celsius, Kelvin) 32°F = 0°C = 273 K 212°F = 100°C = 373 K Î Fahrenheit wird v.a. in Großbritannien und den USA verwendet. Thermometer Luftdruck Die gebräuchlichste Einheit ist hPa = 1 mbar! Der mittlere Luftdruck auf der Erde beträgt 1013 hPa. Barometer Windgeschwindi gkeit/-stärke m/s (Meter pro Sekunde) Windstärke nach Beaufort: von 0 (still) bis 12 (Orkan) Schalenkreuzanemometer Windrichtung Himmelsrichtung oder Die Windrichtung gibt an, von wo der Wind kommt! Ein Wind von Westen nach Osten ist also ein Westwind. Windsack, Windfahne Niederschlag 1 l /m² = 1 mm (1 Liter pro Quadratmeter = 1 Millimeter Niederschlag) Niederschlagsmesser Luftfeuchtigkeit g/m³, % (Gramm pro Kubikmeter, Prozent) Hygrometer Bedeckung des Himmels 0/8 (wolkenlos) bis 8/8 (bedeckt) Abschätzen Wolken Wolkengattungen, -arten und -unterarten siehe Wolkenklassifikation Beobachtung Quelle: www.klima-der-erde.de 9 3. Klimageographie 3.2 Klimafaktoren und Klimaelemente b) Klimaelemente - Messinstrumente Niederschlagsmesser = Ombrometer Schalenkreuzanemometer Windsack Hygrometer Barometer 10 3. Klimageographie 3.2 Klimafaktoren und Klimaelemente b) Klimaelemente – Luftdruck Î Der Luftdruck ist nicht überall gleich, sondern hängt von Wettergegebenheiten und von der Höhe des Messortes ab. Das Gewicht der Luftsäule, die auf einer bestimmten Fläche lastet, bestimmt den Luftdruck. Mit zunehmender Höhe verringert sich das Gewicht dieser Luftsäule. ÎDer Siedepunkt von Wasser liegt auf dem Himalaja wegen des geringeren Luftdruckes bei ca. 70°C. ÎSiehe Buch S.29 11 3. Klimageographie 3.2 Klimafaktoren und Klimaelemente b) Klimaelemente – Temperaturmessung 12 3. Klimageographie 3.2 Klimafaktoren und Klimaelemente b) Klimaelemente – Jahresmitteltemperatur in Österreich 13 3. Klimageographie 3.3 Strahlungshaushalt der Erde 14 3. Klimageographie 3.3 Strahlungshaushalt der Erde 15 3. Klimageographie 3.3 Strahlungshaushalt der Erde 16 3. Klimageographie 3.4. Luftfeuchtigkeit und Niederschlag Æ Durch Verdunstung wird Wasser zu Wasserdampf umgewandelt und gelangt in die Luft Æ Wie viel Wasserdampf die Luft aufnehmen kann hängt von der Temperatur ab: Je wärmer die Luft desto mehr Feuchtigkeit kann sie aufnehmen !! Siehe Weltsichten S.30 und 31 17 3. Klimageographie 3.5 Wasserverteilung auf der Erde 18 3. Klimageographie 3.5 Wasserverteilung auf der Erde – Der Wasserkreislauf Advektion: Verdichtung Verfrachtung Abregnung! Evaporation: Verdunstung von nichtbelebten Flächen (Boden, Fels, Wasser, Hausdächer, etc.). Transpiration: Verdunstung der belebten Oberflächen (v. a. Vegetation durch die Stomata der Blätter) • 80% der Evaporation stammt von Ozeanen, 20% von Festlandwasser und Vegetation • 91% des verdunsteten Ozeanwassers fällt als NS in die Ozeane zurück, 9% gelangt auf Landflächen Evapotranspiration: Gesamtverdunstung 19 3. Klimageographie 3.5 Wasserverteilung auf der Erde 300 Mio. km³ !!! 