Klima

Klima
Der Begriff Klima bezieht sich auf alle meteorologischen Phänomene, die den mittleren Zustand der Atmosphäre auf der Erdoberfläche charakterisieren. Darüber hinaus bezieht sich der Begriff Klima auf alle Wetterbedingungen innerhalb eines definierten Zeitraums (z.B. ein Jahr). Das Klima resultiert aus den physikalischen Prozessen, die in der Atmosphäre in Gang gesetzt werden. Die treibende Kraft hinter diesen Prozessen ist die Bestrahlung der Erde durch die Sonne . Darüber hinaus beeinflussen zahlreiche Faktoren die Entwicklung des Klimas an einem bestimmten Punkt der Erdoberfläche. Die wichtigsten Faktoren sind die geographische Breite (die für den Einfallswinkel entscheidend ist (In der geometrischen Optik ist der Einfallswinkel der Winkel zwischen einem auf eine Oberfläche auftreffenden Strahl und der Linie senkrecht zur Oberfläche am Einfallspunkt, die als normal bezeichnet wird) des Sonnenlichts), die Höhe, das Relief (z.B. die Position innerhalb eines Berges), die Entfernung des Ortes vom Meer, das Gelände (z.B. Abdeckung durch Vegetation oder versiegelte Fläche), die Position zu niederschlagenden Winden und vieles mehr. Diese Faktoren haben einen signifikanten Einfluss auf Klimaelemente wie Temperatur und Niederschlag und führen zur Bildung spezifischer Klimaarten wie Hoch- oder Stadtklima.
Wetter ist der Zustand der Atmosphäre zu einer bestimmten Zeit an einem be

stimmten Ort. Das Wetter ist der vorherrschende Verlauf des Wetters über einen längeren Zeitraum.
Das Klima ist die Gesamtheit dieser Phänomene, die über einen langen Zeitraum beobachtet werden können. Wetter und Wetter sind Gegenstand der Meteorologie (Meteorologie ist die interdisziplinäre wissenschaftliche Erforschung der Atmosphäre) Klima ist Gegenstand der Klimatologie. (Klimatologie oder Klimawissenschaft ist das Studium des Klimas, wissenschaftlich definiert als über einen Zeitraum gemittelte Wetterbedingungen) Das Wetter kann mit Hilfe von Thermometern, Niederschlagsmessern, Barometern, Feuchtemessgeräten und anderen Instrumenten bestimmt werden. Die Klimaforschung hingegen basiert auf Statistiken. Heute werden diese Statistiken mit Hilfe von Computern erstellt und ausgewertet. Eine einfache Zusammenfassung der über längere Zeiträume beobachteten Wetterbedingungen liefert jedoch noch kein verlässliches Bild des Klimas hierfür ist eine sorgfältige Analyse der Langzeitdaten erforderlich. Die
Untersuchung der klimatischen Veränderungen im Laufe der geologischen Entwicklung ist die Aufgabe der Paläoklimatologie (Paläoklimatologie ist die Untersuchung der Veränderungen des Klimas auf der Skala der gesamten Erdgeschichte ) die auf geologischer Forschung basiert.
Das griechische Wort Klima bezieht sich auf die Neigung der Erde zu den Polen . Neben den Auswirkungen der sich ständig ändernden Sonneneinstrahlung (Sonneneinstrahlung ist die von der Sonne in Form von elektromagnetischer Strahlung im Wellenlängenbereich des Messgerätes empfangene Leistung pro Flächeneinheit) wird auch das Klima durch die komplexe Struktur der Atmosphäre beeinflusst. Auch die Art und Weise, wie Wärme in der Atmosphäre und den Ozeanen transportiert wird, spielt eine Rolle. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Größe der klimatologisch untersuchten Gebiete: Das Makroklima bezieht sich auf eine weite Region, das Mesoklima auf einen kleineren begrenzten Raum und das Mikroklima auf ein sehr kleines Gebiet. Beispielsweise wird das Makroklima (im Weinbau gibt es mehrere regionale Klimaebenen, die das Terroir oder unveränderliche Eigenschaften eines Gebietes beschreiben) zur Einteilung der Erdoberfläche in verschiedene Klimazonen verwendet, während das Mikroklima als Klima der bodennahen Luftschichten wichtig ist, beispielsweise für Fragen der Landnutzung. Zum Beispiel kann das Mikroklima (Ein Mikroklima ist eine lokale Gruppe von atmosphärischen Bedingungen, die sich von denen in der Umgebung unterscheiden, oft mit einem leichten Unterschied, aber manchmal mit einem erheblichen) im Schatten großer Bäume von Interesse sein, weil es für den Anbau bestimmter Kulturen geeignet ist.
