Was bedeutet Klima?
Klima ist die Messung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Wind und Bewölkung für einen bestimmten Ort und über einen längeren Zeitraum. Nicht zu verwechseln mit dem Wetter, denn während die Meteorologie nur an der Untersuchung derselben Parameter über einen Zeitraum von einigen Tagen interessiert ist, stellt das Klima die Entwicklung des Wetters eines großen geografischen Gebiets über mehrere Jahrzehnte oder sogar Hunderte von Jahren dar …
Um ein Klima zu definieren und die Entwicklung zu überwachen, müssen alle Parameter, die es charakterisieren, berücksichtigt werden. Die Beobachtung eines einzelnen Parameters (z. B. der Regenmenge) erlaubt es nicht, ein Klima zu definieren. Wenn es in Marseille (Frankreich) genauso viel regnet wie in Warschau (Polen), bedeutet das nicht, dass das Klima gleich ist: Wir müssen zum Beispiel noch die Verteilung des Regens in Raum und Zeit mitberücksichtigen.
Lokales Klima
Es gibt eine Vielzahl von Klimazonen auf der Erde, daher wurden Klassifizierungen erstellt, um sie zu identifizieren und zu kartieren. Das Köppen-System ist die bekannteste Klassifizierung, die auf Niederschlag und Temperatur basiert. Sie unterscheidet drei Hauptklimagruppen: gemäßigt, heiß und kalt, unterteilt in mehrere Klimazonen je nach geografischem Gebiet.
Abb. 1 Unterschiedliche Klimazonen in verschiedenen Teilen der Welt.
Die Rolle der Sonne in der Klimamaschine
Wie würde das Klima ohne die Sonne aussehen?
Ohne Sonne, kein Klima, keine Jahreszeit, keine Wärme, kein Leben! In der Tat sprechen wir oft von einer „Klimamaschine“, aber damit eine Maschine funktioniert, braucht sie eine Energiequelle: die Sonne.
Trotz der inneren Aktivität der Erde und ihres geschmolzenen Kerns wäre die Erde ohne den Energiebeitrag der Sonne eisig (durchschnittlich –18 °C). Die Sonne ist ein Stern, der die Erde ständig mit Sonnenstrahlung bombardiert, welche die Oberfläche unseres Planeten aufheizt, sodass sie eine durchschnittliche Temperatur von etwa +15 °C erreicht. Sonnenenergie (gelber Pfeil), welche die Erdoberfläche erreicht, wird in Wärme (roter Pfeil) umgewandelt
Abb. 2 Die Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme
Klimaschwankungen über mehrere Jahrtausende
Die Temperatur auf der Erdoberfläche hat nicht immer 15 °C betragen. Seit ihrer Entstehung hat die Erde viele extreme Kälteperioden erlebt: Die Eiszeiten. Jede dieser Perioden wird durch sogenannte „interglaziale“ Zeiträume getrennt, in denen die Temperaturen relativ „hoch“ oder „angenehm“ sind. Es gibt also einen Wechsel von Glazial- und Interglazialepochen.
Dieses Phänomen tritt über Tausende von Jahren auf und wird teilweise dadurch erklärt, dass sich der Abstand zwischen Erde und Sonne im Laufe der Zeit ändert.
Unser Planet dreht sich in 365 Tagen und 6 Stunden um die Sonne: Das ist der Umlauf der Erde. Seine Bahn, d. h. die Kreislinie, die er bei seinem Umlauf um die Sonne beschreibt, ändert ihre Form: Auf einen Kreis folgt ein Oval usw. Je weiter die Erde von der Sonne entfernt ist, desto geringer ist die empfangene Energie, desto kühler wird die Erdoberfläche. Diese Schwankungen reichen aus, um für große Klimaänderungen wie den Übergang von einer Zwischeneiszeit zu einer Eiszeit verantwortlich zu sein.