20 3. Klimageographie 3.5 Wasserverteilung auf der Erde – Der Wasserkreislauf Wasserspeicher: • Atmosphäre • Ozeane • Seen • Flüsse • Böden • Gletscher • Schnee • Grundwasser FILM http://www.planet-wissen.de/wissen_interaktiv/weltmeere.jsp 21 3. Klimageographie 3.6 Wolken Um die Angaben über die Bewölkung international zu vereinheitlichen, wurden die Wolken klassifiziert. So teilt man die Wolken nach ihrer Entstehung in: - Stratus-/Schichtwolken ... entstehen, wenn warme Luft auf kalte Luft aufgleitet (Advektion). - Cumulus-/Quellwolken ... entstehen, wenn Luft aufsteigt (Konvektion). Quelle: http://klima-der-erde.de/wolkenklassifikation.html 22 3. Klimageographie 3.6 Wolken 23 3. Klimageographie 3.6 Wolken Einige Links zum Thema Wolken: Îwww.meteoworld.de/Wolken atlas/warten.htm Îhttp://klima-der-erde.de/ wolkenklassifikation.html Îwww.wolkenatlas.de/wolken/ ghoch01.htm Quelle: http://klima-der-erde.de/wolkenklassifikation.html 24 3. Klimageographie 3.7 Planetare Zirkulation – Weltweite Luftzirkulation Die planetarische Zirkulation, oder auch allgemeine, atmosphärische, planetare oder globale Zirkulation (englisch: general circulation, global circulation), ist eine Sammelbezeichnung für atmosphärische Zirkulationssysteme, die große Teile des Erdballs umfassen und durch ihre Wechselwirkung die Wetterdynamik der Erdatmosphäre bestimmen. 25 3. Klimageographie 3.7 Planetare Zirkulation Quelle: www.hamburger-bildungsserver.de/ Arbeitsauftrag: Skizziere die planetare Zirkulation in deiner Mitschrift 26 3. Klimageographie 3.7 Planetare Zirkulation - entsteht im Wesentlichen durch die unterschiedlich starke Erwärmung der Erde am Äquator und an den Polen. - Über dem Äquator steht die Sonne das ganze Jahr über nahezu senkrecht; er wird daher stärker erwärmt als die Polregionen ÆTemperaturgefälle von den niederen Breiten zu den Polen. Die warme Luft am Äquator steigt auf und die kalte Luft zieht sich zusammen an den Polen sinkt ab. ÆSo bildet sich am Boden ein Tiefdruckgebiet am Äquator (ITC) und ein Hochdruckgebiet an den Polen (Polarhoch) Æ In der Höhe ist es genau umgekehrt. Dort bildet sich ein Hochdruckgebiet am Äquator und ein Tiefdruckgebiet an den Polen. Diese Druckunterschieden müssen ausgeglichen werden. Deshalb strömt die bodennahe Luft von den Polen in Richtung Äquator und die Luft in der Höhe vom Äquator in Richtung der Pole. ÆWenn die Erde sich nicht drehen würde so würde nur diese eine große Zirkulation vom Äquator bis zu den Polen entstehen. Atlas S.15 +175 Quelle: http://wiki.bildungsserver.de/klimawandel/index.php/Atmosph%C3%A4rische_Zirkulation_%28einfach%29/ 27 3. Klimageographie 3.7 Planetare Zirkulation – 3 ZELLEN Die Erdrotation und die sich daraus entwickelnde Coriolis-Kraft bewirkt, dass die Luft sich nicht auf direktem Wege von Pol zu Äquator bewegt, sondern abgelenkt wird, auf der Nordhalbkugel nach rechts und auf der Südhalbkugel nach links. Auf diese Weise Quelle: www.hamburger-bildungsserver.de/ entstehen drei große Zirkulationszellen. Siehe dazu auch Weltsichten S. 32 + Atlas S.115 28 3. Klimageographie 3.7 Planetare Zirkulation – 3 ZELLEN 1 Hadley-Zelle [Passatwinde] - Durch starke Sonneneinstrahlung steigt warme Luft am Äquator auf. - Beim Aufsteigen kühlt die Luft ab, der in ihr enthaltene Wasserdampf kondensiert, es bilden sich Wolken und es regnet sehr stark. - In der Absinkzone bei 30° Breite geschieht das Gegenteil: Die Luft erwärmt sich, und alles Wasser in ihr, z.B. in Form von Wolkentröpfchen, verdunstet. Die Folge sind große Wüstengebiete in diesen Breiten wie z.B. die Sahara. Siehe dazu auch