Die Erde und das Klima

Die Erde als Ganzes

1. Die Gestalt der Erde

1.1 Die Kugelgestalt

Höchstes Gebirge, Himalaya - 8 km

Tiefster Meeresgraben, Pazifik - 11 km

1.2 Die Gliederung der Erdoberfläche

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Grössere Landmassen - Kontinente

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- Kontinente von Schlef umgeben - relativ flaches Meer von höchstens 200 m Tiefe.
- Ost- und Nordsee gehören zu diesem Flachmeerbereich.
- An das Schelfmeer schliesst sich ein Steilabfall zur Tiefsee (Kontinentalabhang oder -abfall) an. Zusammen bilden sie den Kontinentalsockel.
- Begrenzung der Kontinente gilt der äussere Schelfrand.

2. Das Gradnetz der Erde

2.1 Die Meridiane und Längenkreise

Pol zu Pol

2.2 Die Breiten- oder Parallelkreise

Parallele Ebenen

3. Die Bewegung der Erde

Die Erde führt 2 Hauptbewegungen aus:

3.1 Tag und Nacht

- Drehung um die eigene Achse (Rotation) - Tag und Nacht

3.2 Die Jahreszeiten

- Um die Sonne kreisen (Revolution) - schiefe Stellung - Wechsel der Jahreszeiten

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3.3 Die Zoneneinteilung der Erde

- Die Tropenzone

- wird von den beiden Wendekreisen - 23 1/2⁰ N und S - begrenzt
- in ihr steht die Sonne immer relativ hoch
- zweimal im Jahr sogar senkrecht
- gleichmässig heiss

- Die beiden gemäsigten Zonen (nördlich und südlich)

- werden durch die Wendekreise und die Polarkreise (66 1/2⁰ N/S) begrenzt
- der Einfallswinkel der Sonne wechselt stark
- die Jahreszeiten sind sehr ausgeprägt
- Sommer bei Sonnenhöchststand
- Frühling/Herbst bei Sonnenmittelstand
- Winter bei Sonnentiefststand
- die Sonne steht nie senkrecht

- Die beiden Polarzonen (nördlich und südlich)

- werden durch die Polarkreise begrenzt
- Tage ohne Sonnenlicht im Winterhalbjahr - Polarnacht
- Tage ohne Nacht im Sommerhalbjahr - Polartag

- Die Subtropen

- Uebergang vom Tropenrand ins Kerngebiet der gemässigten Zonen
- umfasst bevorzugte Gebiete zwischen dem Wendekreis einerseit und dem 40. - 45. Breitengrad
- wichtig für die Wirtschaftsgeographie

Das Klima - Elemente und Faktoren

1. Atmosphäre, Wetter, Klima

Atmosphäre

- Die Atmosphäre umgibt mit ihren mehreren hundert Kilometer Dicke die Erdkugel.
- In den unteren 10 - 15 km spielt sich das Wetter ab.
- In grösseren Höhen ist es trocken. Der Pilot sagt, er fliege hier "über dem Wetter".
- Dies trifft jedoch nur teilweise zu, denn auch in grossen Höhen können starke Windströmungen und Temperaturunterschiede auftreten.

Wetter

- Als Wetter bezeichnet man den Zustand der Atmosphäre an einem bestimmten Ort in einem bestimmten Augenblick.
- Momentaner Zustand der Atmosphäre über einem Gebiet.

Klima

- Das Klima bezeichnet den Gesamtcharakter des Witterungsablaufs an einem bestimmten Ort während vieler Jahre.
- Durchschnittlicher Zustand der Atmosphäre über einem Gebiet.

Klimaelemente

- Eine Gegend hat einen "Klimacharakter".

Diese Charakterzüge werden Klimaelemente (=Grundbestandteile) genannt.

- Diese Elemente sind veränderliche Grössen.

- Die Durchschnittswerte dieser Grössen legen das Klima fest:

- Temperatur
- Luftdruck und Winde
- Niederschläge (zusätzlich noch Luftfeuchtigkeit und Bevölkerung)

Klimafaktoren

- Faktoren = eigentl. "Macher"

- Unveränderliche Grössen eines bestimmten Ortes.

