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Natur und Technik für den Pflichtschulabschluss: Die Erdatmosphäre

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Die Luft[Bearbeiten]

Bestandteile der Luft, die wir atmen

Die Erdatmosphäre ist die Luft um die Erde. Bis zu einer Höhe von ca. 90  km ist ihre Zusammensetzung fast stabil. Dieser Teil besteht vor allem aus ca. 78% Stickstoff (N), ca. 21% Sauerstoff (O2), ca. 0,9% Argon(Ar), ca. 0,04% Kohlendioxid (CO2) und aus anderen Stoffen in geringerem Anteil. Allerdings betreffen diese Prozentsätze eine trockene Atmosphäre. Die Luft kann auch bis zu 4% Wasserdampf beinhalten. Wasserdampf ist der Hauptverursacher des Treibhauseffektes.

Ab 90 km ändert sich die Zusammensetzung der Luft. Atomarer Sauerstoff (O),  Wasserstoff (H) und  Helium (He) sind die Hauptkomponenten ab einer Höhe von ca. 200 km.

Die Schichten der Erdatmosphäre[Bearbeiten]

In der Erdatmosphäre fällt der Druck und die Dichte mit steigender Höhe. Je höher wir uns befinden, desto kleiner ist der Druck und die Dichte. Oft denkt man, dass das gleiche auch für die Temperatur gilt. Das ist allerdings nicht der Fall. In manchen Schichten der Erdatmosphäre steigt die Temperatur, je höher wir uns befinden, in manchen anderen fällt sie. Genauer gesagt: Das Kriterium, um de Erdatmosphäre in verschiedenen Schichten zu unterteilen, ist, ob die Temperatur in dieser Schicht mit steigender Höhe sinkt oder steigt.

Die Schichten der Atmosphäre
Die Schichten der Atmosphäre

Die Troposphäre ist die unterste Schicht der Erdatmosphäre. Hier findet das Wettergeschehen statt. Am Äquator reicht sie bis ca. 17 km, an den Polen bis ca. 7 km hoch. Die Temperatur hier sinkt mit steigender Höhe. Das ist, was wir aus unserem Alltag kennen. Je höher wir uns auf einem Berg befinden, desto kälter wird es. Die Temperaturuntergrenze kann sogar −75°C sein.

Die Stratosphäre ist die zweite Schicht der Erdatmosphäre. Sie liegt über der Troposphäre. Am unteren Teil der Stratosphäre befindet sich die Ozonschicht, die uns vor  Ultravioletter (UV) Strahlung (und daher vor dem Tod) schützt. Da Ozon diese Strahlung (also Energie) absorbiert, steigt in der Stratosphäre die Temperatur mit der Höhe und erreicht ca. 0°C. In der Stratosphäre wird es also mit steigender Höhe wärmer, allerdings nicht besonders warm- Die Stratosphäre erreicht eine Höhe von ca. 50 km.

Die Mesosphäre ist die mittlere der fünf Schichten der Erdatmosphäre. Sie reicht eine Höhe von ca. 85 km. Wenn  Meteore auf die Erde stürzen, verglühen sie meist in der Mesosphäre (Sternschnuppe). Hier sinkt die Temperatur wieder mit steigender Höhe und erreicht ca. −90°C. Wegen Luftströmungen ist die Temperatur in dieser Schicht niedriger an der Erdhalbkugel, wo gerade Sommer ist.

Die Thermosphäre ist der nächste Höhenbereich der Erdatmosphäre, in dem die Temperatur erneut mit steigender Höhe extrem steigt und ca. 1100°C erreicht. Das liegt daran, dass hier wieder Strahlungen[1] absorbiert werden. Viele Atome verlieren sogar manche Elektronen und werden dadurch zu sogenannten Ionen. Man sagt daher, dass diese Schicht (und weiter oben) ionisiert ist. In diesem Teil der Erdatmosphäre finden auch die  Polarlichter statt.

