Definition : 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 Zeitraumes in charakteristischer Verteilung der häufigsten, mittleren und extremen Werte.

2 Begriffe :

Wetter : Augenblickszustand der Atmosphäre an einem bestimmten Ort

Witterung : Ablauf der meteorologischen Erscheinungen in einer Region oder Zitat Baur (1948) "... das Gleichbleibende in einer Aufeinanderfolge von Wetterzuständen während mehrerer Tage."

In den hohen Breiten, also > 23,5° fällt die Sonne im Sommer in steilen Winkeln ein, was zu langen Tagen und warmen Sommern führt. Die flachen Winkel der Wintermonate verkürzen die Tage und führen zu kalten Wintern.

In den niederen Breiten, also Äquatornähe, bleiben die Tage in etwa gleich lang, mit der Folge einer geringen jährlichen Amplitude( Spannweite, Minimum bis Maximum).

Streuung ist ein selektiver Vorgang, d.h. bestimmte Wellenlängen werden bevorzugt gestreut. Der Himmel bekommt seine blaue Farbe von der starken Streuung der kurzen blauen Wellenlängen. Auch der Staub von Industrien in der Luft verändert das Streuungsverhalten des Sonnenlichtes. Der Himmel geht ins rötliche über.

Schattenlose Streuung innerhalb der Atmosphäre. Ohne das die Sonne noch direkt auf einen Bereich auf der Erde scheint ist es trotzdem noch hell. è Dämmerung

Das Lesen einer Zeitung ist ohne zusätzliche Beleuchtungsmittel noch möglich.

Stoffe und deren Oberflächen haben verschiedene Reflexionseigenschaften die zu der unterschiedlichen Streuung von unterschiedlichen Wellenlängen führen. Wassertropfen reflektieren alle Wellenlängen.

CO₂ und H₂O lassen kurzwellige Strahlung durch und nehmen längerwellige Strahlung auf. So fallen die kurzwelligen Sonnenstrahlen erst durch die in der Atmosphäre befindlichen Teilchen durch und werden von der Erde als langwellige Strahlen reflektiert. Diese langwelligen Strahlen werden von den Teilchen absorbiert und es kommt zu einer Erwärmung. O₃ (Ozon) hat die Eigenschaft UV-C Strahlen zu absorbieren die für Organismen sehr schädlich sind.

Albedo

Durch die Atmosphäre gestreute und reflektierte Strahlung : in etwa 35% der Sonneneinstrahlung die in einigen Mondphasen sichtbar wird, wenn undeutlich neben der deutlichen Sichel der Rest des Mondes zu sehen ist. Absorptionseigenschaften sind von der Oberfläche (und deren Reflexion) abhängig. Schnee z.B. reflektiert 70 bis 90 % und Gras z.B. nur 15 bis 30 % der einfallenden Sonnenstrahlen. So erwärmt sich das Festland schnell und stark und Wasser langsam und mild.

Strahlung, Temperatur, Luftdruck, Winde und Niederschläge

1.Strahlung

Strahlungsbilanz :

Wärmeaustausch zwischen Zonen mit Strahlungsüberschuß (niedere Breiten) und Zonen mit Strahlungsdefizit (hohe Breiten) . Durch atmosphärische Zirkulation und Meeresströmungen è Erdmitteltemperatur bleibt in etwa konstant.

Lufttemperatur ist die in 2m höhe gemessene Temperatur in einer Klimahütte. Das Tagesmittel wird wie folgt ermittelt : Die Messungen erfolgen um 0700, um 1400 und um 2100 (x2) Uhr und werden durch 4 geteilt. Diese Zeiten werden Mannheimer Stunden genannt.

Da sich mit Erhöhungen auch die Temperaturen verändern wurde ein mittlerer vertikaler Temperaturgradient ermittelt der wie folgt lautet: 0,5-0,6°C / 100m

Normalwert : 760mm/hg = 760torr = 1013hPa (1hPa=0,75torr)

a)thermische Ursache: Die Dichte der Luft ist von der Temperatur abhängig

b)dynamische Ursachen: Konvergenz (also zusammentreffen von Luftmassen) führt zu Hochdruck und Divergenz zu Tiefdruck

Bodennahe Luftschichten sind dichter als hohe Luftschichten weil der Luftdruck schon in geringen Höhen abnimmt . Die Korrektur der Werte ist über die Barometrische Höhenformel zu errechnen: H=18400 x (1-(alpha x t) x log B/b

wobei : alpha = Ausdehnungskoeffizient der Luft ; t = gemittelte Temperatur (oben,unten) ; B=Barometerstand (Fuß) und b=Barometerstand (Gipfel)

Wie bereits beschrieben strömen Luftmassen vom Hoch zum Tief. Dies ist die Ursache für die Winde auf der Erde. Sie werden jedoch von 2 Kräften gelenkt.

a) Gradientenkraft

b) Corioliskraft Die Drehung der Erde beeinflußt alle bewegten Massen. Für die Winde bedeutet das :

Die Winde auf der Nordhalbkugel werden nach rechts abgelenkt.(aus der Sicht des Windes) Die Winde auf der Südhalbkugel nach links.

 Das Zusammenwirken dieser Kräfte führt zum weltweiten Windsystem. 2 Winde werden unterschieden

a)Geostrophischer Wind -isobarenparallel		b)Ageostrophischer Wind -folgt dem Druckgefälle -unterliegt Reibungskräften	c)Zusammenspiel
Das weltweite Windsystem ist ein Ergebnis von Gradientenkraft Corioliskraft Reibung

a)absolute Luftfeuchtigkeit LF: Gewicht des in 1m³ Luft enthaltenen Wasserdampfes in g

Sättigungsdefizit : Differenz zwischen absoluter und maximl möglicher LF

b)relative LF : Verhältnis von tatsächlichen zu maximal möglichem Wassergehalt bei entsprechender Temperatur

RF = f / F x 100 [%]

Taupunkt : Kondensation , also Wasser wird freigesetzt, weil kalte Luft weniger Wasser aufnehmen kann

Abkühlung unter den Taupunkt :

1.an kalten Oberflächen (z.B.Relief)

2.Mischung von kalten und warmen Luftmassen

3.Abnahme des Luftdruckes

Eine feucht adiabatische Abkühlung : 0,5°C / 100m (adiabatisch = ohne Wärmeaustausch)

Eine trocken adiabatische Erwärmung :1°C / 100m siehe auch Föhn

• Thermisch ausgelöste Kondensation (Platzregen in den Tropen)
• Thermisches Aufsteigen (Konvektionsregen)
• Zyklonale Niederschläge (Tiefdruckwirbel)
• Aufsteigen an Hindernissen (Steigungsregen)