- Hauptsächlichste Klimafaktoren:

- geographische Breite eines Gebietes
- Höhe über Meer
- Entfernung vom Meer oder von grossen Seen
- Einfluss von Meeresströmungen
- Geländeverhältnisse

2. Sonnenstrahlung und Temperatur

2.1 Der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen

Temperatur

- Wärmezustand der unteren Luftschichten - die Lufttemperatur.
- Wird sehr vom Einfallswinkel der Sonnenstrahlen beeinflusst.
- Während eines halben Jahres geht die Sonne an den Polen praktisch nicht unter, die Temperatur ist jedoch trotzdem nicht wärmer, da die Sonnenstrahlen nur sehr flach auftreffen.
- Hingegen trifft die Sonne am Aequator sehr steil auf, zeitweise sogar senkrecht.
- Je steiler die Sonnenstrahlen auffallen, desto stärker ist die Erwärmung.
- Die "Sonnenstrahlen" verlieren umso mehr an Wärme, je weiter der Weg durch die Lufthülle der Erde ist - so erfolgt eine Wärmerückstrahlung in die Atmosphäre.
- Der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen hängt also im grossen ab von der geographischen Breite, im kleinen von der Neigung des Geländes.

2.2 Höhenlage und Temperatur

- Die Lufttemperatur sinkt mit zunehmender Höhe (bis zu einer bestimmten Grenze).
- Die Sonnenstrahlung heizt nicht in erster Linie direkt die Luft auf, sondern die Erdoberfläche.
- Die erwärmte Erdoberfläche gibt die Wärme durch Berührung und Ausstrahlung an die untersten Luftschichten ab.
- Mit zunehmender Höhe wird die Luft "dünner", es ist weniger Materie vorhanden, die die Wärme der Erdoberfläche aufnehmen könnte.

2.3 Bewökung und Temperatur

- Starke Bewölkung vermindert den direkten Einfall der Sonnenstrahlen - die Wolkenoberfläche wirft einen grossen Teil der Strahlen zurück - Rückstrahlung.

- Die Wolken bilden einen wirkungsvollen Hitzeschutz.

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2.5 Meeresströmungen

- Die Wirkung des Meeres wird durch die Meeresströmungen verstärkt.
- Der Golfstrom mildert das Klima in Westeuropa.
- Der Labradorstrom kühlt die Temperaturverhältnisse der nordamerikanischen Ostküste ab.

3. Luftdruck und Winde

3.1 Hoch- und Tiefdruckgebiete

- Die Luft übt infolge ihres Gewichts einen Druck auf die Erdoberfläche aus - den Luftdruck.
- Der Luftdruck ist nicht konstant und schwankt nach Dichte und Mächtigkeit der lagernden Luftmasse.
- Tiefer Druck - Tiefdruckgebiet - Tief - T

Gewicht der Luft infolge geringer Dichte und Mächtigkeit relativ bescheiden.

Die Luft lockert sich bei aufsteigender Bewegung auf und nimmt an Gewicht ab - der Druck fällt.

Ein Tiefdruckgebiet entsteht dort, wo Warmluft vorherrscht, ausgenommen dort, wo Absinkbewegungen hohen Druck erzeugen.

Starke Bewölkung und Niederschlag.

Tiefdruckgebiet = Zyklon - "Islandtief" = "Nordatlantische Zyklonen".

Für das Wetter West- und Mitteleuropas ist dabei das "Islandtief" von Bedeutung.

Es verdankt seinen Namen der nordatlantischen Insel, über welcher sich das tief während des grössten Teils des Jahres ausbreitet.

- Hoher Druck - Hockdruckgebiet - Hoch - H

Grosse Dichte und Mächtigkeit der Luftmasse.

Entsteht in der Kaltluft, da diese schwer und dicht ist.

Auch beim Absinken von Luftmasse bildet sich hoher Druck, da die Luft vermehrt Gewicht auf die Erdoberfläche drückt.

Schönes Wetter.

Hochdruckgebiet = Antizyklon - "Azorenhoch" = "Nordatlantische Antizyklonen".