Weltsichten S. 32 + Atlas S.115 29 3. Klimageographie 3.7 Planetare Zirkulation Quelle: http://klima-der-erde.de/zirk_passat.html 30 3. Klimageographie 3.7 Planetare Zirkulation Innertropische Konvergenzzone (ITC) 1) Aufsteigende warme Luftmassen lösen Zenitalregen aus => TROPEN. Mit dem 2) Im Bereich der Wendekreise sinken die nun extrem trockenen Luftmassen ab, es kommt zur Wolkenauflösung => TROCKENGEBIETE (Wendekreiswüsten) 3) ITC ist nicht stationär, sie wandert dem Sonnenhöchststand nach. 4) ITC wandert zwischen den Wendekreisen – Wendekreiswüsten Quelle: Vernetzungen, S.37 Atlas S.175 31 3. Klimageographie 3.7 Planetare Zirkulation – 3 ZELLEN 2 Polarzelle Die Luft, die vom Pol in Bodennähe Richtung Äquator strömt, erwärmt sich und steigt deshalb bei ca. 60° Breite auf, so dass sich eine zweite Zirkulation bildet: die sogenannte Polarzelle. Auch hierbei wird die Strömung durch die Erddrehung abgelenkt und es entstehen die polaren Ostwinde. Siehe dazu auch Weltsichten S. 32 + Atlas S.115 32 3. Klimageographie 3.7 Planetare Zirkulation – 3 ZELLEN 3 Ferrel-Zelle [Westwinde] - Weil nun bei 60° Breite Luft aufsteigt und bei 30° Breite Luft absinkt, bildet sich in dem Gebiet dazwischen eine weitere Zelle, die Luft in Bodennähe polwärts und in der Höhe in Richtung Äquator transportiert. Die Zirkulation wird Ferrel-Zelle genannt. - Die bodennahe Strömung wird wieder auf der Nordhalbkugel nach rechts auf der Südhalbkugel nach links abgelenkt, so dass eine westliche Strömung entsteht, die sogenannte Westwinddrift. An der Grenze zwischen den kalten polaren Ostwinden und den warmen Westwinden, in den mittleren Breiten, befindet sich die Polarfront. Sie liegt meist zwischen 60 und 70° Breite. Hier entstehen die Tiefdruckgebiete, die größtenteils unser Wetter bestimmen. Siehe dazu auch Weltsichten S. 32 + Atlas S.115 33 3. Klimageographie 3.7 Winde a) Globale Windsysteme Wind = Hauptursache für Winde sind Unterschiede im Luftdruck zwischen Luftmassen. Dabei fließen Luftteilchen aus dem Gebiet mit einem höheren Luftdruck (Hochdruckgebiet) solange in das Gebiet mit dem niedrigeren Luftdruck (Tiefdruckgebiet), bis der Luftdruck ausgeglichen ist. Î Wind als Ausgleichsströmung unterschiedlicher Druckgebilde!! 34 3. Klimageographie 3.7. Winde a) Globale Windsysteme 1) Nordost & Südost - Passat = Warme bodennahe Winde strömen aus den Hochdruckzellen der Rossbreiten, die am nördlichen und südlichen Wendekreis liegen, in Richtung Äquator. Durch die Rotationsbewegung der Erde entsteht die sogenannte Corioliskraft – es erfolgt eine Ablenkung (daher z.B. Nordostpassat!) Arbeitsblatt Æ Merktext 35 3. Klimageographie 3.7 Winde a) Globale Windsysteme 2) Westwinde - Westwindzone zwischen 40° u. 60° nördlicher/südlicher Breite - Die Westwinde wehen zwischen dem subtropischen Hochdruckgürtel und der subpolaren Tiefdruckrinne. - 2/3 aller Winde in Österreich kommen aus Westen - Westwetterlage mit Niederschläge aus Westen sind vorherrschend „Island-Tief“ - Aus dem subtropischen Hochdruckgürtel strömen nicht nur die Passatwinde zum Äquator zurück, sondern polwärts entströmen dem Hochdruckgürtel ebenfalls Luftmassen. - Die Corioliskraft bewirkt, dass die in Richtung der Pole strömenden Luftmassen abgelenkt werden und