Ökologie an der Universität Innsbruck

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Klima

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Witterung

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Nenne kurz den globalen Strahlungshaushalt 

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Beschreibe den Mittelwert vs. Variabilität!

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Einfluss der geographischen Lage

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Regionales Klima

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Sonnenenergie, Wind und Erdrotation erzeugen Meeresströmungen

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Landmassen versus Ozeane

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Beschreibe die  Latente Wärmestrahlung von der Erdoberfläche

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2. Der Energie-Input von der Sonne, muss durch Energieverluste der Erde ausgeglichen werden, damit die Temperatur der Erde im Durchschnitt gleich bleibt

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1. Die Erde nimmt die Solarstrahlung auf

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Wetter

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Ökologie

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Klima

durchschnittlicher Verlauf der Witterung eines Gebietes, der auf langjährigen (30-50 Jahre), gemessenen Mittelwerten und Streuungen beruht.

Ökologie

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Witterung

typische Abfolge aller meteorlogischen Erscheinungen in einem bestimmten Gebiet im jahreszeitlichen Rhythmus.

Ökologie

Nenne kurz den globalen Strahlungshaushalt 

Der globale Strahlungshaushalt ist der Motor des Klimasystems der Erde

  1. Die Erde nimmt die Solarstrahlung auf
  2.  Der Energie-Input von der Sonne, muss durch Energieverluste der Erde ausgeglichen werden, damit die Temperatur der Erde im Durchschnitt gleich bleibt.
  3.  Die globalen Wind- und Meeresströmungen werden durch die unterschiedliche Verteilung der Solarstrahlung in verschiedenen
    geographischen Breiten verursacht.

Ökologie

Beschreibe den Mittelwert vs. Variabilität!

  • Das Klima wird häufig durch „Mittelwerte“ (von T, N,…) charakterisiert, aber oft sind Extreme entscheidend für das Überleben von Organismen und Populationen.
  • Auch die Saisonalität von Klimafaktoren spielt oft eine große Rolle
    •  N-Saisonalität
    •  T-Saisonalität
  •  Abiotische Prozesse: z.B.: Verwitterung
  •  Extremereignisse: Feuer, Lawinen, Windwurf,…

Ökologie

Einfluss der geographischen Lage

  • Küstenregionen haben ein maritimes Klima: geringe tägliche und saisonale Variationen in der T, sowie hoher N
  •  Im Inneren von großen Kontinenten tritt kontinentales Klima auf: große tägliche und saisonale T-Schwankungen

Ökologie

Regionales Klima

  • Das regionale Klima ergibt sich durch die Nähe zu Ozeanen bzw. Kontinenten, die Höhenlage und die Topographie
  • Auch die Vegetation spielt eine Rolle

Ökologie

Sonnenenergie, Wind und Erdrotation erzeugen Meeresströmungen

  • Meeresströmungen der Erde: Die Störungen werden durch den Corioliseffekt und die kontinentalen Landmassen beeinflusst. Die Ozeane sind durch Strömungen miteinander verbunden.
    • Gestrichelte Pfeile: kalte Strömungen
    • Durchgezogene Pfeile: warme Strömungen
  •  Exkurs: wie Plastik den Planeten erobert
    • 1950 war die Welt zum Großteil noch plastikfrei
    •  Dann Steigerung von zwei Millionen Tonnen im Jahr auf 380 Millionen Tonnen (2015)
    • Mit insgesamt 8,3 Milliarden Tonnen zählt Plastik laut den Berechnungen der Forscher um Jenna Jambeck von der University of Georgia zu den meistproduzierten Stoffen weltweit. Das entspricht in etwa der Masse von einer Milliarde Elefanten oder 822.000- mal dem Eiffelturm
    • Ungefähr die Hälfte der Gesamtmasse fiel dabei erst in den letzten 13 Jahren an.
    • Nur wenige Materialien können da mithalten:
      • In größeren Mengen werden etwa Stahl und Zement produziert. Sie dienen aber hauptsächlich als Baumaterialien und sind daher langfristiger im Gebrauch
      • Im Gegensatz dazu sind laut der Studie nur etwa 2,5 Milliarden Tonnen Plastik dauerhaft in Verwendung
  • 2050 mehr Plastikmüll als Fische?!?
  • „Great Pacific Garbage Patch“ (Großer Pazifikmüllfleck) zwischen Hawaii und Kalifornien
  •  Und „Ocean rafting“: Carlton et al. (2017), Tsunami-driven rafting: Transoceanic species dispersal and implications for marine biogeography. Science

Ökologie

Landmassen versus Ozeane

  • Wasser hat eine größere Wärmekapazität als Land
    –>es kann mehr Energie absorbieren und speichern, ohne seine Temperatur zu verändern
  • Sommer: Die Luft oberhalb der Ozeane ist kühler und dichter, daher sinken Luftmassen über den Ozeanen ab-es entstehen Hochdruckgebiete
  • Winter: Die Luft oberhalb der Kontinente ist kühler und dichter, daher entstehen dort die Hochdruckgebiete

Ökologie

Beschreibe die  Latente Wärmestrahlung von der Erdoberfläche

  • Die Erdoberfläche gibt mehr Energie ab, als sie von der Solarstrahlung absorbiert
  • Zusätzlicher Input an Energie erfolgt durch die sogenannte atmosphärische Gegenstrahlung
    • Die Erdatmosphäre enthält Treibhausgase (H2O, CO2, CH4, N2O), wobei die meisten davon durch biologische Prozesse entstanden. Die Treibhausgase absorbieren einen Teil der Wärmestrahlung und strahlen sie auf die Erde zurück
    •  Dadurch ist die Oberflächentemperatur der Erde durchschnittlich nicht -19°C, sondern +15°C (Differenz?!?)
  • Die Erhöhung der Treibhausgaskonzentrationen durch menschliche Aktivitäten verändert den Strahlungshaushalt und das Klimasystem der Erde und führt zu einer globalen Erwärmung.

Ökologie

2. Der Energie-Input von der Sonne, muss durch Energieverluste der Erde ausgeglichen werden, damit die Temperatur der Erde im Durchschnitt gleich bleibt

  • Solar radiation = Solarstrahlung
  • Einfallende/Reflektierte/absorbierte Solarstrahlung
  • Outgoing longwave radiation = Abstrahlung ins All
  • Ermitted by surface = Latente Wärmestrahlung von der Erdoberfläche
  • Greenhaus gases = Treibhausgase
  • Back radiation = Langweilige Rückstrahlung oder atmosphärische gegenstrahlung
  • Sensible heat = fühlbarer (sensiblen) Wärmefluss
  • Latent heat = latenter Wärmefluss oder Evapotranspiration
  • Net radiation = Strahlungsbilanz

Ökologie

1. Die Erde nimmt die Solarstrahlung auf

• Solarkonstante = 1370 W/m2
• Sommertag in Mitteleuropa, zu Mittag: max. 900 W/m2

Ökologie

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Wetter

Kombination von Temperatur, Feuchtigkeit, Niederschlag, Wind, Bewölkung und anderen atmosphärischen Faktoren an einem bestimmten Ort zu einer bestimmten Zeit

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