- Ueber den Polen liegt Kaltluft, deshalb herrscht dort allgemein hoher Druck.
- Ueber dem Aequatorialgürtel wird die Luft ständig erwärmt und sie steigt auf, deshalb herrscht dort meistens ein tiefer Druck.
- Am Aequator steigt die erwärmte Luft auf und fliesst in der Höhe weg, dadurch entsteht die äquatoriale Tiefdruckrinne.
- Auf der Breite von ca. 30⁰ N/S sinkt die erwärmte, aufgestiegene Luft vom Aequator wieder ab, dadurch entstehen zwei Hockdruckbänder Jedes Band zieht sich in der kalten Jahreszeit als fast geschlossener Gürtel um die Erde.
- Für West- und Mitteleuropa ist besonders die Hochdruckzelle "Azorenhoch" von Bedeutung. Dieses nordatlantische Hochdruckgebiet liegt mit seinem Zentrum fast das ganze Jahr über der Inselgruppe der Azoren.
- Polwärts schliesst sich an das Hochdruckband im Grenzbgebiet zwischen Warm- und Kaltluft wieder ein Gürtel mehr oder weniger niederen Drucks an.

- Gürtelförmig angeordnete Druckgebilde:

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3.2 Die Kalmen

- Kalmen - frz. calme = still, ruhig

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- Grossräumige Gebiete mit vorherrschender vertikaler Luftbewegung nennt man Kalmen, weil hier Windstille herrscht.

- Die Luft im Aequatorgebiet steigt infolge der ganzjährig anhaltenden starken Erwärmung auf:

Es entsteht hier der tropische oder äquatoriale Kalmengürtel (äquatoriale Tiefdruckrinne).

- Auf der nördlichen Halbkugel, im Bereich des 30. Breitengrades ergibt sich hier auch ein Kalmengürtel.

Früher war dieser von den Seeleuten (Segelschiffen) gefürchtet. Wegen der Windstille kamen die Schiffe nicht voran und z.B. eine Ueberfahrt nach Amerika konnte so verzögert werde, dass die mitgeführten Pferde infolge Wasser- und Futterknappheit zugrunde gingen.

Deshalb bekam dieser Kalmengürtel die Bezeichnung "Rossbreiten".

Er verschiebt sich im jeweiligen Sommer polwärts bis über den 40. Breitengrad hinaus. Im Winter dagegen äquatorwärts in den Bereich des Wendekreises.

3.3 Die Entstehung der Winde

- Luft hat die Tendenz, Druckunterschiede sofort auszugleichen.
- Wo sich an der Erdoberfläche durch Aufsteigbewegungen der Luft ein Tiefdruckgebiet bildet, fliessen zum Ausgleich Luftmassen aus der Umgebung ein. Umgekehrt strömt aus einem Hochdruckgebiet solange Luft aus, bis die Druckunterschiede ausgeglichen sind.
- Es entstehen auf diese Weise mehr oder weniger horizontale, parallel zur Erdoberfläche gerichtete Luftbewegungen - die Winde.
- Die Winde werden nach ihrer Herkunft bezeichnet, d.h. von Norden weht der
Nordwind, vom Meer der Meerwind, vom Berg ins Tal der Bergwind.
- Es gibt regelmässige, grossräumige Windströmungen - z.B. die Passate, die Monsune -, welche für ausgedehnte Gebiete charakteristisch sind.

3.4 Die Passate

- Das Aequatorgebiet wird ständig stark erwärmt:

Die Luft steigt auf. Zum Ausgleich strömen von den nördlichen und südlichen Rossbreiten während des ganzen Jahres regelmässige Winde äquatorwärts. Diese werden wegen der Erddrehung abgelenkt:

- auf der Nordhalbkugel nach rechts - Nordost- statt Nordströmung
- auf der Südhalbkugel nach links - Südost- statt Südströmung

- Diese Winde wehen besonders regelmässig über den Meeren und erleichtern den Segelschiffen die Ueberfahrt.