somit aus Westen kommen. - Eine Besonderheit innerhalb der Westwinde stellen die sogenannten Jetstreams dar. Quelle: www.klett.de 36 3. Klimageographie 5.7. Winde a) Globale Windsysteme 37 3. Klimageographie 3.7 Winde a) Globale Windsysteme 3) Monsun (= arab. „Jahreszeiten) Halbjährlich drehender Wind mit heftigen NS Wir wissen, dass die ITC mit dem Zenitstand der Sonne wandert! Die mänanderhafte ITC ergibt sich aus der unterschiedlichen Land-Meer-Verteilung Südsommer Nordsommer 38 3. Klimageographie 3.7 Winde a) Globale Windsysteme 3) Monsun SOMMERMONSUN (zw. April u Oktober: intensiver Regen) - Im Nordsommer wird aus dem Südostpassat ein Südwestmonsun. - Die über dem Indischen Ozean aufgenommene Luftfeuchtigkeit wird an der indischen Westküste und im Himalajavorland abgeregnet. - Durch die Stauwirkung ist der indische Monsun extrem stark ausgeprägt! - Verbreitungsgebiete: + Südasien (Indien, Bangladesch) + Südostasien (Thailand, Malaysien) Quelle: Vernetzungen, S.37 39 3. Klimageographie 3.7 Winde a) Globale Windsysteme 3) Monsun WINTERMONSUN (zw. Nov u. März) - aus nordöstlicher Richtung (also umgekehrter Richtung) - bringt kalte und niederschlagsarme Winde nach Indien etc. 40 3. Klimageographie 3.7 Winde a) Globale Windsysteme 3) Monsun Quelle: www.klimadiagramme.de 41 3. Klimageographie 3.7 Winde b) Regionale Windsysteme 1) Land-See-Wind SEEWIND (Tag): Meer Æ Land: LANDWIND (Nacht): Land Æ Meer: Î Das Land erwärmt sich am Vormittag rascher als das Wasser, da der Boden schneller Energie aufnimmt. Î Die erwärmte Festlandluft wird leichter und steigt auf. Î Kühlere Luft vom Meer strömt nach, es entsteht eine Luftbewegung: der SEEWIND Î Der Boden, der sich schneller als Wasser erwärmt, kühlt auch schneller ab, da er Wärme nicht so gut speichern kann. (WASSER = WÄRMESPEICHER) Î Wärmere Luft über dem Meer steigt auf und kühlere Luft vom Festland strömt nach. Î Es entsteht ein Wind vom Festland aufs Meer, der LANDWIND 42 3. Klimageographie 3.7 Winde b) Regionale Windsysteme 2) Berg-Tal-Wind TAG: Talwind (Tal Æ Berg) NACHT: Bergwind (BergÆ Tal) Î Bodenoberfläche am Berg/Hang erwärmt sich am Tag schneller als im Tal Î Warme Luft am Hang strömt hangaufwärts und wird von unten her ersetzt. Î Es entsteht ein Wind, der vom Tal in die Berge weht. Î Umgekehrt kühlt sich nachts die Luft nahe bei den Hängen schnell ab, weil das Gestein abkühlt. Î Weil kalte Luft schwer ist und absinkt, strömt sie gin das Tal. Es entsteht ein Wind, der von den Bergen ins Tal weht. 43 3. Klimageographie 3.7 Winde b) Regionale Windsysteme 3) Föhn = warmer Fallwind auf der Nordseite der Alpen Bozen: 400m Gipfel: 3200m Innsbruck: 700m 3200- 400= 2800:2=14° weniger 10- 14= -4° am Gipfel 21° in Innsbruck Luv: Luftmassen stauen sich, regnen bis zur Föhnmauer ab = Stauniederschlag, Abkühlung Lee: trockener warmer Fallwind, Temp.zunahme Am Gipfel: oft kalter Wind , gute Fernsicht 44 3. Klimageographie 3.7 Winde b) Regionale Windsysteme 3) Föhn = warmer Fallwind auf der Nordseite der Alpen Quelle: http://klima-der-erde.de/foehn.html 45 3. Klimageographie 3.7 Winde b) Regionale Windsysteme 3) Föhn Der Föhn entsteht, wenn Luft vorm Gebirge (Luv) zum Aufsteigen gezwungen wird. Dabei kühlt sich die Luft trockenadiabatisch, d.h. um 