Klimavorlesung Wintersemester 2016/17

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Questions and Answers

Welche Schicht der Atmosphäre ist für das Wettergeschehen verantwortlich?

  • Troposphäre (correct)
  • Thermosphäre
  • Mesosphäre
  • Stratosphäre

Die Temperatur in der Stratosphäre nimmt mit zunehmender Höhe ab.

False (B)

Welche Einheit wird verwendet, um die Ozonschichtdicke darzustellen?

Dobson-Einheiten (DU)

Die ______ ist die Grenzschicht zwischen der Troposphäre und der Stratosphäre.

<p>Tropopause</p> Signup and view all the answers

Ordnen Sie die Schichten der Atmosphäre der entsprechenden Temperaturänderung zu:

<p>Troposphäre = Temperatur nimmt mit zunehmender Höhe ab Stratosphäre = Temperatur nimmt mit zunehmender Höhe zu Mesosphäre = Temperatur nimmt mit zunehmender Höhe ab Thermosphäre = Temperatur nimmt mit zunehmender Höhe zu</p> Signup and view all the answers

Perlmuttwolken bestehen aus Eiskristallen.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen über die Homosphäre ist falsch?

<p>Die Gase sind nach ihrem Molekulargewicht geschichtet. (D)</p> Signup and view all the answers

Wie verändert sich der Luftdruck mit zunehmender Höhe?

<p>Der Luftdruck nimmt mit zunehmender Höhe exponentiell ab.</p> Signup and view all the answers

Wann ist die Tagessumme der Sonnenenstrahlungsenergie an der Atmosphärengrenze am höchsten?

<p>An den Polen während des Solstiziums (A)</p> Signup and view all the answers

Die Energiezufuhr ist in den Polregionen und hohen Mittelbreiten konstant über das Jahr.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Wodurch wird die Energiezufuhr in den Polregionen und hohen Mittelbreiten beeinflusst?

<p>Die Energiezufuhr in den Polregionen und hohen Mittelbreiten wird von der jahreszeitbedingten Sonneneinstrahlung beeinflusst, insbesondere durch den Polartag und die Polarnacht.</p> Signup and view all the answers

Die maximale Energiezufuhr auf der Südhalbkugel im Sommer liegt aufgrund der ______-Situation höher als auf der Nordhalbkugel.

<p>Perihel</p> Signup and view all the answers

Ordnen Sie die folgenden Faktoren den entsprechenden Einflussfaktoren auf das Klima zu:

<p>Ozeanität und Kontinentalität = Kleine Jahresamplitude der Temperaturen am Meer und große Jahresamplitude in den Kontinenten Oberflächenbeschaffenheit = Einfluss auf Reflexion und Absorption der Sonneneinstrahlung Land-/Meer-Verteilung = Beeinflusst die Verteilung von Wärme und Feuchtigkeit Atmosphäre = Filtert die Sonneneinstrahlung und wirkt als Treibhausgas Relief = Beeinflusst Niederschläge und Temperaturen durch unterschiedliche Höhenlagen</p> Signup and view all the answers

Welche der folgenden Aussagen ist richtig?

<p>Die Tropengrenze kann aufgrund von Land-/Meer-Verteilung und weiteren Faktoren abweichen. (B)</p> Signup and view all the answers

Die Tagesamplitude der Temperatur innerhalb der Tropen ist sehr hoch.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Was verstehen Sie unter Strahlungs- und Wärmehaushalt der Erde?

<p>Der Strahlungs- und Wärmehaushalt der Erde beschreibt den ständigen Austausch von Energie zwischen der Erde und der Sonne, sowie die Umwandlung und Verteilung dieser Energie in der Erdatmosphäre.</p> Signup and view all the answers

Welches Gas absorbiert keine solare Strahlung im Wellenlängenbereich < 3 um?

<p>Methan (CH4) (A), Distickstoffoxid (N2O) (C)</p> Signup and view all the answers

Die Ozonschicht lässt alle Wellenlängen der Sonnenstrahlung ungehindert durch.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Welche Konsequenz hat die Sonnenstrahlung beim Durchgang durch die Atmosphäre?

<p>Schwächung der Gesamtenergie</p> Signup and view all the answers

Die __________ ist für das Überleben des Lebens auf der Erde entscheidend und absorbiert gefährliche UV-Strahlung.

<p>Ozonschicht</p> Signup and view all the answers

Ordne die atmosphärischen Fenster den entsprechenden Strahlungsarten zu:

<p>UV-Strahlung = Wird stark abgeschwächt Terrestrische Strahlung = Wird nahezu ohne Schwächung durchgelassen Solarstrahlung = Maximal bei 0,5 und 0,6 um Langwellige Strahlung = Kann durch atmosphärische Fenster entweichen</p> Signup and view all the answers

Was ermöglicht es der Strahlung, von der Sonne zur Erde zu gelangen?

<p>Strahlungsenergie (C)</p> Signup and view all the answers

Elektromagnetische Strahlung entsteht durch die Bewegung elektrischer Ladung.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Was passiert mit der Sonnenstrahlung, wenn sie die Erdatmosphäre durchquert?