Die Exosphäre stellt die äußerste Schicht der Erdatmosphäre dar. Sie markiert den fließenden Übergang zum interplanetarischen Raum, also den Raum zwischen den Planeten. Hier sinkt die Temperatur wieder, bis fast zum sogenannten  absoluten Null (ca. −270°C).[2] Allerdings sind die Teilchen so schnell, dass sie das Gravitationfeld der Erde verlassen können.

Luftdruck[Bearbeiten]

Druck kommt immer vor, wenn eine Kraft auf eine Fläche ausgeübt wird. Die Luft besteht auch aus Teilchen, aus Materie, aus Masse, daher hat sie auch ein Gewicht. Die Luftsäule, die über einer Fläche auf der Erde steht, übt auf diese Fläche eine Kraft aufgrund ihrer Masse aus. Den daraus entstehenden Druck kann man messen und beträgt durchschnittlich etwa 1013 hPa (Hektopascal, also 101300 Pa).

Der Luftdruck ist unterschiedlich je nach Höhe und Windstärke:

  • Je hoher ein Ort liegt, desto niedriger ist der Druck. Die Formel für den Druck ist:
    p steht hier für den Druck, F für die Kraft (en: Force) und A für die Fläche (en: Area).
    In der Formel können wir ablesen: Je weniger die Kraft ist, desto weniger ist auch der Druck. Auf einem Berggipfel ist die Luftsäule darüber kleiner, also die Masse der Luftsäule und die dadurch entstehende Kraft auch kleiner. Daher nimmt der Druck mit steigender Höhe ab.
  • Mit dem Wind ist es so, dass dort, wohin der Wind weht, der Druck größer wird. Die bewegenden Teilchen des Windes üben an diese Stelle eine zusätzliche Kraft aus, daher ist der Druck dort höher. Dort woher der Wind weht, wird der Druck niedriger. Auch auf den Seiten der Windsäule ist der Druck niedriger. Das können wir mit einem einfachen Experiment feststellen: Wenn wir zwischen zwei Blätter Papier mit einem Strohhalm hindurch blasen, wird der Luftdruck dazwischen niedriger und die Blätter bewegen sich zueinander.

Die Luft bewegt sich von einem Ort mit höherem Druck zu einem Ort mit niedrigerem Druck. Dadurch wird der Druck am Ort, wo er anfangs niedriger war, wieder höher (und umgekehrt), bis der Druck zwischen den beiden Orten dadurch ausgeglichen wird. Dass es den Luftdruck gibt, hat der deutsche Jurist und Erfinder Otto von Guericke mit einem beeindruckenden Experiment gezeigt. Guericke legte zwei Halbkugelschalen aus Kupfer mit etwa 42 cm Durchmesser so aneinander, dass sie eine Kugel bildeten. Zwischen den Kugelschalen diente ein mit Wachs und Terpentin getränkter Lederstreifen als  Dichtung, damit Luft nicht hinein oder heraus fließt. Anschließend entzog er dem so entstandenen Hohlraum mit einer von ihm erfundenen  Kolbenpumpe die Luft. Der Luftdruck, der nun nur von außen auf die Kugel wirkte, drückte diese so stark zusammen, dass sich diese selbst mit 30 Pferden nicht mehr auseinander ziehen ließ. Die Halbkugeln konnten erst wieder getrennt werden, nachdem durch ein Ventil Luft zurück in die Kugel gelassen wurde.

Magdeburger Halbkugeln
mit Kolbenpumpe
(Deutsches Museum)
Zusammengelegte
Magdeburger Kugeln
tragen hunderte von kg

Das Ergebnis des Experiments lässt sich durch den Luftdruck erklären. Wenn man aus dem Inneren der Kugel die Luft entfernt, gibt es in diesem Hohlraum keine Luft mehr, die nach draußen eine Kraft ausüben würde. Es gibt nur die Kraft der Luft von außen nach innen, die die Halbkugeln "zusammenpresst". Sie ist so groß, dass sogar 30 Pferde die Halbkugeln nicht mehr auseinander ziehen können. Dieser Effekt hört auf, sobald Luft wieder in die Kugel gelassen wird..

