In dieser Arbeit wurden die Klimaelemente Solare Strahlung, Lufttemperatur, Wind, Luftfeuchte, Bewölkung, Verdunstung und Niederschlag in kurzer Erläuterung für den Raum Deutschland betrachtet. Die Kenntnis über die Eigenschaften und die Verteilung dieser Klimaelemente ist unbedingt erforderlich um die Komplexität des Klimas in Deutschland zu verstehen.
Dabei unterscheiden sich die drei landschaftlichen Großräume Deutschlands (das Norddeutsche Tiefland, die Mittelgebirgszone und das Alpenvorland mit Alpen) aufgrund ihrer unterschiedlichen Klimafaktoren bezüglich obiger Klimaelemente sehr. So haben das Alpenvorland und die Alpen zugleich die höchste solare Strahlungsintensität im Jahr, die meisten Niederschläge, die meisten Schneetage und die meisten Frosttage, während im Norddeutschen Tiefland die geringste Strahlungsintensität herrscht, jedoch auch weniger Frosttage verzeichnet werden, dafür aber mehr Wind und Regentage hat. Die ganzjährig wärmsten Regionen sind die Becken und Tallagen (besonders der Oberrheingraben), während die kältesten Regionen die Gebirge und Baaren sind, die auch den meisten Nebel verzeichnen.
Erkenntnisse über das Vorhandensein und das Korrelieren der einzelnen Klimaelemente wurden durch präzise Messungen von über tausend Wetterstationen in Deutschland über einen Zeitraum von mehr als hundert Jahren gewonnen. Diese Erkenntnisse sind von großer Bedeutsamkeit. Sowohl zum Verständnis für das Wettergeschehen an sich, als auch zum Feststellen von Klimaveränderungen.
Ferner findet die genaue Kenntnis über das Auftreten der einzelnen Klimaelemente sehr große Bedeutung für Leben und Wirtschaft, nicht nur in den Industrieländern, sondern weltweit.
Inhaltsverzeichnis
1 Einführung
2 Klimaelemente
2.1 Solare Strahlung
2.2 Lufttemperatur
2.3 Wind
2.4 Luftfeuchte
2.5 Bewölkung
2.6 Verdunstung
2.7 Niederschlag
3 Zusammenfassung
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit verfolgt das Ziel, die zentralen Klimaelemente und deren Ausprägung im Raum Deutschland wissenschaftlich zu erläutern, um die komplexen meteorologischen Zusammenhänge und deren räumliche Verteilung verständlich darzulegen.
- Grundlagen der meteorologischen Parameter
- Regionale Unterschiede der solaren Strahlung und Lufttemperatur
- Windsysteme und bodennahe Strömungsverhältnisse
- Feuchtigkeitshaushalt, Bewölkungsgrade und Nebelbildung
- Niederschlagsverteilung und deren jahreszeitliche Variabilität
Auszug aus dem Buch
2.1 Solare Strahlung
Der Begriff Strahlung bezeichnet die Ausbreitung von Teilchen oder Wellen. Im ersten Fall spricht man von Teilchenstrahlung oder Korpuskularstrahlung, im zweiten von Wellenstrahlung.
Man unterscheidet Strahlung nach ihren Bestandteilen, nach ihrer Quelle oder nach ihrer Wirkung. Solare Strahlung ist ihrer Quelle nach Strahlung aus dem Weltraum.4
Die solare Strahlung stellt das bedeutendste Klimaelement dar und liefert praktisch die gesamte Energie, welche den atmosphärischen Zirkulationsmechanismus mit allen charakteristischen klimatischen Erscheinungen erst in Bewegung setzt. Unter Strahlung versteht man allgemein den Transport von Energie mit Hilfe elektromagnetischer Wellen (Photonen). Strahlung ist demnach ein physikalischer Vorgang, bei dem Energie ohne materiellen Träger transportiert wird. Diese Energie misst man als Energie pro Fläche und Zeit (die Einheit hierfür ist W/m²).5
Den außerhalb der Erdatmosphäre gemessenen Strahlungsstrom bezeichnet man als extraterrestrische Strahlung oder auch Solarkonstante (1370 W/m²). Sobald die Sonnenstrahlung die äußere Erdatmosphäre erreicht, wird sie durch verschiedene Vorgänge ausgedünnt, welche man zusammenfassend als Extinktion bezeichnet. Diese wird v.a. bei niedrigen Sonnenständen stärker. 6% der Solarstrahlung wird bereits von der Atmosphäre wieder ins Weltall reflektiert, 20% von den Wolken und 4% vom Erdboden. Weiterhin wird bereits 16% der Solarstrahlung direkt in der Atmosphäre absorbiert, weitere 3% von den Wolken. Im globalen Durchschnitt wird also lediglich 51% der Solarstrahlung am Ende von der Erdoberfläche absorbiert. Die Strahlung, die die Erdoberfläche erreicht setzt sich zusammen aus direkter und diffuser Strahlung (gestreuter Sonnenstrahlung) aus dem gesamten Himmelshalbraum.6
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einführung: Definition des Klimabegriffs sowie Vorstellung der Klimaelemente als messbare Einzelerscheinungen, die das Klima eines Ortes charakterisieren.