1°C je 100 m ab. Bei der Abkühlung von Luft sinkt die maximale Luftfeuchte. Da die absolute Luftfeuchte aber konstant bleibt, kondensiert das Wasser - es bilden sich Wolken. Die Temperatur, bei der das Wasser kondensiert, wird als Taupunkt bezeichnet und die entsprechende Höhe als Kondensationsniveau. Beim weiteren Aufstieg kühlt sich die Luft aber nur noch um 1/2°C je 100 m ab. Diese Abkühlung wird als feuchtadiabatisch bezeichnet. Wird die Wolke zu "schwer", dann gibt es Niederschläge. Da diese durch das Aufsteigen von Luft entstehen, werden sie Steigungsregen genannt. Am höchsten Punkt des Gebirges überströmt die Luft dieses. Die Luftmassen sinken wieder ab, dabei erwärmen sie sich zunächst feuchtadiabatisch. Jedoch lösen sich die Wolken schnell auf, da sich die Luft erwärmt und somit die relative Luftfeuchtigkeit unter 100% sinkt. Das flüssige Wasser der Wolken verdunstet also in den gasförmigen Aggregatzustand zurück. Die Luft sinkt weiter ab, dabei erwärmt sie sich weiter - diesmal aber trockenadiabatisch, d.h. um 1°C pro 100 m. Diese vom Gebirge in das Lee abströmende Luft wird als Föhn bezeichnet. Durch die Erwärmung ist der Föhn ein warmer trockener Wind. Charakteristische Merkmale des Wetters bei Föhn sind sturmartige Windgeschwindigkeiten (Föhnsturm), warme Temperaturen, die geringe Luftfeuchtigkeit, klare Luft und die linsenförmigen Wolken. Die hohen Temperaturen lassen sich mit der Entstehung des Föhns erklären: Beim Aufstieg kühlt sich die Luft um 1/2°C je 100 m ab, aber beim Absinken erwärmt sich die Luft um 1°C je 100 m. Die Erwärmung fällt also doppelt so hoch aus wie die Abkühlung. Die Luftfeuchtigkeit ist niedrig, da sich die Luft im Luv des Gebirges abregnet. 46 3. Klimageographie 3.7 Winde b) Regionale Windsysteme 4) Mistral, Schirokko, Bora und Co. - Schirocco: Warmer Fallwind aus der Sahara - Bora: Trockener, kalter Fallwind von Russland kommend über Kroatien in Richtung Adria - Mistral: kalter Fallwind durch Rhônetal (Frankreich) Richtung Mittelmeer, zusätzliche kanalisierende Wirkung - Etesien: Ausläufer der Passate am Mittelmeer, im Sommer - Chinook: der amerikanische Föhn in den Rocky Mountains Quelle: Geospot, S.21 47 3. Klimageographie 3.7 Winde b) Regionale Windsysteme 5) Wirbelstürme - Je nach Region werden Wirbelstürme in der Karibik als „Hurrikan“, im Pazifik „Taifune“, auf den Philippinen „Baguio“ und im Indischen Ozean „Zyklone“ genannt. In Australien wird ein Wirbelsturm auch als „Willy-Willy“ bezeichnet. - Die Entstehungsorte der trop. Wirbelstürme liegen alle in einem rel. schmalen Streifen beiderseits des Äquators. Sie entstehen nur dort, wo das Meer ca. 27°C warm ist u. große Wassermengen verdunsten FILM => http://www.planet-wissen.de/wissen_interaktiv/tornados.jsp Siehe auch Weltsichten S.54 und Atlas S.195 Quelle: Wetter und Klima, S.64 48 3. Klimageographie 3.7 Winde b) Regionale Windsysteme 5) Wirbelstürme Wirbelstürme Gelten als solche ab Windgeschwindigkeit von 119 km/h. Darüber hinaus werden sie in verschiedene Kategorien unterteilt, die höchste mit Stufe 5 entspricht Wirbelstürmen mit Spitzen über 250 km/h. Die Benennung von Wirbelstürmen erfolgt seit 1950, und zwar in alphabetischer Reihenfolge – seit 1979 werden jährlich abwechselnd männliche und weibliche Namen vergeben. Quelle: Geospot, S.22 49 3. Klimageographie 3.7 Winde b) Regionale Windsysteme 5) Wirbelstürme Quelle: Geospot, S.22 50 3. Klimageographie 3.8 Meeresströmungen a) Allgemeines ö t gr Os s tr nd a l n om Äquatorialstrom Humboldstrom Benguelastrom Quelle: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/06/Corrientes-oceanicas.gif Aufgabe: Ergänze auf deiner Weltkarte! 