Die Ozonschicht[Bearbeiten]

 Ozon ist ein Sauerstoffmolekül mit drei Sauerstoffatome. Es gibt drei Formen von  Sauerstoff-Teilchen in der Erdatmosphäre, die nur aus Sauerstoffatomen bestehen:

  • Atomarer Sauerstoff (O). Atomarer Sauerstoff kommt in den äußeren Schichten vor, manchmal sogar als Ion, also als elektrisch geladenes Atom.
  • Sauerstoffmolekül mit zwei Atomen (O2). Diese Form befindet sich in der Luft, die wir atmen. Diese Luft besteht aus ca. 20% O2 und ca. 80% N2 (Stickstoff).
  • Sauerstoffmolekül mit drei Atomen (O3). Diese Verbindung heißt Ozon. Ozon kommt in der Erdatmosphäre in extrem geringen Mengen und vor allem in der Stratosphäre vor.

Das Ozon absorbiert einen großen Teil der  ultravioletten (UV) Sonnenstrahlung, die (auch für Menschen) stark krebserregend ist. 90% des atmosphärischen Ozons befinden sich in der sogenannten „Ozonschicht“, im untersten Teil der Stratosphäre (zwischen 15 und 30 km Höhe). Dies bedeutet allerdings nicht, dass die Luft in dieser Höhe wirklich viel Ozon hat. Der Anteil des Ozons liegt hier immer noch unterhalb von 0,001 %. Die anderen Schichten haben also einen noch viel niedrigeren Ozongehalt. Auch in diesen geringeren Mengen absorbiert Ozon die gefährliche UV Strahlung.

Im Jahr 1974 haben Wissenschaftler beobachtet, dass die Ozonschicht immer dünner wurde. Sie haben entdeckt, dass von Menschen produzierte Stoffen ( FCKW genannt) die Ursache war. Das hat zu einem globalen Verbot dieser Stoffe im Montrealer Protokoll geführt, einem Höhepunkt der Umweltbewegung. Verboten wurde von allem die Anwendung in Kühlschränken. Die Wissenschaftler  Frank Sherwood Rowland und  Mario J. Molina, die das  „Ozonloch“ entdeckt und erforscht hatten, bekamen dafür den Nobelpreis.

Ozon ist selbst ein gesundheitlich gefährlicher Stoff. Im Gegensatz zu seiner schützende Wirkung, wenn es sich in höheren atmosphärischen Schichten befindet, kann es Probleme beim Atemweg (Schleimhautreizungen in Rachen, Hals und Bronchien, verstärkter Hustenreiz, Verschlechterung der Lungenfunktion) als auch Tränenreiz und Kopfschmerzen verursachen und sogar krebserregender wirken, wenn es sich in der Luft, die wir atmen, befindet. Der Ozongehalt der Luft wird in Großstädten (durch Autoverkehr) und Industriegebieten erhöht, was die Gesundheit der Einwohner belastet. Daher wurden Grenzen für die Werte seines Anteils in der Luft festgelegt.

Ozon kommt in der Erdatmosphäre in extrem geringen Mengen und vor allem in der Stratosphäre vor
Emissionen von Kühlschränken, Sprühdosen, Überschallflugzeugen, Vulkanausbrüchen, Feuerlöschanlagen und Braunalgen können die Ozonschicht zerstören

Der Treibhauseffekt[Bearbeiten]

Oft wird in den Medien erwähnt, dass der Treibhauseffekt immer stärker wird und dass die Temperatur auf der Erde so steigt, dass bald das Leben schwer sein wird. Als Ursache des Phänomens werden CO2, Methan und andere von Menschen produzierte Stoffe erwähnt. Dadurch bekommt man den Eindruck, dass der Treibhauseffekt nicht gut für das Leben auf der Erde ist und dass er von Menschen verursacht wird. Das ist allerdings nur ein Teil der Wahrheit.

Zunächst beschreiben wir kurz den Effekt. Die Strahlen der Sonne werden von der Erdoberfläche teils absorbiert und teils reflektiert. Der reflektierte Teil verlässt aber doch nicht die Erdatmosphäre. Teil davon wird von der Atmosphäre absorbiert, teil wieder zur Erde reflektiert. Daher bleibt auf der Erde mehr Strahlung, also mehr Energie und Wärme, als wenn die Erde keine Atmosphäre hätte.

