Klimazonen

Gliederung / Inhalt

• Unser Klima
• Tropen
• Subtropen
• Gemäßigte Breiten
• Kalte Zone

Unser Klima

Unter dem Klima einer Region versteht man die Gesamtheit der für ein bestimmtes Gebiet während eines Zeitraums eigentümliche Witterungserscheinungen. Langfristige Beobachtungen des Wetters und der Witterungserscheinungen geben Auskunft über die Lebensbedingungen in einem Gebiet für Pflanzen, Tiere und Menschen. Außerdem ermöglichen sie Aussagen, ob ein Gebiet ein Gunst- oder ein Ungunstraum ist. Kenntnisse über das Klima sind für viele Bereiche der Wirtschaft von Bedeutung. So sind die Sensale an den Warenbörsen in ständigen Kontakt mit Klimastationen. Immer dann, wenn man schon vor der Ernte Mengen eines bestimmten Agrarproduktes kauft, bestimmen die Voraussagen über das Wetter für eine bestimmte Region, in der vor allem dieses Produkt angebaut wird, den Preis des Produktes.

Das Klima kann nicht unmittelbar beobachtet werden. Man benötigt Daten von Wettererscheinungen über einen längeren Zeitraum (meist über 50 Jahre). Klimaelemente sind Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit, Niederschlag, Sonnenscheindauer, Windrichtung und -stärke.

Klimafaktoren

Klimafaktoren wie geographische Breite, Höhenlage, Meeresströmungen, Relief, Vegetation oder Bebauung beeinflussen das Klima entscheidend. Klimaelemente und Klimafaktoren entscheiden, ob ein arides (trockenes) oder ein humides Klima (vorherrschen). Dies kann man auch aus den Klimadiagrammen herauslesen. Mit Klimadiagrammen kann das Klima veranschaulicht werden. Hierbei werden die einzelnen Klimaelemente oder Klimafaktoren in ihrer Größe und in ihrem zeitlichen Verlauf verfolgt. Ein solches Diagramm ermöglicht auch, die Aussagen aufeinander zu beziehen. Da sich in einem Gebiet, wie in Europa, Landformen auf relativ kleinen Raum stark unterscheiden, wechseln auch Klimaverhältnisse, Vegetation, und Landnutzung.

• Verteilung von Land und Meer → kontinentales und maritimes Klima
• Höhenlage
• Luv- und Lee-Lage → Lee: windgewandt, kaum Niederschlag
• Ausrichtung eines Hanges

Klimafaktoren am Beispiel Europas

• die zugeführte Strahlungsmenge, die von der geographischen Breite und der Bewölkung abhängt
• Lage zum Meer
• die Lage in Bezug auf das planetarische Wind- und Luftdrucksystem
• der Golfstrom, der die Temperatur in küstennahen Gebieten mildert
• die starken Temperaturunterschiede zwischen Sommer und Winter wegen des kontinentalen Einflusses des Osten

Klimadiagramm

1. 12 cm lange Grundlinie mit je 1 Monat = 1 cm
2. Links von der Grundlinie ist die Temperatur (10°C = 1 cm) in ROT
3. Rechts von der Grundlinie ist der Niederschlag (20 mm = 1 cm) in BLAU
4. Achsenbeschriftung und Ursprungsbeschriftung auf beiden Seiten
5. Temperaturen werden zur Kurve mit Kreuzen, Niederschläge werden 4mm breite Säulen
6. Beschriftung oben: Station, Höhe (über Temp.), Mittlere Jahrestemp. (Mitte), Mittlere Jahresniederschlagssumme (über Niederschlag)

Auf der Erde gibt es 4 Klimazonen:

1. Kalte Zone: Polarzone und Subpolare Zone
   • Es ist kalt! Oft unter 0°C. Manchmal ist es sogar sehr kalt: Bis -80°C.
   • Polarzone: Die Temperaturen sind meist ganzjährig unter Null Grad, immer trocken.
   • Subpolare Zone: Im Sommer mehr Niederschläge als in polarer Zone, Winter kalt und trocken.
2. Gemäßigte Zone
   • es gibt die Jahreszeiten Frühling, Sommer, Herbst und Winter.
     • Im Winter ist es kalt.
     • Im Sommer ist es warm oder heiß.
     • unser Klima in Deutschland.
   • Ausgeglichene Temperaturen in Meeresnähe, starke Schwankungen landeinwärts.
3. ​Subtropische Zone
   • der Sommer ist warm und trocken.
   • Im Winter ist es gemäßigt und feucht.
4. Tropische Zone
   • Es ist immer sehr heiß und feucht.
   • Hier findet sich der Regenwald
   • Hohe Temperaturen im ganzen Jahr, Regenzeit im Sommer, Trockenzeit im Winter.

Die Erde ist nicht gleichmäßig mit Land oder Meer bedeckt ist und sie besitzt eine bestimmte Oberflächengestaltung (Gebirge, Ebenen). Dadurch lassen sich manche Klimazonen weiter unterteilen. Man spricht dann nicht mehr von Klimazonen sondern von Klimatypen. Für die gemäßigte Klimazone, in der wir in Deutschland leben, sind dies z.B.:

• Seeklima: feucht, wenig Temperaturunterschiede → Beispiel: England
• Übergangsklima: bildet den Übergang von See- zu Kontinentalklima → Teile Mitteleuropas
• Kontinentalklima: heiße Sommer, gemäßigte bis strenge Winter → Beispiel: Sibirien

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Tropen

Generelles

• Lage zwischen 23,5 Grad N und S, 40% der Erdoberfläche
• Kennzeichen: große Höhe, Raschwüchsigkeit, hohe Biomasse und Artenreichtum (kaum Areale mit dominierenden Einzelarten)
• stufige Vertikalgliederung („Stockwerkbau“) bewirkt, dass nur 1% der Sonnenstrahlung den Boden erreicht
• Bäume wurzeln nicht allzu tief, kaum Blattwurfzeiten, kaum Jahresringe
• Tageszeitenklima: ganzjährig humid, hohe Temperaturen und extremer Regenfall, Temperaturunterschiede im Verlauf eines Tages sind größer als die im Verlauf eines Jahres
  • Sonne erwärmt erst den Boden, der Boden erwärmt durch langwellige Strahlen die Luft, ab der Mittagszeit kühlt die Landschaft ab -> hohe Verdunstungsrate und Wolkenbildung, Wasserdampf kondensiert und es beginnt zu regnen
  • Lage an der ITC -> bewirkt die Verteilung der Niederschläge
  • durchgängig Tiefdruckgebiete, da Äquatorlage
• stark verwitterte und ausgewaschene Böden → niedrige Fruchtbarkeit
  • phys. und besonders chem. Verwitterung ist durch viel Regen und eine hohe Temperatur schon fortgeschritten, sodass 3-Schicht-Tonminerale zu 2-Schicht-Tonmineralen wurden -> weniger Oberfläche und können weniger Nährstoffe binden
  • Wurzeln der Bäume in den Tropen reichen nicht bis zu 3-Schicht-Tonminerale

Nährstoffkreislauf

Intaktes Ökosystem

• Sonnenlicht und Niederschlag garantieren Leben
• Laub (organisches Material) fällt auf den Boden, wird von den Destruierten (Pilze…) zur Humusschicht (enthält alle Nährstoffe, da oft nur 2-Schicht-Tonminerale) zersetzt
• Nährstoffe (anorganisches Material; P-, N-, Ca- etc. Verbindungen) aus der Humusschicht werden über den Mykorrhiza-Pilz an die Wurzeln des Baumes transportiert (Symbiose)
• der Pilz enthält im Austausch für die Nährstoffe Photosyntheseprodukte wie z.B. Glucose zum Überleben
• neue Blätter entstehen, welche Photosynthese betreiben können
• der Kreislauf wiederholt sich → intakte Wechselbeziehungen

