Die Ökozonale Gliederung der Erde nach Schultz 2000

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1 Die Ökozonale Gliederung der Erde nach Schultz 2000

2 Der wichtigste Parameter für das Klima
Die Sonne Der wichtigste Parameter für das Klima Die Sonne ist der alleinige Energielieferant für die Erde. Damit ist die variierende Sonneneinstrahlung der Sonne (Bestrahlungsstärke) für den Energiehaushalt der Erde und damit für die Dynamik von Wetter und Klima auf der Erde "verantwortlich". © H.Kehl

3 Klimabestimmend im Laufe der Erdgeschichte
Platten- Tektonik Die Verteilung der Landmassen und der Meere auf der Erde im Laufe ihrer Geschichte ist entscheidend für den Strahlungshaushalt. Und: Die Verteilung der Landmassen auf der Erde im Laufe ihrer Geschichte ist entscheidend für den Evolution. © H.Kehl

4 Die Entwicklung des Lebens auf der Erde
Evolution Die Evolution auf den unterschiedlichen Kontinenten führte z.B. zu verschiedenen Florenreichen und unterschiedlichen Tiergruppen. Dabei spielte wesentlich eine Rolle, vor wie langer Zeit die einzelnen Kontinentalplatten sich voneinander getrennt hatten. © H.Kehl

5 Klimadynamik in der Erdgeschichte Die drei wichtigsten Parameter
Die Sonne: Der Wechsel zwischen Warm- und Kaltzeiten © H.Kehl

6 Der Wechsel von Warm- und Kaltzeiten
Die Sonne und verschiedene Phänomene: Das zyklische Auftreten von Kalt- und Warmzeiten mit ca. 150 Mio. Zykluszeit. © H.Kehl

7 Relativ kurzfristige Schwankungen Die drei wichtigsten Parameter
Die Sonne und verschiedene Phänomene: Das zyklische Auftreten von Kalt- und Warmzeiten mit ca. 100 bis Jahren Zykluszeit. © H.Kehl

8 Die wichtigsten Parameter für das Klima
Das Verhältnis von Erde & Sonne ... ... wird geprägt von unterschiedlicher Strahlungsintensität. URSACHEN sind im Wesentlichen ... A) Die Exzentrizität (100 ka) - Änderung des Ellipsenradius der Erdumlaufbahn: Die jährliche Umlaufbahn der Erde verändert sich im Laufe einer Periode von rund Jahren von einem fast vollkommenen Kreis zu einer länglichen Ellipse und wieder zurück zum Kreis. Dabei schwankt die Entfernung der Erde zur Sonne um 18,5 Millionen Kilometer (aktuell nur 4,9 Mio km). © H.Kehl

9 Die wichtigsten Parameter für das Klima
Das Verhältnis von Erde & Sonne ... ... wird geprägt von unterschiedlicher Strahlungsintensität. URSACHEN sind im Wesentlichen ... B) Die Schiefe der Ekliptik bzw. Neigungswinkel der Erdrotations- achse, gen. Obliquität (41 ka): Die Rotationsachse der Erde verläuft nie lotrecht zur Ebene ihrer Umlaufbahn um die Sonne, sondern in einem Winkel, der im Verlauf einer Periode von 41 ka zwischen 21°55' und 24°18'° schwankt. Zurzeit beträgt der Neigungswinkel 23°26'25". Wegen dieser Neigung der Erdachse ändert sich die Intensität der auf jeden Punkt der Erde treffenden Sonnenstrahlung während der einjährigen Umlaufzeit, die die Jahreszeiten verursacht. © H.Kehl

10 Die wichtigsten Parameter für das Klima
Das Verhältnis von Erde & Sonne ... ... wird geprägt von unterschiedlicher Strahlungsintensität. URSACHEN sind im Wesentlichen ... B) Die Schiefe der Ekliptik bzw. Neigungswinkel der Erdrotations- achse, gen. Obliquität (41 ka): Wenn der Neigungswinkel am grössten ist, kommt es auf der Nord- wie auf der Südhalbkugel zu den heissesten Sommern und kältesten Wintern. Vor 25 ka erhielt die Erde auf 65° nördlicher Breite nur soviel Sonne wie heute auf 71° nördlicher Breite, rund 450km weiter nördlich. © H.Kehl