Wäre die Erde ohne Atmosphäre, wäre die mittlere Temperatur auf der Erdoberfläche −18°C. Heute ist sie ca. 15°C. Das Leben, wie es auf der Erde heutzutage ist, ist bei einer niedrigen Temperatur (−18°C) nicht möglich. Der Treibhauseffekt ist daher für das Leben, wie wir es kennen, notwendig. Diesen Effekt gab es längst bevor der Mensch auf der Erde erschienen ist.

Eine logische Folgerung ist daher, dass der Mensch nicht die Hauptursache des Effekts sein kann. Tatsächlich ist  Wasserdampf die Hauptursache des Effekts und Wasserdampf gibt es ja auch ohne Menschen. Warum sprechen dann die Medien so oft über die verheerenden Konsequenzen des Treibhauseffektes? Sind das nur Lügen, wie manche ölproduzierende Firmen behaupten (die einige  leichtgläubige Verschwörungstheoretiker damit überzeugen)?

Die Antwort ist nein. Es gibt möglicherweise berechtigte Einwände gegen die Treibhauseffekt-Modelle. Das Abwerten von Menschen, allein weil sie nicht der offizielle Meinung sind, gehört nicht zur wissenschaftlichen Diskurs. Die menschliche Aktivitäten tragen allerdings zur Erhöhung der Temperatur eindeutig bei, egal ob der Anteil gering oder höher ist. Vor allem Kohlendioxide (CO2, bspw. bei Autoabgase), Methan (CH4, bspw. wegen des Fleischkonsums) und Lachgas (CO2) tragen neben Wasserdampf zum Treibhauseffekt bei. Seit Anfang der industriellen Revolution ist der Anteil dieser Moleküle in der Erdatmosphäre durch die menschlichen Aktivitäten extrem gestiegen. Das führt zu einer  Übertreibung des Treibhauseffektes. Die Temperatur soll schon höher als -18°C sein aber doch nicht zu hoch. Mit den menschlichen Aktivitäten wird sie aber doch zu hoch. Eine Energiewende ist zwar notwendig, reicht allerdings nicht aus. Grundproblem stellt das Konsumverhalten der Menschen dar, die auch in anderen Bereichen Probleme verursacht. Eine Grundänderung in dieser Haltung wird daher notwendig sein.

Der Kreislauf des Wassers[Bearbeiten]

Ein Kreislauf ist ein Prozess, mit mehreren wiederkehrenden Phasen. Das bedeutet: Wir haben einen Anfangszustand. Dann finden Änderungen statt, bis wir den Anfangszustand wieder haben. Das ganze wiederholt sich in einem Kreis mit den gleichen Änderungen. Daher nennt man den Prozess "Kreislauf". In der Natur gibt es viele Kreisläufe, hier werden wir den Kreislauf des Wassers in der Atmosphäre erkunden. Das Bild mit den Stichwörtern kann uns dabei helfen.

Das Wasser im Meer und in den Seen verdunstet. Dadurch entsteht Wasserdampf. Der Wasserdampf steigt auf, weil seiner Dichte kleiner als die Dichte der Luft ist. Hoch in der Atmosphäre hört er irgendwann auf zu steigen. Dann entstehen Wolken. Wenn die Temperatur in den Wolken niedrig genug ist, kondensiert der Wasserdampf wieder. Er wird zum Regen. Der Regen fällt entweder wieder auf die Seen und das Meer oder auf den Boden. Wenn der Regen auf den Boden fällt, formt das Wasser Flüsse. So gelangt das Wasser doch wieder in die Seen oder ins Meer. Manchmal fließt das Wasser sogar unterirdisch.

Wenn die Temperatur sehr niedrig ist, entsteht Schnee anstatt Regen. Unter besonderen Bedingungen kann sogar Hagel entstehen.