51 3. Klimageographie 3.8 Meeresströmungen a) Allgemeines - Als Meeresströmungen werden beständige, horizontale und vertikale Transportbewegungen von Wassermassen in den Meeren bezeichnet. Dabei treten Strömungsgeschwindigkeiten von 35 - 60 km pro Tag auf. - Durch die Fähigkeit der Ozeane Wärme zu speichern, zu transportieren und in Wärmeaustausch mit der Atmosphäre zu treten, haben Meeresströmungen einen erheblichen Einfluss auf das Klima. Sie tragen zum Wärmeaustausch zwischen niederen und hohen Breiten bei, mildern oder verstärken Klimaextreme und sind wesentlich für die Aufrechterhaltung der globalen Wärmebilanz. - Meeresströmungen werden von verschiedenen Einflüssen in Bewegung versetzt: 1) Winde reiben an der Meeresoberfläche und bringen das Wasser in Bewegung; es entstehen Oberflächenströmungen. Solche Strömungen sind gleichzeitig auch Driftströme. 2) Oberflächenströmungen, die zu den Polen strömen, kühlen sich ab, werden dichter und sinken ab; diese sehr kalten Tiefenströmungen strömen zurück zum Äquator. - Die Meeresströmungen spielen mit der allgemeinen Zirkulation der Atmosphäre die größte Rolle im Klima- und Wettergeschehen. Denn sie sind neben der atmosphärischen Zirkulation der wichtigste Faktor für den globalen Temperaturaustausch Quelle: www.klett.de 52 3. Klimageographie 3.8 Meeresströmungen a) Allgemeines Meeresströmungen nach ihrer Tiefe Oberflächenströmungen Tiefenströmungen ... strömen unterhalb der Meeresoberfläche (bis 200 m Tiefe) und entstehen meist durch Winde. ... strömen über dem Meersboden und entstehen meist durch die Druckunterschiede im Wasser. Meeresströmungen nach ihrer Entstehung Driftströme Gradientströme Winde reiben an der Wasseroberfläche und bringen so das Wasser in Bewegung. Wasser hat durch seinen unterschiedlichen Salzgehalt und seine verschiedenen Temperaturen eine verschiedene Dichte. Dadurch entsteht von der hohen zur niedrigen Konzentration - entlang des Gradienten - eine Ausgleichsströmung. Meeresströmungen nach ihrer Temperatur kalte Meeresströmungen warme Meeresströmungen ... transportieren kälteres Wasser durch warmes Umgebungswasser. ... transportieren wärmeres Wasser durch kaltes Umgebungswasser. z.B.: Humboldtstrom, Benguelastrom, Kanarenstrom, Oyashio, Ostgrönlandstrom, Labradorstrom z.B.: Golfstrom, Brasilstrom, Agulhasstrom, Kuroshio, Karibischer Strom, Nord- und Südäquatorialströme Quelle: http://klima-der-erde.de/meeresstroemungen.html 53 3. Klimageographie Immerfeuchte Tropen (Amazonien) 30.01.2013 54 3. Klimageographie Trockensavanne (Kenia) 30.01.2013 55 3. Klimageographie Wüste (Death Valley, Mojave) 30.01.2013 56 3. Klimageographie Gemäßigte Zone 30.01.2013 57 3. Klimageographie 3.9 Das Klimadiagramm – Klimatypen und Klimaklassifikation Quelle: http://klima-der-erde.de/walkz-eln.html Buch S.31 58 3. Klimageographie 3.9 Das