<p>Sie verliert an Energie.</p> Signup and view all the answers

Die elektromagnetische Strahlung breitet sich im Vakuum mit rund __________ km/s aus.

<p>300.000</p> Signup and view all the answers

Ordne die Begriffe den entsprechenden Erklärungen zu:

<p>Extinktion = Schwächung der Strahlung beim Durchgang durch ein Medium Brownsche Molekularbewegung = Zufällige Bewegung von Teilchen in Flüssigkeiten oder Gasen Streuung = Abweichung von der geraden Linie durch Partikel im Medium elektromagnetische Strahlung = Bewegung von elektrischen und magnetischen Feldern</p> Signup and view all the answers

Welche Wolkenarten gehören zu den hohen Wolken?

<p>Cirrus (A)</p> Signup and view all the answers

Die Mischwolken haben einen Temperaturbereich zwischen -10°C und -20°C.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Nennen Sie eine Wolkenart, die im mittelhohen Bereich vorkommt.

<p>Altocumulus oder Altostratus</p> Signup and view all the answers

Der __________ ist ein Prozess, bei dem Eiskristalle wachsen, während Wassertröpfchen kleiner werden.

<p>Bergeron-Findeisen-Prozess</p> Signup and view all the answers

Ordnen Sie die Wolkenarten dem entsprechenden Höhenbereich zu:

<p>Stratocumulus = Tiefe Wolken (0-2 km) Cirrostratus = Hohe Wolken (5-14 km) Cumulonimbus = Wolken in allen Stockwerken (0-13 km) Altostratus = Mittelhohe Wolken (2-7 km)</p> Signup and view all the answers

Welches Ereignis führt dazu, dass die Luft besonders ab 13 Uhr erwärmt wird?

<p>Rückgang des latenten Wärmestroms (C)</p> Signup and view all the answers

Die Albedo unterscheidet sich zwischen Stadt und Freiland erheblich.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

Was geschieht nachts mit dem Speicherterm in städtischen Gebieten?

<p>Energie wird in den Untergrund abgeführt und nachts ausgestrahlt.</p> Signup and view all the answers

In den Tropen und Randtropen erfolgt eine ___ der hohen Breiten.

<p>Erwärmung</p> Signup and view all the answers

Ordne die Energietypen den entsprechenden Eigenschaften zu:

<p>Latenter Energiestrom = Geringe Energie im Wüstenboden Fühlbarer Wärmestrom = Hauptsächlich tagsüber in Wüsten Langwellige Emission = Höher in der Stadt Zusätzliche Wärmeströme = Abwärme von Kraftwerken</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Troposphäre

Unterstes Stockwerk der Atmosphäre, in dem ¾ der Luftmasse enthalten ist.

Tropopause

Grenzschicht zwischen Troposphäre und Stratosphäre, wo konvektive Wettervorgänge enden.

Stratosphäre

Schicht oberhalb der Troposphäre, gekennzeichnet durch Temperaturzunahme aufgrund von Ozon.

Ozonschicht

Bereich der Stratosphäre zwischen 20-30 km Höhe, enthält Ozon.

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Heterosphäre

Obere Schicht der Atmosphäre, in der Gase nach ihrem Molekulargewicht geschichtet sind.

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Barometrische Höhenformel

Formel zur Beschreibung des Luftdrucks in Abhängigkeit von der Höhe.

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Protonosphäre

Schicht der Atmosphäre, die überwiegend aus Protonen besteht.

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Perlmuttwolken

Wolken in der Stratosphäre, bestehend aus Schwefelsäuren, bei Temperaturen unter -78 °C.

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Tagessummer der Sonnenstrahlungsenergie

Die gesamtheitliche Menge an Sonnenenergie, die an einem bestimmten Tag die Atmosphärengrenze erreicht.

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Polartag

Periode an den Polen, in der die Sonne 24 Stunden lang scheint.

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Polarnacht

Zeitraum an den Polen, in dem die Sonne für 24 Stunden nicht aufgeht.

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Äquinoktien

Zeitpunkte im Jahr, wenn Tag und Nacht nahezu gleich lang sind, v.a. am Äquator.

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Sommersolstitium

Der Zeitpunkt im Jahr mit der höchsten Sonnenenergiezufuhr, besonders in den Polargebieten.

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Ozeanität vs. Kontinentalität

Ozeanität beschreibt das Klima in der Nähe von Ozeanen, während Kontinentalität das Klima im Inneren der Kontinente beschreibt.

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Der Einfluss von Relief

Die Variation des Klimas aufgrund von geografischen Erhebungen wie Berge und Täler.

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Strahlungs- und Wärmehaushalt

Der physikalische Prozess, bei dem Energie ohne materielle Träger transportiert wird.

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Latenter Wärmestrom

Die Energie, die während der Verdunstung oder Kondensation transportiert wird und nicht als Temperaturveränderung wahrgenommen wird.

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Fühlbarer Wärmestrom

Die Energie, die als Temperaturwahrnehmung auftritt, wenn sich die Luft oder der Boden erwärmt und diese Wärme spürbar ist.