Das unterirdische Wasser (Grundwasser) kann auch Quellen formen. Die zwei wichtigsten Formen einer Quelle sind die Schichtquelle und die artesische Quelle. Der Boden besteht aus unterschiedlichen Schichten. Manche sind Wasserdicht, andere wieder Wasserdurchlässig. Das Wasser versickert in einem durchlässigen Schicht und wird dadurch gereinigt. Wenn es eine Wasserdichte Schicht trifft, formt es einen unterirdischen Fluss. Wenn dieser Fluss die Erdoberfläche erreicht, entsteht eine Schichtquelle. Wenn das Wasser zwischen zwei wasserdichten Schichten fließt, kann es die Erdoberfläche an einer Stelle erreichen, die niedriger liegt. Dann entsteht eine artesische Quelle. Bei einer solchen Quelle springt das Wasser wegen des Druckunterschieds nach oben.

Klima und Wetter[Bearbeiten]

Unterschied zwischen Klima und Wetter[Bearbeiten]

Wetterkarte (www.knmi.nl)

Das Wetter und das Klima haben mit den  meteorologischen Phänomenen zu tun. Die meteorologischen Phänomene sind bspw. der Regen, der Sonnenschein, die Bewölkung, der Wind. Oft liest oder hört man in den Medien eine Wetterprognose. Das hilft beim planen der Arbeit oder des Urlaubs und besonders bei der  Agrarwirtschaft, auch wenn die Prognose manchmal ungenau ist. Auf der anderen Seite hören wir bspw. oft, dass das Klima in Südeuropa anders als in den skandinavischen Staaten ist. Was ist der Unterschied?

Das Wetter beschreibt die meteorologischen Phänomene in einem zeitlich und räumlich beschränkten Rahmen. Die Wetterprognose betrifft einen bestimmten Ort für etwa 2 Wochen. Das Klima hingegen ist wie ein Durchschnitt. Es beschreibt die meteorologischen Phänomene für einen Ort über mehrere Jahre als Durchschnittswerte. Man kann schon mit ziemlicher Sicherheit sagen, dass das Wetter in Griechenland im Sommer allgemein trocken und im Winter regnerisch ist und in Österreich im Sommer relativ regnerisch und im Winter trockener und sehr kalt. Das Klima beschreibt, wie das Wetter über die Jahren in einem Ort ist.

Klimazonen vereinfacht
Klimazonen vereinfacht
Klimazonen vereinfacht
Tropischer Regenwald Savanne Steppe Wüsten- und Steppenklima Mediterranes Klima Feucht-gemäßigtes Klima
Feucht-subtropisches Klima Feucht-kontinentales Klima Transsibirisches Klima Sommertrockenes Kaltklima Tundrenklima Eisklima

Warum ist die Wetterprognose so schwierig? Das Wetter hängt von vielen Faktoren ab und ist ein sogenanntes  chaotisches Phänomen. Das bedeutet, dass eine kleine Unsicherheit in den Anfangsbedingungen zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen führen kann. Die Messgeräte aber können nie ganz genau sein. Daher ist eine genaue Prognose nicht möglich.

Beim Klima ist die Sache einfacher. Es soll klar sein, dass, wenn in einem Ort über Jahrzehnten nie oder kaum im Sommer regnet und die Temperatur immer zwischen zwei Werten liegt (z. B. 25°C und 37°C), es schon zu erwarten ist, dass es im kommenden Sommer genauso sein wird. Man kann allerdings nicht sagen, am welchen Tag genau die Temperatur 25°C sein wird und wann 30°C. Das Wetter kann man nicht so leicht voraussagen.

Merkmale des Wetters und des Klimas[Bearbeiten]

Das Wetter oder das Klima beschreiben vor allem folgende Phänomene: Die Temperatur (gemessen durch Thermometer immer in Schatten), den Luftdruck (Barometer), die Windstärke und -richtung (Anemometer), die Luftfeuchtigkeit (Hygrometer), den Niederschlag (Regenmesser) und die Bewölkung (z. B. durch Radars).