- spanisch pasada = Ueberfahrt - Passatwind

- Weil die beiden Passate am Aequator zusammenfliessen (=lat. convergere), wird der äquatoriale Kalmengürtel auch als "Innertropische Konvergenz" (ITC) bezeichnet.

3.5 Die Monsune

- Die Monsune sind jahreszeitlich wechselnde Land- und Meerwinde in den Tropen und Subtropen.

- Wo die Voraussetzungen gegeben sind, treten sie an die Stelle der Passate, d.h. die Monsune unterbrechen in ihrem Einflussbereich den Passatgürtel.

- Die eigentlichen Monsungebiete sind:

- Süd- und Ostasien
- südliche Atlantikküste Nordamerikas

- Das Wort "Monsun" stammt aus dem Arabischen und heisst "Jahreszeit".

3.6 Die Westwindgürtel

- Weniger regelmässig als die Passate wehen die Winde in den sogenannten "Westwindgürtel" zwischen den Rossbreiten und den Polarkappen.
- Die allgemeine Strömung ist hier eindeutig von West nach Ost gerichtet.

3.7 Die grossräumigen Luftdruck- und Windgürtel

Aequatorialer Kalmen- oder Tiefdruckgürtel

- ständige Erwärmung
- aufsteigende Luft
- tiefer Druck
- windarm

Nordost-Passat

- vor allem über dem Meer regelmässig wehende Ausgleichsströmung
- zwischen Rossbreiten-Hoch und äquatorialem Tiefdruckgürtel
- im Berich grosser Landmassen
- wird auf der Nordhalbkugel das Passatregime durch die Monsune unterbrochen

Rossbreiten

- liegen zwischen 20⁰ - 40⁰
- absinkende Luft
- hoher Druck
- windstill
- hier strömen einerseits die Passate nach Südwesten, andererseits Südwestwinde in den Westwindgürtel

Westwindgürtel

- tiefer Druck
- Westwind vorherrschend
- Tiefdruckwirbel und Hochdruckzellen sorgen für Wechsel von Richtung und

Stärke der Winde

Ostwinde der Polarkappe

- absinkende Luft
- hoher Druck
- ausfliessende Kaltluft wurd auf der Nordhalbkugel infolge der Erddrehung nach rechts abgelenkt - Ostwinde entstehen

4. Luftfeuchtigkeit, Wolken und Niederschlag

4.1 Die Entstehung von Wolken und Niederschlag

- Je wärmer die Luft ist, desto mehr Feuchtigkeit in Gasform kann sie aufnehmen.
- Kühlt sich feuchte Luft ab, kann sie also weniger Feuchtigkeit aufnehmen; es bilden sich winzige Wassertropfen oder Eiskristalle, die so leicht sind, dass sie zu schweben vermögen - es entstehen Wolken.

- Erfolgt eine weitere Abkühlung, dann können sich die Wassertröpfchen vergrössern - es regnet.

- Vergrössern sich Eiskristalle - schneit es.

- Gefrieren die Wassertropfen plötzlich in Gewitterwolken - entsteht Hagel.

- Niederschlag fällt erst dann, wenn feuchte Luft aufsteigt und sich dabei abkühlt. Sinkt sie jedoch und trocknet aus, lösen sich die Wolken auf.

- Erklärung:

- hoher Druck (Barometer hoch) - die Luft sinkt - meist schönes Wetter
- tiefer Druck (Barometer tief) - aufsteigende Luft - Himmel meist bedeckt - Niederschlag

- Ausnahmen beim Barometer:

Der Barometer kann aber auch ein Hoch anzeigen (schönes Wetter), wenn eine Luftmasse zu einem Tiefdruckgebiet über ein Gebirge geschoben wird: Sie staut sich dort auf, werden dadurch emporgepresst, kühlen ab und regnen aus. Das geschieht auf der dem Wind zugekehrten Seite (=Luv) von Gebirgen oder Küstenerhebung.

- Auf der anderen Seite des Gebirges, der Leeseite, "fallen" diese nun relativ trockenen Luftmassen in die Niederungen und erwärmen sich dabei. Dieser Fallwind heisst in den Alpentälern Föhn.

