natürliche Klimafaktoren
Bei der Diskussion über das Weltklima werden Begriffe eingebaut, die einer näheren Erklärung bedürfen. Gemeint sind die sog. Klimafaktoren - also Bedingungen bzw. Zustände, die Einfluß auf das Klima haben. Das Klima in Deutschland kann unmöglich das gleiche sein wie in China und selbst bei uns in Deutschland haben wir massive Unterschiede. Die grundlegenden Klimafaktoren sind daher:
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geographische Breite: Am Nordpol ist es kälter als bei uns in Mitteleuropa und am Äquator ist es wärmer, weil die gleiche Menge an Sonnenstrahlen am Pol ein größere Fläche beleuchten muß als am Äquator.
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Lage zum Meer: Liegt ein Ort in Meeresnähe fällt in der Regel mehr Niederschlag als in Orten, die weiter vom Meer entfernt sind. Andererseits nehmen Meere im Sommer die Wärme auf und geben sie im Winter wieder ab, sodaß die Temperaturschwankungen am Meer geringer sind.
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Höhenlage: Mit steigender Höhe fallen die Temperaturen. So ist es auf dem Berg kälter als imTal. Auch haben in Gebirgen die dem Wind zugewandten Seiten mehr Niederschlag als die dem Wind abgewandten Seiten. So fällt bspw. westlich des Harzes mehr Niederschlag als östlich des Harzes, weil in Mitteleuropa der Wind meistens aus Westen kommt.
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Bodenbedeckung: Auch die Bodenbedeckung spielt eine Rolle.In Städten ist es wegen der Bebauung und dem dunklen Asphalt wärmer, als auf freien unbebauten Flächen.
Es gibt aber weitere zyklische und nichtzyklische Prozesse und Ereignisse, die Einfluß auf das Klima nehmen. Von diesen sind einige wissenschaftlich genau untersucht, verstanden und allgemein anerkannt - andere hingegen könnten einen Einfluß auf das Klima haben, sind aber noch nicht wissenschaftlich abgesichert und verifiziert.
Eine Rolle spielt die Umlaufbahn der Erde um die Sonne und die Neigung der Erdachse und damit der Einstrahlwinkel der Sonne auf verschiedene Breiten der Erde. Die dadurch verursachten Schwankungen der Energieeinstrahlung sind teilweise recht stark und werden u.a. für den Eiszeitenzyklus verantwortlich gemacht.
Die Sonne bzw. die von ihr ausgestrahlte Solarenergie ist eine weitere treibende Kraft für das irdische Klima. Beispielsweise haben Intensitätsschwankungen der von der Sonne abgegebenen UV-Strahlung Einfluß auf die Ozonbildung in der Erdatmospähre. Dies führt zu Veränderungen der Ozonschicht und somit zu Veränderungen in der globalen Zirkulation der Luftmassen. Durch den Sonnenwind verändern sich die elektrischen Eigenschaften der äußeren Erdatmoshäre, was wiederum Auswirkungen auf die unteren Atmosphärenschichten hat. Hierdurch wird die Wolkenbildung beeinflußt, welche die Sonneneinstahlung abschirmt aber andererseits die Wärmeabstahlung verhindert (Treibhauseffekt).
Für die Veränderung der mittleren Globaltemperatur in einem sehr sehr langen Zeitraum ist die Kontinentaldrift - also die Bewegung der Landmassen auf der Erde - verantwortlich. Noch vor 150 Millionen Jahren bildeten das heutige Südamerika, Afrika, die arabische Halbinsel, Indien und Australien der Urkontinent Gondwana. Dieser lag damals am geographischen Südpol was dazu führte, daß die heutige Sahara einstmal eisbedeckt war.
Große Vulkanausbrüche können jahrelangen Einfluß auf das Klima nehmen. Bei einem Vulkanausbruch können Asche und Gase bis in die Stratospähre geschleudert werden. Hier können sich dann Aerosole bilden, die die Sonnenstrahlen reflektieren. Beispiele für solch einen Einfluß lieferten in der Neuzeit der Ausbruch eines Vulkans im Sommer 1783 auf Island, der zu einem extrem kalten Winter in Nordeuropa und Nordamerika führte. Der Ausbruch des Vulkans Tambora (Indonesien) im April 1815 bescherte uns offenbar das Jahr ohne Sommer (1816).
Die thermohaline Zirkulation wird landläufig “globales Förderband” genannt und beschreibt eine Kombination von Meeresströmungen, die mehrere Ozeane miteinander verbindet. Dabei kommt es zu einem Wärmeaustausch. Thermohalin bedeutet hierbei, daß der Antrieb dieser Meeresströmungen durch Temperatur- und Salzkonzentrationsunterschiede zusammen kommt. Beide Faktoren sind für eine unterschiedliche Dichte des Wassers verantwortlich. Solche Meereströme kommen sowohl an der Oberfläche, als auch in der Tiefe der Meere vor. So sinkt bspw. das kalte und salzreiche Wasser im Nordatlantik auf 1 bis 4 km Tiefe ab und fließt als kalte Tiefenströmung (Nordatlantisches Tiefenwasser) bis zum Ausgang des Südatlantiks und wird dann mit dem Zirkumpolarstrom in den Indischen Ozean und den Pazifik transportiert. Der Zirkumpolarstrom wiederum vermischt die Wasser der drei angrenzenden Ozeane, wo das kalte Wasser aufsteigt und erwärmt wird.
Die nordatlantische Oszillation ist ein weiterer klimabestimmender Faktor. Unter der nordatlantische Oszillation - kurz NOA - versteht man die Schwankung des Druckverhältnisses zwischen dem Islandtief im Norden und dem Azorenhoch im Süden des Nordatlantik. Der NOA-Index ist ein Maß für die Stärke der Westwinddrift auf dem Nordatlantik, die besonders im Winter für das Klima in Europa entscheident ist. Bei einem positiven NOA-Index sind sowohl Islandtief als auch Azorenhoch gut ausgebildet. Dies führt zu einer starken Westdrift, die milde und feuchte Luft nach Europa führt. Im Extremfall können sich aber Stürme und Orkane bilden. Bei einem negativen NOA-Index sind die Fronten nur schwach ausgeprägt und es kommt zu so gut wie keiner Westdrift. Für Europa bedeutet dies einen Kaltlufteinbruch und damit einen entsprechend kalten Winter. Bei einem stark negativen Index hat das Azorenhoch den Platz des Islandtiefs eingenommen oder umgekehrt. In diesem Fall kann kalte kontinentale Luft vom sog. Sibirienhoch bis nach Mitteleuropa vordringen, was zu einer extremen Kälte führt.