Die Luft beinhaltet zwar vor allem  Stick- und  Sauerstoff, kann aber auch Wasserdampf aufnehmen. Das ist die Luftfeuchtigkeit. Je wärmer die Luft ist, desto mehr Wasserdampf kann sie aufnehmen. Wenn warme Luft mit höher Luftfeuchtigkeit kälter wird, wird ein Teil des Wasserdampfs kondensieren. Das kann man leicht feststellen. Wenn wir uns im Winter in einem warmen Zimmer befinden und auf ein kaltes Fenster hauchen, entstehen erst am Fenster Wassertropfen (und nicht in der warmen Luft des Zimmers). Die kalte Luft am Fenster kann nicht so viel Wasserdampf aufnehmen und der Wasserdampf unseres Atems kondensiert. Das ist genau der Grund, warum im Sommer in einem kalten Keller Feuchtigkeit und ggf.  Schimmel entstehen. Warme Luft kann also mehr Wasserdampf aufnehmen als kalte Luft. Dies bedeutet allerdings nicht, dass die Luft immer die gesamte Menge des Wasserdampf, den sie aufnehmen kann, auch tatsächlich beinhaltet. Das ist wirklich selten der Fall. In der Regel beinhaltet die Luft nur einen Teil des Wasserdampfs, den sie bei dieser Temperatur beinhalten kann. Die Luftfeuchtigkeit zeigt, welchen Anteil des möglichen Wasserdampfs-Gehalts die Luft tatsächlich beinhaltet.

 Orkan Emma
(Karte mit Isobaren)

Die Luft, die über einem Ort steht, hat ein gewisses Gewicht und übt daher einen gewissen Druck. Je höher sich eine Person befindet, desto weniger ist die Luft über sie und daher auch der Druck. Der Druck auf einem Bergzipfel ist allgemein kleiner als auf dem Meeresspiegel. Allerdings lässt sich der Luftdruck stark von Luftströmungen beeinflussen. Dies kann man leicht mit einem Experiment feststellen. Wenn eine Person zwischen zwei Aludosen oder zwei Papierblätter durch einen Strohhalm pustet, bewegen sie sich zueinander. Der Luftdruck zwischen den Aludosen wird kleiner.

Im Wetter gilt, dass, wenn der Wind aufsteigt, der Luftdruck darunter kleiner wird. Wenn hingegen zu einem Ort Luft hinzugefügt wird, wird der Druck dort höher. Luft (wie jedes Fluid) bewegt sich allerdings von einem Ort mit höherem zu einem Ort mit niedrigerem Druck. Durch diese Bewegung wird der Druck ausgeglichen: Der Druck am Ausgangsort wird dadurch niedriger, am Zielort hingegen höher.

In einer Wetterprognose kann man i.d.R. die Bewölkung, die Temperatur als auch die Windstärke und -richtung ablesen. Bezeichnend für eine Wetterkarte sind jedoch die sogenannten Isobaren. Diese sind Kurven auf der Karte, die Orten mit dem gleichen Druck verbinden.

Wetter- und Klimafaktoren[Bearbeiten]

Verschiedene Faktoren beeinflussen Klima und Wetter eines Ortes. Die wichtigsten sind die Sonnenstrahlung, die Land-Meer-Verteilung, die Windrichtung und -Geschwindigkeit und die Höhe des Ortes. Allerdings bleiben die menschlichen Aktivitäten nicht ohne Wirkung auf das Wetter und das Klima (z. B. Treibhauseffekt).

Temperaturfaktoren[Bearbeiten]

Die Temperatur hängt vom Einfallswinkel der Sonneneinstrahlung stark ab. Je höher die Sonne ist, desto wärmer ist das Wetter. Wenn die Sonne direkt über einem Ort steht, wird es am wärmsten. Das hat zumindest zwei Gründen:

  • Die Sonnenstrahlung muss einen kleineren Weg in der Atmosphäre zurücklegen, wenn die Sonne direkt über den Ort scheint. Weniger Wärme wird in den oberen Schichten der Atmosphäre absorbiert. Mehr Wärme erreicht dadurch die Erdoberfläche und somit wird die Erdoberfläche wärmer.
  • Wenn die Sonne direkt über einen Ort steht, wird sie auf eine kleinere Fläche verteilt, als wenn sie schief über den Ort ist. Dies bedeutet mehr wärme pro Flächeneinheit.
Sonneneinstrahlung
Bewölkung
 Chomolangma,
höchster Berg der Welt
Isotherme Weltkarte[3]