Das Klima hat tiefgreifende Auswirkungen auf das Leben auf der Erde . Dies betrifft nicht nur Flora und Fauna, sondern auch den Menschen. Das Klima spielt eine entscheidende Rolle bei einer Vielzahl von physiologischen Prozessen, von Fruchtbarkeit und Wachstum bis hin zu Gesundheit und Krankheit. Der Mensch kann das Klima beeinflussen, indem er seine Umwelt verändert: Dies betrifft beispielsweise die Neugestaltung der Erdoberfläche durch bestimmte Nutzungsformen (z.B. Wohn- oder Landwirtschaftsflächen) und den Eintrag von Chemikalien und Gasen wie die Anreicherung der Atmosphäre mit Kohlendioxid . (Kohlendioxid ist ein farbloses und geruchloses Gas, das für das Leben auf der Erde lebenswichtig ist) Beispielsweise gilt die Verbrennung fossiler Brennstoffe durch menschliche Aktivitäten als eine der Ursachen der globalen Erwärmung, die seit mehreren Jahrzehnten nachweisbar ist. Klimazonen Auf globaler Ebene kann das Klima in Zonen eingeteilt werden. Klimazonen umfassen große Gebiete, in denen das Klima relativ gleichmäßig ist. Sie können nach verschiedenen Kriterien unterschieden werden. Wichtige Faktoren sind Klimaelemente wie Temperatur und Niederschlag sowie die Auswirkungen des Klimas auf die Erdoberfläche im Hinblick auf verschiedene Vegetationstypen. Für die klimatische Untersuchung der einzelnen Klimazonen sind die Zirkulationen in den höheren Schichten der Atmosphäre, der Stratosphäre (Die Stratosphäre ist die zweite große Schicht der Erdatmosphäre, knapp über der Troposphäre und unter der Mesosphäre) sowie in ihren unteren Schichten, der Troposphäre (Die Troposphäre ist der unterste Teil der Erdatmosphäre und ist auch der Ort, an dem fast alle Wetterereignisse stattfinden) oder der wetterwirksamen Luftschicht, zu berücksichtigen. Vor dem Einsatz von Satelliten wurden atmosphärische Phänomene in den höheren Luftschichten wenig erforscht im Prinzip ist es nicht möglich, das Klima selbst zu messen, sondern es können nur Daten von einzelnen Klimaelementen erhoben werden, die einen wesentlichen Beitrag zur Entwicklung des spezifischen Klimas leisten. Diese Daten werden an speziell eingerichteten Klimastationen mit Messgeräten erfasst. Während der Wasserstand des im Niederschlagsmesser aufgefangenen Wassers einmal täglich abgelesen wird, wird die aktuelle Lufttemperatur mehrmals täglich erfasst. Aus diesen Werten wird dann der Mittelwert berechnet. Ein grundsätzliches Problem bei der Erfassung von Parametern wie Temperatur und Niederschlag auf der Erdoberfläche ist, dass das Netz der Klimastationen, an denen diese Werte erfasst werden, noch sehr lückenhaft ist. Es gibt immer noch zu wenige Messstationen, vor allem über Wasserflächen. Darüber hinaus sind die Messungen manchmal mit Ungenauigkeiten behaftet. Vereinfacht kann man sich die Strömungen in der Atmosphäre wie folgt vorstellen: Warme Luft steigt in den äquatorialen Regionen auf, bewegt sich zu den Polen und sinkt wieder über die polaren Regionen. Dies hat zur Folge, dass die Regionen am Äquator meist unter dem Einfluss von Unterdruck stehen und ein schwacher, auf den Äquator gerichteter Wind weht. Dieser Zustand wird oft durch intensive Konvektion unterbrochen (Konvektion ist die Bewegung von Molekülgruppen in Flüssigkeiten wie Flüssigkeiten oder Gasen und in Rheiden) Wolken in Verbindung mit auffälligen Niederschlägen. Wegen des meist nur leichten Windes in der Äquatorzone wird dieses Gebiet Kalme genannt (Kalme (Charles Ivars Kalme war ein von FIDE, dem Weltschachverband, anerkannter lettisch-amerikanischer Schachmeister und Mathematiker) bedeutet Ruhe). Dieser verschiebt sich im nördlichen Sommer leicht nach Norden und im südlichen Sommer leicht nach Süden. An den Polen hingegen sinkt die Luft. Dies führt zur Bildung von Hochdruckgebieten, aus denen trockene, kalte polare Winde strömen. Dieses einfache Bild wird durch die Rotation der Erde erschwert, die zur Ablenkung der nördlichen und südlichen Luftzirkulation führt. Infolgedessen treten sowohl tropische als auch polare Winde (Der polare Wind oder Plasmabrunnen ist ein permanenter Abfluss von Plasma aus den polaren Regionen der Erdmagnetosphäre, verursacht durch die Wechselwirkung zwischen dem Sonnenwind und der Erdatmosphäre) in der Regel als Ostwinde auf, und auf jeder Hemisphäre bilden sich zwei Zwischengürtel. In den Gebieten um 30 Grad nördlicher und südlicher Breite liegt ein Hochdruckgürtel, in dem die Luft in Richtung Niederdruck, d.h. in