Klimadiagramm – Interpretation und Vergleich Buch S.31 59 3. Klimageographie 3.9 Das Klimadiagramm – Zusammenfassend - Temperaturverlauf für die einzelnen Monate über Jahr hinweg wird als rote Kurve dargestellt – einzelne Werte y-Achse - Der Niederschlag wird als blaue Fläche dargestellt- einzelnen Werte für Ns auf y-Achse - Monate auf x- Achse (Achtung Südhalbkugel bei Juli beginnend - Juni) - Liegt Temperaturkurve oberhalb der Niederschlagskurve (= Verdunstung größer als NS) so herrscht Trockenzeit (aride Zeit) Æ gelbe Fläche - Regenzeit: Verdunstung kleiner als Niederschlag (humide Zeit) Æ blaue Fläche - Für Niederschlagswerte die in einem Monat ein Mittel von 100mm überschreiten wird ab diesem Stellenwert ein verkürzte Darstellung gewählt Æ (dunkelblaue Fläche ) Buch S.31 60 3. Klimageographie 3.9 Das Klimadiagramm – Klimatypen und Klimaklassifikation Quelle: http://klima-der-erde.de/walkz-eln.html Buch S.31 61 3. Klimageographie 3.9 Das Klimadiagramm – Klimatypen und Klimaklassifikation a) Klassifikation nach Köppen http://klima-der-erde.de/koeppen.html 62 3. Klimageographie 3.9 Das Klimadiagramm – Klimatypen und Klimaklassifikation a) Klassifikation nach Köppen http://klima-der-erde.de/koeppen.html + 63 3. Klimageographie 3.9 Klimazonen der Erde I) Tropen II) Subtropen Wechselfeuchte Tropen (Feuchtsavanne ) Æ 2 Jahreszeiten: sommerliche Regenzeit / winterliche Trockenzeit Æ 2 Niederschlagsmaxima möglich: 1. wenn Sonne in Richtung Wendekreis wandert/ 2. wenn sie dort wieder zum Äquator zurückwandert / Stationen mit 2 NS-spitzen liegen näher beim Äquator Æ 3-5 Monate arid / Temperaturen ganzjährig hoch 64 3. Klimageographie 3.9 Das Klimadiagramm – Klimatypen und Klimaklassifikation Wechselfeuchte Tropen (Feuchtsavanne ) Æ 2 Jahreszeiten: sommerliche Regenzeit / winterliche Trockenzeit Æ 2 Niederschlagsmaxima möglich: 1. wenn Sonne in Richtung Wendekreis wandert/ 2. wenn sie dort wieder zum Äquator zurückwandert / Stationen mit 2 NS-spitzen liegen näher beim Äquator Æ 3-5 Monate arid / Temperaturen ganzjährig hoch 65 3. Klimageographie 3.9 Das Klimadiagramm – Klimatypen und Klimaklassifikation a) Beispiele anhand Bildern und KD Kalte subpolare Zone: TAIGA (Nadelwälder) – Kanada ÆGegensätze zw. kaltem + niederschlagsarmen Winter und warmen niederschlagsreichem Sommer (starke kontinentale Ausprägung) Æ aufgrund hohen Breitenlage Temperaturniveau insgesamt niedrig (Jahresmittel nur 2.1°) ÆAbschirmung durch Kordillere Æ Ns niedrig jedoch kein Monat arid 66 3. Klimageographie 3.9 Das Klimadiagramm – Klimatypen und Klimaklassifikation TUNDRA: kalte trockene Winter / kurze Kühle Sommer Baumlose Vegetation http://klima-der-erde.de/koeppen.html 67 3. Klimageographie 3.9 Das Klimadiagramm – Klimatypen und Klimaklassifikation http://klima-der-erde.de/koeppen.html 68 3. Klimageographie 3.9 Das Klimadiagramm – Klimatypen und Klimaklassifikation TUNDRA: kalte trockene Winter / kurze Kühle Sommer Baumlose Vegetation http://klima-der-erde.de/koeppen.html 69 3. Klimageographie 3.9 Das Klimadiagramm – Klimatypen und Klimaklassifikation TUNDRA: kalte trockene Winter / kurze Kühle Sommer Baumlose Vegetation http://klima-der-erde.de/koeppen.html 70 3. Klimageographie 3.9 Das Klimadiagramm – Interpretation