2 Klimaelemente: Detaillierte Betrachtung der meteorologischen Faktoren wie Strahlung, Temperatur, Wind, Luftfeuchte, Bewölkung, Verdunstung und Niederschlag mit Fokus auf Deutschland.
2.1 Solare Strahlung: Analyse der Bedeutung der Sonnenenergie als Motor atmosphärischer Zirkulationsprozesse und deren Abhängigkeit von astronomischen Faktoren und geographischer Breite.
2.2 Lufttemperatur: Untersuchung von Temperaturgefällen, Wärmebegünstigungen in Beckenlagen und der thermischen Charakterisierung durch Frost- und Sommertage.
2.3 Wind: Erklärung der Entstehung von Wind durch Druckunterschiede und Darstellung der bodennahen Windverhältnisse im Kontext der großklimatischen Westwindzone.
2.4 Luftfeuchte: Erläuterung der verschiedenen Feuchtigkeitsmaße und der physikalischen Prozesse bei der Nebelbildung.
2.5 Bewölkung: Darstellung der Sonnenscheindauer als Indikator für den Bedeckungsgrad des Himmels und Einfluss regionaler Gegebenheiten auf die Sonnenstunden.
2.6 Verdunstung: Untersuchung des Übergangs von Wasser in Wasserdampf und der Bedeutung der Wasserhaushaltsgleichung in Deutschland.
2.7 Niederschlag: Analyse der regionalen und zeitlichen Verteilung von Niederschlägen, Regentagen und Schneetagen in den deutschen Landschaften.
3 Zusammenfassung: Synthese der Ergebnisse zur Bedeutung der Klimaelemente für das Verständnis der Komplexität des Klimas in Deutschland.
Schlüsselwörter
Klimaelemente, Solare Strahlung, Lufttemperatur, Deutschland, Niederschlag, Meteorologie, Windgeschwindigkeit, Bewölkung, Verdunstung, Luftfeuchtigkeit, Klimatologie, Sommertage, Frosttage, Wasserhaushalt, Sonnenscheindauer
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Definition und der detaillierten Betrachtung der wichtigsten Klimaelemente im Kontext des deutschen Klimas.
Was sind die zentralen Themenfelder der Analyse?
Die zentralen Felder umfassen die solare Strahlung, Lufttemperatur, Windverhältnisse, Luftfeuchtigkeit, Bewölkung, Verdunstung und Niederschlagsereignisse.
Welches primäre Ziel verfolgt die Arbeit?
Ziel ist es, die Komplexität des Klimas in Deutschland durch das Verständnis der Eigenschaften und der regionalen Verteilung der einzelnen Klimaelemente greifbar zu machen.
Welche wissenschaftliche Methode wurde verwendet?
Die Arbeit basiert auf der Auswertung meteorologischer Beobachtungen und Daten von über tausend Wetterstationen in Deutschland, die über einen Zeitraum von mehr als hundert Jahren erhoben wurden.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Im Hauptteil werden die einzelnen Klimaelemente (Strahlung, Temperatur, Wind, etc.) sukzessive erläutert und ihre spezifischen Ausprägungen sowie regionalen Unterschiede innerhalb Deutschlands analysiert.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren diese Arbeit?
Die Arbeit wird durch Begriffe wie Klimaelemente, solare Strahlung, Niederschlagsverteilung, meteorologische Daten, Temperaturgefälle und Wasserhaushalt charakterisiert.
Warum spielt die Geländehöhe eine besondere Rolle für die Lufttemperatur im Winter?
Die große Höhenlage führt nicht nur zur üblichen temperaturbedingten Abkühlung, sondern begünstigt auch die Bildung einer Schneedecke, die die Albedo erhöht und so die Abkühlung weiter verstärkt.
Welche Region gilt als die wärmste Deutschlands und warum?
Der Oberrheingraben ist aufgrund häufiger Föhn-Wetterlagen durch die westlichen Gebirge die wärmste Region.
Gibt es eine direkte Korrelation zwischen Niederschlagsmenge und Anzahl der Regentage?
Nein, die Arbeit zeigt, dass eine direkte Korrelation nur eingeschränkt vorhanden ist, da beispielsweise Süddeutschland bei hohen Niederschlagsmengen vergleichsweise wenige Regentage aufweist.
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- Sadko Petersohn (Author), 2011, Klimaelemente - Ein Überblick, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/187268