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Energiebilanz Stadt – Land

Vergleich der Energieflüsse zwischen urbanen und ländlichen Gebieten, wobei städtische Gebiete tendenziell höhere fühlbare Wärme und geringere latente Wärme aufweisen.

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Strahlungsbilanz

Das Gleichgewicht zwischen der einfallenden und der ausgehenden Strahlung an einem bestimmten Ort.

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Atmosphärische Zirkulation

Die Bewegung von Luftmassen, die durch Unterschiede im Energiehaushalt zwischen verschiedenen Breiten angetrieben wird.

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Schwarzer Körper

Ein idealer Körper, der alle einfallende Strahlung absorbiert und emittiert.

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Energieverlust

Reduktion der Sonnenstrahlung durch Absorption und Streuung in der Atmosphäre.

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Atmosphärische Fenster

Spektralbereiche, durch die solare und terrestrische Strahlung durch die Atmosphäre gelangen.

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Treibhauseffekt

Wirkung, bei der Gase wie CO2 und N2O LW-Strahlung absorbieren und die Erderwärmung verstärken.

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Hohe Wolken

Wolken, die sich in Höhenlagen von 5-14 km über dem Boden bilden, einschließend Cirrus, Cirrocumulus und Cirrostratus.

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Mittelhohe Wolken

Wolken in Höhenlagen von 2-7 km, dazu gehören Altocumulus und Altostratus.

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Mischwolken

Wolken aus unterkühlten Wassertröpfchen und Eiskristallen, die zwischen -10°C und -35°C existieren und Niederschlag erzeugen.

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Tiefe Wolken

Wolken, die sich in niedrigen Höhenlagen von 0-2 km bilden, wie Stratocumulus, Stratus und Cumulus humilis.

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Druckgradient

Der Unterschied im Druck über eine bestimmte Distanz, der eine Kraft in Richtung des Druckgefälles erzeugt.

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Strahlungsenergie

Energie, die durch elektromagnetische Strahlung von der Sonne zur Erde übertragen wird.

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Elektromagnetische Strahlung

Entsteht durch die Bewegung elektrischer Ladung und breitet sich im Vakuum aus.

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Brownsche Molekularbewegung

Unregelmäßige Bewegung von kleinen Teilchen, die durch thermische Energie verursacht wird.

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Extinktion

Schwächung der Strahlung beim Durchgang durch die Erdatmosphäre, abhängig von der Wellenlänge.

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Einfluss der Atmosphäre

Die Erdatmosphäre führt zu einem Energieverlust der Sonnenstrahlung durch Absorption und Streuung.

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Study Notes

Klimavorlesung Wintersemester 2016/17

  • Kapitelübersicht: Die Vorlesung umfasst 12 Kapitel, die verschiedene Aspekte des Klimasystems behandeln.
  • Kapitel 0: Einführung: Behandelt die Sphären der Erde (Atmosphäre, Hydrosphäre, Biosphäre, Kryosphäre, Anthroposphäre) und die Komponenten des Klimasystems (Ozean, Land, Kryosphäre, Biosphäre).
  • Kapitel 1: Die Atmosphäre: Beschreibt die Atmosphäre, die Nachbarplaneten, die Bedeutung des Abstands zur Sonne, die Entstehung der Atmosphäre durch Gravitation, die Definition der Atmosphäre, deren Bestandteile (Ozon, Wasserdampf, Aerosole) sowie deren Masse und Konzentration.
  • Kapitel 2: Solares Klima: Die Sonne als primäre Energiequelle des Klimasystems, Radius der Sonne, Masse der Sonne, Energieflussdichte (in W/m²), Geopotential, Oberflächentemperatur der Sonne (5526,85 °C) .
  • Kapitel 3: Strahlungs- und Wärmehaushalt der Erde: Strahlung als physikalischer Vorgang der Energieübertragung, Bedeutung des Sonnenspektrums, Einfluss der Atmosphäre auf Sonneneinstrahlung (Absorption, Reflektion, Streuung), Bedeutung der Ozonschicht.
  • Kapitel 4: Energieflüsse - Energiebilanz: Wärmeflüsse, Verdunstung und Kondensation, Bedeutung der latenten und fühlbaren Wärme, Energie- und Stofftransport durch turbulente Strömungen.
  • Kapitel 5: Klimaelemente & Messmethoden: Mess- und Standortbedingungen (höchste Hindernisse, Lufttemperatur & -feuchte Messung), Klimatermine, Klimaelemente (Lufttemperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit, Niederschlag, Verdunstung, Wind, Strahlung).
  • Kapitel 6: Thermische Schichtung, Wolken & Mesoskalige Windsysteme: Adiabatische Prozesse, Wolkenbildung (Konvektion, Advektion, Topographie), Wärmehaushalt, Temperaturgradienten.
  • Kapitel 7: Planetarische Zirkulation: Allgemeine Zirkulation der Atmosphäre, Einfluss der Erdrotation (Corioliskraft), Hauptkomponenten des Bodendruckfeldes und Windsystems), Konvergenzzonen, Divergenzzonen, Höhenströmungen.
  • Kapitel 8, 9, 10, 11, 12: Die genannten Kapitel fehlen in der bereitgestellten Information.

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