Die Menge der empfangenen Sonnenenergie ist über die Zeit hinweg nicht konstant. In der Tat unterliegt die von der Sonne abgegebene Strahlung Schwankungen: Die Sonne wird durch einen Zyklus reguliert, in dem ihre Aktivität ab- oder zunimmt. In Zeiten intensiver Aktivität wird viel mehr Energie gesendet und daher auch mehr Energie von der Erde empfangen. Das entgegengesetzte Phänomen tritt in Zeiten geringerer Aktivität auf, wenn die Erde weniger Sonnenenergie erhält. Die Variation dieses Zyklus verursacht nur minimale Temperaturänderungen an der Oberfläche unserer Erde. Es ist nicht eine Abnahme der Sonnenaktivität, die zu einer neuen Eiszeit führen würde!
Abb .3 Der Abstand der Erde zur Sonne ändert sich im Laufe der Zeit aufgrund der Form ihrer Umlaufbahn, die sich in mehreren Jahrtausenden von rund zu oval wechselt.
Wussten Sie schon?
Wir befinden uns derzeit in einer Zwischeneiszeit, die bereits seit 11 000 Jahren andauert. Diese könnte noch weitere Zehntausende Jahre andauern.
Die Jahreszeiten
Eine Jahreszeit kann als eine Zeit des Jahres definiert werden, in der die Temperaturen und Wetterbedingungen relativ stabil sind. Die Anzahl der Jahreszeiten variiert je nachdem, wo Sie sich auf dem Globus befinden. In den gemäßigten Zonen, wie z. B. in Europa, folgen im Jahresverlauf vier Jahreszeiten aufeinander (Herbst, Winter, Frühling, Sommer). Diese Abfolge nennt man den Jahreszeitenwechsel.
Dieser Wechsel ist darauf zurückzuführen, dass sich die Erde während ihrer Rotation um die Sonne um sich selbst dreht und sich dabei leicht neigt. Die Drehachse ist etwa 23,5 ° von der Umlaufbahn geneigt.
Während ihres Umlaufs um die Sonne geneigt und um sich selbst rotierend, zeigt sich die Erde nicht immer mit der gleichen Neigung. So folgen die Jahreszeiten auf der Reise um die Sonne aufeinander.
Diese Neigung der Erde erklärt, warum es gleichzeitig Sommer auf der Nordhalbkugel und Winter auf der Südhalbkugel ist. Im Sommer profitiert die Oberfläche nördlich des Äquators von einer direkten Sonneneinstrahlung: Die Durchschnittstemperatur steigt an. Zugleich ist die Oberfläche südlich des Äquators nicht direkt exponiert. Das spiegelt sich auch in den Temperaturen wider: Es ist Winter auf der Südhalbkugel.
Abb. 4 Der Wechsel der Jahreszeiten ist auf die Neigung der Erde auf ihrer Reise um die Sonne zurückzuführen.
Ozean: Klimaregulator
Die Strahlen der Sonne „heizen“ unsere Erde je nach Neigung mehr oder weniger auf. Allerdings absorbieren nicht alle Bestandteile der Erde (Atmosphäre, Ozeane, Land, Eis usw.) die Energie der Sonne im gleichen Verhältnis. Zum Beispiel reflektiert Eis, das sehr weiß ist, einen Teil der Strahlen wie ein Spiegel, während der Ozean, der sehr dunkel ist, fast nichts reflektiert. Der Ozean speichert eine phänomenale Menge an Sonnenenergie (etwa tausendmal mehr als die Atmosphäre) und wird so zu einem Wärmereservoir. Seine riesige Oberfläche und das Vorhandensein von Meeresströmungen ermöglichen es ihm, die globale Temperatur zu regulieren.
Dies erklärt zum Teil die Unterschiede innerhalb der gleichen Hemisphäre zwischen kontinentalem (strenger Winter und heißer, trockener Sommer) und ozeanischem (milder Winter und gemäßigter, feuchter Sommer) Klima.
