KlimaWasser at Universität zu Köln

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Die Biosphäre

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Klimaelemente

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CO2 Speicher auf der Erde

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Wasserdampf

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Die Kryosphäre

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Wechselwirkungen der Sphären

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Die Pedosphäre+Lithosphäre

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Klima

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Ozon

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Die Hydrosphäre

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Die Anthroposphäre

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Klimafaktoren

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KlimaWasser

Die Biosphäre

- steht in enger Verbindung und engem Austausch mit Atmosphäre (insbes. bzgl.
der Stoffflüsse Kohlendioxid, Wasser, Sauerstoff und
der Energieflüsse: latente Wärme)
- umfasst die Gesamtheit von pflanzlichem und tierischem Leben auf der Erde
- jahreszeitlicher Vegetationsrhythmus ändert Wasserhaushalt, Albedo etc.
- Anthropogene Eingriffe auf die Biosphäre haben direkte und indirekte
Auswirkungen auf das Klima (z.B. Temperatur, Verdunstung, ...)

KlimaWasser

Klimaelemente

=Messbare Einzelerscheinungen, die in ihrem Zusammenwirken das Klima ausmachen. 


-Chemische Zusammensetzung der A.

-Temperatur

-Niederschlag

-Luftdruck

-Wind 

-Feuchtigkeit

-Bewölkung

-Strahlung

KlimaWasser

CO2 Speicher auf der Erde

Atmosphäre: 720-750 Gigatonnen

Biossphäre: 2.000-2.790 Gt

Geosphäre/Pedosphäre: 4.200-10.000 Gt

Tiefsee: 28.700-40.000

KlimaWasser

Wasserdampf

-Variables Gas (Gehalt ändert sich z.B. durch Verdunstung oder NS)  

- Unsichtbares Gas

- Absorbiert langwellige Strahlung

=> wichtigstes Treibhausgas

  - Ca. 0,25 % der gesamten Masse der

    Atmosphäre

- Konzentration nimmt schnell mit der

    Höhe ab => Quelle ist also die

    Erdoberfläche

- Höchste Konzentration in den untersten

5 km der Atmosphäre

- Konzentration schwankt nahe der

Oberfläche zwischen 1% (Wüsten) - 4 %

(Tropen)

- Aufenthaltsdauer in der Atmosphäre:

    9 - 10 Tage 

KlimaWasser

Die Kryosphäre

- Eis und Schneeflächen der Erde => steuert Wasser- und Wärmebilanz+Speicherfunktion

KlimaWasser

Wechselwirkungen der Sphären

Land-Atmosphäre Kopplung

Ozean-Atmosphäre Kopplung

Eis-Atmosphäre Kopplung

Eis-Ozean Kopplung

KlimaWasser

Die Pedosphäre+Lithosphäre

 - beeinflusst Strahlungs-, Energie- und Wasserhaushalt durch Albedo (Reflektion), Speicherung von Wasser und ist Standort für Biosphäre

KlimaWasser

Klima

Die für einen Ort, eine Landschaft oder einen größeren Raum typische Zusammenfassung der erdnahen und die Erdoberfläche beeinflussenden atmosphärischen Zustände und Witterungsvorgänge während eines längeren Zeitraums in charakteristischer Verteilung der häufigsten, mittleren und extremen Werte. (Werkzeug= Statistische Analysen) 

Längerer Zeitraum in der Regel 30 Jahre

KlimaWasser

Ozon

-O3= UV Filter in der Stratosphäre
-Entstehung: Durch Photolyse und Absorption von Uv Strahlung (gibt Energie) wird ein Sauerstoff Molekül (O2) in zwei Sauerstoffatome gespalten. Diese suchen Reaktionspartner. Durch Wahrscheinlichkeitsverteilung findet es N2, dieses reagiert jedoch nicht. Deshalb sucht es sich weitere Sauerstoffmoleküle und bildet Ozon

O2-> O und O,     O+O2=O3

- Bei der Absorption von Strahlung
entsteht Wärme. Die Stratosphäre
wird mit zunehmender Höhe wärmer.

- In der Troposphäre kann Ozon aus
der photochemischen Dissoziation
des NOx entstehen (Sommersmog):
     NOx + O => NOx + O + O2 => O3
 - Konzentration in der Stratosphäre:
bis zu 15 ppm in 25 Höhe

Die Mächtigkeit des Ozons wird in
Dobson Einheiten (DU) gemessen:
100 DU = 1mm Ozon bei 0113 hPa.





KlimaWasser

Die Hydrosphäre

- beinhaltet das Wasser der Erde, insbesondere das flüssige Wasser

- beeinflusst Energiehaushalt, Temperatur und Stoffkreisläufe in allen zeitlichen

Skalen

- Ozeane spielen eine Schlüsselrolle für das Klima

      => Absorption eines Großteil der Sonnenstrahlung (Wärmespeicher)

      => Wärmetransport durch Meeresströmungen (Wärmetransport)

KlimaWasser

Die Anthroposphäre

 - Sphäre der menschlichen Tätigkeit

     - Eingriff in den Naturhaushalt durch Änderung der Vegetation,

     - Eingriffe in den Wasserhaushalt,

     - Emission von Stoffen: Aerosolproduktion, Verbrennung fossiler Energieträger etc.

KlimaWasser

Klimafaktoren

= sind im strengen Sinne, Eigenschaften, die das Klima / die Klimaelemente beeinflussen. (Der Einfluss dieser Faktoren auf das Klima ist nicht messbar)


-Geographische Breite

-Schiefer der Ekliptik

-Erdrotation

-Kontinentalität

-Höhe über NN

-Relief

-Meeresströmungen

-Bodenart

-Vegetation

-Wasserhaushalt

-Anthropogene Eingriffe

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