11 Die wichtigsten Parameter für das Klima
Das Verhältnis von Erde & Sonne ... ... wird geprägt von unterschiedlicher Strahlungsintensität. URSACHEN sind im Wesentlichen ... C) Die Präzession ( Jahre - nach anderen Angaben 19 bis 23 ka): Während sich die Form der Umlaufbahn (Exzentrizität) und der Neigungswinkel der Rotationsachse (Schiefe der Ekliptik - Obliquität) ändern, vollführt die Erde gleichzeitig eine langsame Kreiselbewegung im Raum - ihre Achse beschreibt einen Kreis (Wanderung des Himmelsnordpols), den sie alle Jahre vollendet und der als Umlauf des Perihels bezeichnet wird. © H.Kehl

12 Die wichtigsten Parameter für das Klima
Das Verhältnis von Erde & Sonne ... ... wird geprägt von unterschiedlicher Strahlungsintensität. URSACHEN sind im Wesentlichen ... C) Die Präzession ( Jahre - nach anderen Angaben 19 bis 23 ka): Diese Kreiselbewegung, die sogen. Präzession, hat zur Folge, dass sich der Abstand zwischen Erde und Sonne (aktuell mittl. Abstand km) in einer bestimmten Jahreszeit langsam verändert. So erreicht auf der Nordhalbkugel die Erde auf ihrer Umlaufbahn gegenwärtig den sonnennächsten Stand (das Perihel) im Winter (Januar mit km in Sonnennähe) und den sonnenfernsten Stand (das Aphel mit km in Sonnenferne) Anfang Juli. © H.Kehl

13 Die wichtigsten Parameter für das Klima
Das Verhältnis von Erde & Sonne ... ... wird geprägt von unterschiedlicher Strahlungsintensität. URSACHEN sind im Wesentlichen ... C) Die Präzession ( Jahre - nach anderen Angaben 19 bis 23 ka): Diese Kombination begünstigt milde Winter und kühle Sommer - und damit das Anwachsen von Eisdecken. Vor rund 11 ka (Ende der letzten Eiszeit) jedoch waren die Verhältnisse genau umgekehrt und damit nach Ansicht vieler Wissenschaftler die Voraussetzungen für das Abschmelzen des Eises auf der Nordhalbkugel gegeben. © H.Kehl

14 Die drei wichtigsten Parameter
Der Weg in das Holozän Die drei wichtigsten Parameter Wie war die Vegetationsverteilung während der letzten Eiszeit als Folge der klimatischen Bedingungen? © H.Kehl

15 Der Weg in das Holozän, das aktuelle Interglazial
Die drei wichtigsten Parameter © H.Kehl

16 Regenwaldreste: LGM = ca. 25.000 – ca. 18.000 BP
© H.Kehl Paleontology Science Center, Colorado

17 Darfur – Nord-Sudan

18 Antarktis / Arktis / N-Europa / N-Amerika

19 LGM = ca – ca BP Die trocken liegenden Schelfgebiete aller Kontinente hatten etwa die Fläche Europas. Regenwälder bedeckten den Sunda-Schelf. © H.Kehl

20 Australien, Cairns / Atherton Tableland

21 Zum Vergleich: Gegenwart plus x Jahre
Schelfgebiete aller Kontinente sind mit Wasser bedeckt und Teile flacher Küstenregionen

22 Die drei wichtigsten Parameter
Das Klima im Holozän Die drei wichtigsten Parameter Warme und kühle Phasen in der nördlichen Hemisphäre Zwischen den Eiszeiten von Jahren immer wieder Interglaziale. Das aktuelle heisst Holozän. © H.Kehl

23 Das Klima im Holozän: Sahara
Die drei wichtigsten Parameter Humide und aride Phasen Zwischen den Eiszeiten von Jahren immer wieder Interglaziale. Das aktuelle heisst Holozän. © H.Kehl

24 (Regen)waldreste: LGM = ca. 25.000 – ca. 18.000 BP
Paleontology Science Center, Colorado