Zerstörtes Ökosystem

• Rodung bewirkt, dass der Boden nicht mehr vor Starkregen und Sonneneinstrahlung geschützt ist (keine dichten Kronendächer mehr)
• Boden laugt aus, Bodenerosionen und Krustenbildung/Evaporation findet statt
  • zu viel Niederschlag und keine Vegetation: Abtransport der Nährstoffe tief in den Boden, er wird ausgelaugt
  • zu hohe Sonneneinstrahlung und keine Vegetation: Verdunstung bewirkt, dass Nährstoffe huftransportiert werden, es entstehen Krusten → zu viele gebündelte Nährstoffe, für Pflanzen nicht verfügbar
  • Bodenerosionen: die Humusschicht wird mit den Nährstoffen wird abgetragen → keine Vegetation mehr

Wasserkreislauf

Intaktes Ökosystem

• große Massen an Regen treffen auf den Regenwald
• Großteil des Wassers erreicht nicht den Boden, sondern bleibt auf den Baumkronen und Blättern der Bäume und Pflanzen → Verdunstung (Evapotranspiration über Oberflächenverdunstung und Transpiration), wodurch wieder neue Wolken entstehen und der Kreislauf erneut beginnt
  • Evapotranspiration bezeichnet in der Meteorologie die Summe aus Transpiration und Evaporation, also der Verdunstung von Wasser aus Tier- und Pflanzenwelt sowie von Boden- und Wasseroberflächen.
• geringe Wassermassen treffen auf den Boden, es kommt zu Abfluss und Sickerwasser → positiv, denn es werden so kaum Nährstoffe abtransportiert
• Teile des Wassers werden von der Vegetation aufgenommen

Zerstörtes Ökosystem

• Rodungen führen zu geringeren Niederschlagsmengen (bis 2050 um 12% weniger in Regenzeiten, in Trockenzeiten um 21%)
• bei einer Rodung verschwindet das Blätterdach sowie sonstige Vegetation am Boden
• starker Abfluss mit Splash-Erosionen → Bodenpartikel werden zerschlagen, werden weggespült
• Wasser sickert leichter in den Boden und begünstigt Verwitterung
• da es kaum Pflanzen gibt, findet kaum Evapotranspiration statt → weniger Wasserdampf bewirkt weniger Regen

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Subtropen

Die subtropische Zone ist durch trockene, heiße Sommer und milde, oft feuchte Winter ausgezeichnet. Sie ist auf der Nordhalbkugel stärker ausgeprägt als auf der Südhalbkugel.

Auch in dieser Zone gibt es unterschiedliche Niederschlagsmengen und Temperaturen. Die Subtropen werden unterteilt nach:

• Ostseitenklima: es ist dies das feuchte Subtropenklima und tritt an den an den Ostseiten der Kontinente um den 30. Breitengrad auf. Es ist durch die feuchtigkeitsbringenden Passate bedingt. Passate sind beständige Winde, die aus den tropischen Hochdruckgürteln zum Äquator wehen, wobei sie durch die Erdrotation abgelenkt werden.
• Westseitenklima: Dies ist die Bezeichnung für das winterfeuchte - sommertrockene Klima der Subtropen, das an den Westseiten der Kontinente auftritt.
• Wüstenklima: Das Wüstenklima ist das Klima in den subtropischen und randtropischen Trockengebieten. Kennzeichen sind niedere Niederschlagsmengen und hohe Tägliche Temperaturschwankungen. Vegetation ist nur an den Orten möglich, wo Grundwasser vorhanden ist. Solche Stellen nennt man Oasen.

Generelles

• Lage zwischen dem 23. Und 40. Breitengrad
• Verlagerung der ITC bedingt den Wandel von trockener kontinentaler Luft zu feuchter maritimer Luft

ITC

Die Innertropische Konvergenzzone mäandriert, weil sich Land- und Wassermassen unterschiedlich schnell erwärmen (Festland erwärmt sich schneller). Zudem verlagert sich die ITC im Jahresverlauf von Süden nach Norden und wieder zurück: Das führt in unseren Breiten zur Erstehung der Jahreszeiten, in der tropischen Zone jedoch zur Verteilung der Niederschläge.