Andererseits kann es doch kalt sein, auch wenn die Sonne direkt über dem Ort steht. Das kann an der Bewölkung oder an kalten Luftströmen liegen. Genauso kann es unter Einfluss eines warmen Luftstroms wärmer werden. Ob der Wind kalt oder warm ist, hängt mit seiner Richtung zusammen. Luftströme, die von einem kalten Ort stammen, sind kälter und umgekehrt.

Die Nähe zum Meer (Land-Meer-Verteilung) spielt eine entscheidende Rolle bei der Temperaturschwankungen des Klimas. Wenn ein Ort nah zum Meer ist, sind die Temperaturen milder, also nicht so heiß im Sommer und nicht so kalt im Winter. Das Wasser des Meeres ist im Sommer kühler und im Winter wärmer als die Luft. Das beeinflusst die Temperatur der Luft. Daher ist die Temperatur nicht so niedrig im Winter und nicht so hoch im Sommer, wie sie ohne Meer wäre (ozeanisches Klima). Im Landesinneren hingegen können die Temperaturen im Winter und im Sommer sehr unterscheiden (kontinentales Klima).

Die Höhenlage hat selbstverständlich auch einen starken Einfluss auf die Temperatur. Je höher sich ein Ort befindet, desto kälter wird es.

Die Vegetation trägt auch dazu bei, dass das Klima milder wird (Bodenbeschaffenheit). Pflanzen mit ihrem Schatten und Abgabe von Luftfeuchtigkeit wirken ausgleichend.

Windfaktoren[Bearbeiten]

Die Sonne ist die treibende Kraft der Bewegung der Luft. Wenn die Luftmassen sich nach unten bewegen, ist der Luftdruck am unterliegenden Ort hoch (Hochdruck), bei einer Bewegung nach oben entsteht am entsprechenden Ort ein niedriger Druck (Tiefdruck).

Land-Seewind Zirkulation

Objekte dehnen sich bei steigender Temperatur im Allgemeinen aus. Dadurch wird ihre Dichte kleiner. Sachen mit kleinerer Dichte steigen in Fluiden auf. Aus diesem Grund steigt warme Luft auf, kalte Luft hingegen sinkt zum Boden.

In der Regel entstehen die Winde dadurch, dass die von der Sohne aufgewärmte Luft nach oben steigt. An der Stelle, wo die aufgewärmte Luft vorher war, kommen von den Seiten Luftmassen hin. Der Wind, der dadurch entsteht, wird nach der Richtung, woher er kommt genannt, z. B. Nordwind (aus dem Norden), Landwind (aus dem Land) usw.

Die Luft (und jedes Fluid) bewegt sich von hohem zu niedrigem Druck bis ein Druckausgleich stattfindet. Das bewirkt auch die Land-Seewind Zirkulation.

Das Wasser des Meers ändert seine Temperatur extrem langsam. Daher ist seine Temperatur auch bis zum Mitte des Winters immer noch nicht so tief und bis zum Mitte des Sommers nicht so hoch. Im Sommer wird bei starker Sonneneinstrahlung die Luft über dem Land schnell ziemlich warm. Sei steigt daher auf und an ihrer Stelle kommt die etwas kühlerer Luft aus dem Meer (Seewind). In der Nacht hingegen ist die Luft über dem Meer relativ wärmer, steigt auf und lässt sich von der Luft des Landes ersetzen (Landwind). Der Landwind ist allerdings in der Regel nicht so stark wie der Seewind.

  1. Diese Strahlungen sind für die Organismen tödlich, genau wie die UV Strahlung.
  2. Absoluter Nullpunkt ist die niedrigste mögliche Temperatur (ca. −273,15°C). In dieser Temperatur bewegen sich die Atomen nicht mehr.
  3. Kurven in einer Karte, die Orten mit der gleichen Temperatur verbinden, heißen „Isothermen“.