25 Gegenwart: Paleontology Science Center, Colorado

26 Was versteht man unter Klima?
Die drei wichtigsten Parameter " ... das geographische Klima [ist] 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 (mindestens 30 Jahre) in charakteristischer Verteilung der häufigsten, mittleren und extremen Werte." © H.Kehl

27 Was versteht man unter dem „Globalklima“?
Die drei wichtigsten Parameter Das sogenannte „Globalklima“ ist dagegen eine fiktive Grösse. Die Verwendung von globalen Durchschnittstemperaturen dienen bestenfalls der Orientierung. Einen praktischen Nutzen besitzen sie nicht, obwohl sie durch die Diskussion um „Global Warming" in aller Munde sind. Aritmethische Mittelwerte in diesem Kontext, d.h. zur Charakterisierung des "Globalklimas" sind tatsächlich Werte ohne Wert. Die globale Mitteltemperatur wird heute mit 14-15°C angegeben (is believed to be between!). © H.Kehl

28 Und was versteht man unter Klimazonen?
Die drei wichtigsten Parameter Orte ähnlichen Klimas können zu Klimazonen zusammen gefasst werden. Die Erde wird aufgrund unterschiedlich intensiver Sonneneinstrahlung in Zonen verschiedener Klimabedingungen eingeteilt. Diese lassen sich vom Nordpol zum Äquator grob tabellarisch darstellen. © H.Kehl

29 Und was versteht man unter Klimazonen?
Die drei wichtigsten Parameter Die stark schematisierte Zonierung ist zwar die gängigste Unterteilung, jedoch zur Charakterisierung von Vegetations- bzw. Klimazonen völlig unbrauchbar. © H.Kehl

30 Die Ökozonale Gliederung der Erde nach Schultz 2000

31 Klassifikation des Klimas, Methoden:
Die drei wichtigsten Parameter Genetische Klassifikation: Sie leitet Klimazonen aus der globalen atmosphärischen Zirkulation und der ungleichen globalen Verteilung der Landmassen ab (ohne Berücksichtigung der Reliefenergie und der unterschiedlichen Abstände zwischen den Kontinenten); Die Abhängigkeit der Klimazonen von der Konzentration der Kontinente in der nördlichen Hemisphäre, der globalen Verteilung der Meere sowie der atmosphärischen Strömungsverhältnise wird hier dargestellt. Vor allem nach Köppen. © H.Kehl

32 Klassifikation des Klimas, Methoden:
Effektive Klassifikation: Diese Methode berücksichtigt die Wirkungen von Klimaelementen (Strahlung, Temperatur, Luftfeuchte, Luftdruck, Wind, Niederschlag) und der jeweils dominierenden Vegetation sowie weitere allgemeine ökologische Kriterien (wie im Rahmen der LV vorgenommen) © H.Kehl

33 Wie kann man das Klima an einem Ort beschreiben?
z.B. Winterfeuchte Subtropen (ZB IV) Klimadiagramm für einen typisch medit. Standort a a: Station u. Höhe ü.NN b: Beobachtungsjahre b c: mittl. Jahrestemp. in °C c d: mittl. Jahresniederschl. in mm d e: linke Ordinate mit Temp. in C ein Teilstrich 10 C e f: rechte Ordinate mit Niederschlag ein Teilstrich 20 mm Regen (schwarz über 100 mm = Maßstab auf 1/10 reduziert) f g: relative Dürrezeit (punktiert) g h: relative Trockenzeit h i: Monate mit absolutem Minimum unter 0 Grad C (gestrichelt) i j: Monate mit mittl. Tagesminimum unter 0 Grad C (schwarz - fehlt hier!) j k: mittl. tägl. Minimum des kältesten Monats k l: tiefste gemessene Temperatur l Das ökologische Klimadiagramm nach Walter 1968.

34 Wie entstehen Klimazonen?
© H.Kehl

35 Globalklimatische Bedingungen
© H.Kehl

36 Globalklimatische Bedingungen
© H.Kehl

37 Globalklimatische Bedingungen: Die ITC
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38 Globalklimatische Bedingungen: Verlagerung der ITC