Richtung Äquator, absinkt, verteilt und strömt. (Der Äquator bezieht sich gewöhnlich auf eine imaginäre Linie auf der Erdoberfläche, die äquidistant zum Nordpol und Südpol verläuft und die Erde in die Nordhalbkugel und die Südhalbkugel unterteilt) In der Nordhalbkugel blasen Passatwinde ständig aus dem Nordosten, in der Südhalbkugel Passatwinde (Die Passatwinde sind das vorherrschende Muster der östlichen Oberflächenwinde, die in den Tropen, im unteren Teil der Erdatmosphäre, im unteren Teil der Troposphäre in der Nähe des Erdäquators, vorkommen) aus dem Südosten. Hochdruckgebiete sind einerseits durch Trockenheit auf dem Festland gekennzeichnet, andererseits durch Verdunstung durch die Ansammlung von Feuchtigkeit über den Meeren. Wenn die Passatwinde Inseln oder Küstenregionen vor dem Festland treffen, verlagert sich die feuchte Luft in höhere, kältere Schichten, besonders beim Auftreffen auf Berge, was zu starken Regenfällen führen kann. Im Bereich zwischen 50 und 60 Grad nördlicher und südlicher Breite gibt es einen Tiefdruckgürtel, dessen Winde hauptsächlich aus dem Westen kommen, die auf der Nordhalbkugel nach Südwesten gerichtet sind (die Nordhalbkugel ist die Hälfte der Erde nördlich des Äquators) und auf der Südhalbkugel nach Nordwesten. (Die südliche Hemisphäre ist die Halbkugel der Erde südlich des Äquators) Diese Strömungen manifestieren sich in relativ schwachen, feuchten Winden, die jedoch oft zu zyklonartigen Niederschlägen in Gebieten höherer geographischer Breite entlang der Westküste des Festlandes führen. Niederschlag tritt auf, wenn polare Kaltluft aus dem Osten und subtropische Warmluft aus dem Westen sich an der Polarfront treffen (In der Meteorologie ist die Polarfront die Grenze zwischen der Polarzelle und der Ferrel-Zelle in jedem Fall) und regnet bei Abkühlung. Im Winter ist dies die Hauptursache für den Schneefall auf den Kontinenten. Eine mögliche Einteilung in fünf Klimazonen aufgrund der Temperaturen ist wie folgt: (1) tropisch, mit Durchschnittstemperaturen von monatlich und jährlich über 20 °C; (2) subtropisch, mit Durchschnittstemperaturen über 20 °C für vier bis elf Monate und Jahresdurchschnittswerten zwischen 10 und 20 °C; (3) mäßig, mit Durchschnittstemperaturen zwischen 10 und 20 °C für vier bis zwölf Monate pro Jahr und sonst niedrigeren Durchschnittstemperaturen; (4) kalt, mit Durchschnittstemperaturen von 10 bis 20 °C für ein bis drei Monate pro Jahr; (5) polar, mit Durchschnittstemperaturen des ganzen Jahres unter 10 °C. Hinsichtlich der Niederschläge gibt es unter anderem die folgende Einteilung in acht Klimazonen: (1) äquatorial: Regen in allen Jahreszeiten; (2) tropisch: Niederschlag im Sommer, trockene Winter; (3) semiarid-tropisch: leichte Niederschläge im Sommer; (4) trocken: trocken in allen Jahreszeiten; (5) trocken-mediterran: leichter Winterregen; (6) mediterran: Niederschlag im Winter, trockene Sommer; (7) mäßig: Niederschlag in allen Jahreszeiten; (8) polar: niedrig (Ein polares Tief ist ein kleinräumiges, kurzlebiges atmosphärisches Tiefdrucksystem, das über den Ozeangebieten polwärts der Hauptpolarfront sowohl in der nördlichen als auch in der südlichen Hemisphäre gefunden wird) Niederschlag in allen Jahreszeiten. Weder die Klassifizierung nach mittleren Temperaturwerten noch die nach Niederschlägen erfüllt die Anforderungen an eine genaue und umfassende Klimabeschreibung. Der tropische Regenwald (Tropische Regenwälder kommen in Gebieten des tropischen Regenwaldklimas vor, in denen es keine Trockenzeit gibt – alle Monate haben eine durchschnittliche Niederschlagsmenge von mindestens 60 mm – und können auch als Tiefland äquatorialer immergrüner Regenwald bezeichnet werden) ist während des größten Teils des Jahres durch tropischen Regen gekennzeichnet; die Savanne durch warme, starke Regen- und Trockenzeiten; die Tundra (In der physikalischen Geographie ist die Tundra eine Art Biome, in der das Baumwachstum durch niedrige Temperaturen und kurze Vegetationsperioden behindert wird) durch kalte, auch klare Regen- und Trockenzeiten. Da Temperatur und Niederschlag eng miteinander verknüpft sind, hat sich die folgende klimaökologische Einteilung in fünf Kategorien bewährt: (1) tropisches Klima; (2) warmes gemäßigtes Klima; (3) kühles gemäßigtes Klima (In der Geographie liegen die gemäßigten oder lauen Breiten der Erde zwischen den Tropen und den Polarregionen ); (4) trockenes Klima; (5) polares und Gebirgsklima.