Der Föhn weht im Lee als warmer Wind von den Bergen her, es herrscht bei tiefem Barometerstand ("schlecht") schönes Wetter und beste Fernsicht, weil sich Dunst- und Wolkenbildung aufgelöst haben.

4.2 Die tropischen Regen

- Tatsächlich regnet es in verschiedenen Gegenden (tropischen Kalmengürtel)

der äquatornahen inneren Tropen

- Amazonasbecken
- Kongobecken
- Indonesien

infolge der ganzjährigen starken Aufheizung feuchter Luft fast täglich.

- In den übrigen Gebieten fallen die tropischen Regen nur während und nach der Zeit des höchsten Sonnenstandes - dann also, wenn die Sonne im Zenit steht.

- Deshalb werden diese Niederschläge oft auch Zenitalregen genannt. Sie sind an die jahreszeitlichen Verlagerungen der Innertropischen Konvergenzzone gebunden.

Hier besteht deshalb ein deutlicher Wechsel zwischen Regen- und Trockenzeit.

- Kalender der tropischen Regen

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4.3 Die Monsunregen

- Zur gleichen Zeit wie die Zenitalregen fallen die Monsunregen in

- Süd- und Ostasein
- südöstlichen USA

jedoch sind die Niederschlagsursachen verschieden.

- Die Zenitalregen entstehen direkt durch das Aufheizen, Aufsteigen und Abkühlen der Luft an Ort und Stelle.

Beim Monsunregime wird im Innern der grossen Nordkontinente ebenfalls Luft aufgeheizt und zum Aufsteigen gebracht.

Sie ist aber zu trocken, um selbst nennenswerte Niederschläge zu verursachen.

- Dagegen entsteht hier zufolge der aufsteigenden Luftmassen ein grosses Tiefdruckgebiet, das die Rolle einer "Saugpumpe" spielt:

Feuchte Meeresluft wird gewissermassen in den Kontinent "hereingesogen", wobei infolge des Aufsteigens an den Küsten und Gebirgen ausserordentlich hohe Niederschlagsmengen fallen.

- In den tropischen Monsungebieten spielt überdies die sommerliche Nord- Verschiebung der Innertropischen Konvergenz, die gewaltige Luftmassen einströmen lässt, eine wesentliche Rolle.

- Monsunniederschläge sind Sommerregen, die vor allem in Süd- und Ostasien, aber z.B. auch an der südatlantischen Küstenregion der USA den Rhythmus von Anbau und Ernte entscheidend beeinflussen.

4.4 Die Niederschläge der Trockengürtel

- An den äusseren Tropen mit ihren periodischen Niederschlägen schliessen sich im Norden und Süden Trockengürtel an.

Sie umfassen die Rossbreitengebiete, wo die Luft infolge des Absinkens austrocknet.

In dieser Zone liegen denn auch auf den Kontinenten die grossen Wüsten der Nord- und Südhalbkugel.

- Im Trockengürtel fällt selten bis nie Regen.

Kommt es jedoch einmal zu Niederschlag, dann handelt es sich meistens um heftige Gewitterregen, die infolge ihrer Wucht mehr schaden als nützen.

4.5 Die Niederschläge der Westwindgürtel

- Die über die Meere ziehenden Luftmassen der Westwindgürtel bringen ihrem Einflussbereich während des ganzen Jahres Niederschläge ohne ausgesprochene Regen- oder Trockenzeit.
- Da es sich um feuchte Luftmassen handelt, sind die Niederschläge meist recht ergiebig, insbesondere an den Westküsten und an Gebirgen, die sich den vorherrschenden Westwinden entgegenstellen.
- Da die Grenzen zwischen polarer Kaltluft und tropischer Warmluft mitten durch die Westwindgürtel verläuft, spielen auch Niederschläge, welche auf den Kontakt der beiden Luftmassen zurückzuführen sind, eine wichtige Rolle. Es handelt sich dabei um Aufgleiten von Warmluft auf eine Kaltluftunterlage oder um ein Unterfahren und Abheben der Warmluft durch einen Kaltluftkeil.
- Derart zustandegekommene Niederschlagsgebiete sind weitgehend an Tiefdruckwirbel gebunden.
- Als weitere Regel lässt sich festhalten, dass die Niederschlagsmenge in den Westwindgürteln von den Küsten gegen das Innere der Kontinente abnimmt.