San Francisco 5m, 37°N/122°W 13,7 °C 140 70 120 60 100 50 80 40 60 30 40 20 20 10 0 Jan Feb Buch S.31 Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Temperatur [°C] Niederschlag [mm] 500 mm 0 Dez 71 3. Klimageographie 3.9 Das Klimadiagramm – Auswertung eines KD Arbeitsschritte Beispiel beschreiben: 1.allgemeine Angaben: Name der Station, Höhenlage, geographische Breite 1.Analyse der Temperaturen: Beschreibung des Temperaturverlaufs im gesamten Jahr: Jahresmitteltemperatur Maximum (wärmster Monat) Minimum (kältester Monat) daraus Amplitude berechnen 1.Analyse der Niederschläge Jahresniederschlag Maximum (Monat) Minimum (Monat Niederschlagsverteilung /-schwankung Trockenzeit / Regenzeit 1.Interpretation: Klimazone / Klimatyp Höhenlage Lage: kontinental vs. maritim Lage zu Gebirgen Buch S.31 72 3. Klimageographie 3.9 Das Klimadiagramm – Auswertung –LÖSUNG Arbeitsschritte Beispiel 1.allgemeine Angaben: Name der Station, Höhenlage, geographische Breite San Francisco, 5m, 37°N/122°W 1.Analyse der Temperaturen: Beschreibung des Temperaturverlaufs im gesamten Jahr: Jahresmitteltemperatur Maximum (wärmster Monat) Minimum (kältester Monat) daraus Amplitude berechnen 13,7°C 17.2°C (August) 9,2°C (Jänner) 6°C 1.Analyse der Niederschläge Jahresniederschlag Maximum (Monat) Minimum (Monat Niederschlagsverteilung /-schwankung Trockenzeit / Regenzeit 500mm 118mm (Jän) 1mm (Juli, August) Winterregen, Sommer sehr gering Trockenzeit: Mai bis Okt. 1.Interpretation: Klimazone / Klimatyp Höhenlage Lage: kontinental vs. maritim Lage zu Gebirgen Subtropische Winterregengebiete 5m Maritim Buch S.31 73 3. Klimageographie Las Vegas 664m, 36°N /115°W 19,3 °C 80 40 70 35 60 30 50 25 40 20 30 15 20 10 10 5 0 Jan Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Temperatur [°C] Niederschlag [mm] 109 mm 0 Dez 74 3. Klimageographie Buch S.31 - Arbeitsblatt 75 3. Klimageographie Buch S.31 76 3. Klimageographie 3.10 Klimawandel Abb. 1 | Erdzeitliche Temperaturschwankungen Weltsichten S. 34ff Atlas S.39 77 3. Klimageographie 3.10 Klimawandel Abb. 2 |Mittelalterliche Warmzeit und Kleine Eiszeit 78 3. Klimageographie 3.10 Klimawandel Abb. 3 | CO2‐Konzentration und Temperaturveränderung der letzten 1000 Jahre 79 3. Klimageographie Klimafragen: Warum ist es auf Bergen kühler wie im Tal? Man ist ja scheinbar näher bei der Sonne? 1) Sonnenstrahlen erwärmen die Luft selbst nur sehr gering, sondern dies geschied erst durch Erwärmen es Bodens, Gesteins und Wassers. Also es erfolgt eine Erwärmung von unten her und nicht von oben her, es heißt die Erdoberfläche! 2) Bis zur Tropopause nimmt die Temperatur ab, bis ca. -50°C. 3) Auf Bergen mit Schnee hoher Albedo Warum bekommt man auf dem Berg leichter einen Sonnenbrand als im Flachland? 1) Sonnenstrahlen treffen am Berg senkrecht ein, der Energieeintrag ist daher hier je Einheit größer! 2) Sonnenstrahlen werden durch die dünnere Atmosphäre weniger stark gefiltert. 3) Im Winter gilt diese Regel um so mehr, da durch den Schnee eintreffende Strahlen bis zu 95% reflektiert werden. Warum schwimmen schwere Eisschollen? - Wasser wird dichter, wenn es abkühlt, diese Regel gilt aber nur bis +4°C. Wird das Wasser kälter, dehnt es sich wieder aus, so dass Eis auf dem Wasser schwimmt! 80