Druckgebiete

• Tiefdruck → Gebiet mit geringem Luftdruck, Luft kann sich ausdehnen, warme Luft
• Hochdruck → Gebiet mit hohem Luftdruck, Luft ist komprimiert, kalte Luft
• Thermische Hoch- und Tiefs → unterschiedliche Sonneneinstrahlung
• Dynamische Hoch- und Tiefs → unterschiedliche Winde
  • Th. einen direkten Druckausgleich, da sich die Erde allerdings um die eigene Achse dreht werden Druckgebiete auf dem Weg des Ausgleichs verwirbelt

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Gemäßigte Breiten

Die gemäßigte (auch temperierte oder temperate) Klimazone erstreckt sich vom Polarkreis bis zum fünfundvierzigsten Breitengrad und wird meist weiter unterteilt in

• kaltgemäßigte Zone, auch boreale Zone
• kühlgemäßigte Zone, auch nemorale Zone

Die gemäßigte Zone weist einen großen Unterschied zwischen den Jahreszeiten auf, der in Richtung des Äquators jedoch etwas abnimmt. Ein weiteres Merkmal sind die Unterschiede zwischen Tag und Nacht, die je nach Jahreszeit stark variieren. Diese Unterschiede nehmen, je näher man dem Pol kommt, immer mehr zu. Die Vegetation wird durch Nadel-, Misch- und Laubwälder geprägt, wobei die Nadelwälder in Richtung Äquator immer weniger werden.

Die wesentlichen klimatologischen Kriterien sind die Tageslängenschwankungen der Sonne (von 8 bis zu 16 Stunden), die thermische Jahreszeiten hervorrufen, die Niederschläge die über das ganze Jahr ausgeglichen sind und die dadurch sehr unbeständige Witterung. Mit Werten um 800 mm hat die gemäßigte Zone die zweithöchste Niederschlagsmenge nach den Tropen. Die Mittelbreiten liegen in der Westwindzone.

Diese Klimazone ist klimatisch sehr vielfältig. Es kann zu ausgeglichenem Klima mit Niederschlägen zu allen Jahreszeiten kommen, jedoch auch zu großen Trockenperioden und hohen Temperaturunterschieden. Die Jahreszeiten sind deutlich ausgeprägt, im Winter gibt es in den meisten Gebieten dieser Zone mehr oder weniger viel Schnee. Sie weist humide Zonen auf, aber auch aride. Sie kann daher in kühlgemäßigt-feuchte und in kühlgemäßigt-trockene Zonen unterteilt werden.

• Ozeanisch geprägte Westwindzone
• Kein stabiles Klima → Luftmassen treffen aufeinander
• Lage innerhalb der Kontinente bestimmt Ausprägung der 4 Jahreszeiten und kontinentalen / maritimen Klimas
• Humid: 10-12 Monate humid, Semihumid: 7-9 Monate humid, Semiarid: 4-6 Monate humid, Arid: 1-3 Monate humid

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Kalte Zone

• Arktis: nördlich des 70. nördlichen Breitengrades
• Antarktis: südlich des 60. südlichen Breitengrades
• Ganzjähriges Kältehoch
• Eiswüste, aber auch Tundra → Permafrostboden

Die Kalte Zone unterteilt sich in die Subpolargebiete und die Polargebiete.

Subpolargebiete

Die subpolare Zone ist eine Klimazone, die den Übergang zwischen polarer Klimazone und gemäßigter Klimazone bildet. Laut genetischer Klimaklassifikation (nach Ernst Neef u. a.) ist sie durch den halbjährlichen Wechsel von außertropischen Westwinden im Sommer und polaren Ostwinden im Winter gekennzeichnet.

Polargebiete

Unter den Polargebieten versteht man zum einen die Region im Bereich des nördlichen Polarkreises, die Arktis, sowie den Kontinent der Antarktis auf der Südhalbkugel der Erde. Die Polargebiete der Erde sind Kältewüsten (Lauer 1995). Die Temperaturen liegen das ganze Jahr unter oder nur knapp über der Nullgradgrenze, die Niederschläge sind gering und die solare Einstrahlung der Sonne ist reduziert – im Durchschnitt 40 % weniger als am Äquator.

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