4.6 Die Winterregen

- Gegenden mit vorherrschendem Winterregen findet man vor allem an den Westküsten der Kontinente zwischen den Trocken- und den Westwindgürteln in der Breite von 30⁰ bis maximal 45⁰.

Das wichtigste und ausgedehnteste Gebiet dieses Niederschlagstyps ist das Mittelmeer.

- Auf den Sommer hin verschiebt sich mit dem Sonnenhöchststand auch der subtropische Trockengürtel, und zwar über die Sahara hinaus gegen Norden bis an die Alpen.

Im Mittelmeerraum herrscht sonniges, niederschlagsfreies Wetter - der Mitteleuropäer fährt ans Mittelmeer in die Badeferien.

- Mit dem Sonnenhöchststand weicht aber auch der Trockengürtel bzw. das Rossbreitenhoch nach Süden zurück; im Winter gerät das Mittelmeergebiet in den Einflussbereich der Westwindzone. Es beginnt die Regenzeit, die bis zum Frühling anhält.

- Aehnliche Verhältnisse herrschen in Kalifornien.

Auf der Südhalbkugel finden wir "Winterregen" in

- Mittelchile
- Kapland
- Südaustralien

Man muss hier beachten, dass der Winter von Juli bis September und der Sommer vom Dezember bis März dauert.

Diese Winterregen sind somit eine direkte Folge der jahreszeitlich bedingten Verschiebung des Sonnenstandes.

4.7 Luv und Lee

- Luv = dem Wind zugekehrte Seite

Lee = dem Wind abgekehrte Seite

4.8 Die grossräumigen Niederschlagsgebiete

Aufzählung von Norden her:

Die Niederschläge des Westwindgürtels

- ca. 40 - 60/70⁰ N
- Sie entstehen aus dem Kontakt zwischen der kalten Polarluft und der warmen Tropikluft, wobei vor allem durch Aufsteigen der Luft in den von West nach Ost wandernden Tiefdruckwirbeln während des ganzen Jahres ergiebige Niederschlagsmengen fallen können, vor allem an den Westküsten der Kontinente und an den Westhängen der Gebirge.

Die Winterregen an der Westseite der Kontinente

- zwischen 30 - 40 ⁰, in Europa (Mittelmeer) bis 45⁰ Nord
- Das Rossbreitenhoch zieht sich im Winterhalbjahr äquatrowärts zurück und dadurch den regenbringenden Westwinden das Eindringen in die Subtropen ermöglicht.

Diese Winterregengebiete bilden den Uebergang vom Westwindgürtel zum Trockengürtel.

Der Trockengürtel

- ca. 20 - 40⁰ N
- Liegt innerhalb der Rossbreiten, wo infolge des Absinkens und Austrocknens der Luft kaum Niederschläge fallen.

Auf den Kontinenten liegen hier die heissen Wüstengebiete.

Die Monsunregen

- 10 - 40⁰ N
- Sommerniederschläge, die in den tropischen-subtropischen Regionen an der Ostseite der Nordkontinente, vor allem im Süden Asiens und Nordamerikas, fallen.

Ursache:

Feuchte Meeresluft, vom sommerlichen Festlandtief "angesaugt", steigt an Küsten, Hügeln und Gebirgen auf und kühlt sich deabei ab. In den tropischen Monsungebieten spielt die N-Verschiebung der Innertropischen Konvergenz dabei eine zusätzliche wichtige Rolle.

Tropische Regen oder Zenitalregen

- ca. 20⁰ N - 20⁰ S
- Sie fallen im tropischen Kalmengürtel zur Zeit des höchsten Sonnenstandes (Sonne im Zenit) infolge der Erwärmung, des Aufsteigens und der Abkühlung der Luft, und zwar in den nördlichen Tropen im Nordsommer, in den inneren Tropen fast ganzjährig, jedoch mit besonderer Stärke im Frühling und im Herbst.

Das Klima

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