Geographie und Umwelt (Subject) / Klimatologie (Lesson)

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• Bitte definieren Sie den Begriff Meteorologie. Meteorologie ist die Lehre von der Beschaffenheit der Atmosphäre im Allgemeinen.
• Bitte nennen und definieren Sie die zeitlichen Dimensionen des Klimas 1. Wetter: aktueller Zustand der Atmosphäre, wie er sich zu einem best. Zeitpunkt auf Basis der messbaren Klimaelemente beschreiben lässt 2. Witterung: längerer o. kürzerer Zeitabschnitt mit einer relativ homogenen Ausprägung von Wetter 3. Klima: wird anhand von langen Zeitreihen bestimmt (30J.), mittlerer Zustand und gewöhnlicher Verlauf der Witterung an einem Ort
• Bitte nennen und definieren Sie die räumlichen Dimensionen des Klimas. Mikroklima: von den kleinräumigen Wirkungen der Erdoberfläche geprägt, lokal (auch"Klima der bodennahen Luftschicht" Mesoklima: von Geländerform und Beschffenheit der Erdoberfläche geprägt, regional (z.B. Hang-/Talwind, Land-/Seewind; Stadtklima) Makroklima: von den großräumigen Bewegungen der Atmosphäre geprägt, global/zonal (z.B. allgemeine Zirkulation)
• Bitte definieren Sie den Begriff "Atmosphäre". Die Atmosphäre ist die durch die Gravitationskraft festgehaltene Gashülle der Erde. In ihr finden alle Wetter- und Klimaprozesse statt. 
• Bitte beschreiben Sie die Gliederung der Atmosphäre. Die Atmosphäre ist vertikal gegliedert. Je nach Höhe unterscheiden sich also gewisse Strukturen. - Zusammensetzung der Gasanteile: Homosphäre (untere): gut durchmischte Gasanteile, Heterosphäre (obere): Gasanteile schichten sich je nach Molekulargewicht. - Reibung: man unterteilt zwischen Grenzschicht (untere) und freier Atmosphäre (obere) - Temperatur: 5 Bereiche (von unten nach oben): Troposphäre, Stratosphäre, Mesosphäre, Therosphäre, Exosphäre) in der Exosphäre herrscht nur noch eine sehr geringe Erdanziehungskraft, daher Diffusion ins Weltall.
• Welche gasförmige Bestandteile befinden sich in der Luft? Man unterscheidet zwischen permanenten und variablen Gasen. Permanent: Sticktstoff (78%) und Sauerstoff (20,9%)  --> auch Argon, Neon, Helium, Krypton, Wasserstoff variable: Wasserdampf (größte Variablität), Kohlendioxid (entsteht durch natürliche Verbrennungsprozesse und anthropogene Tätigkeiten), Kohlenmonoxid (Verbrennungsprozesse), Methan, Schwefeldioxid, Lachgas, troposphärisches Ozon (idR toxisch), Stickstoffdioxid
• Ozon - befindet sich in der obeen Stratosphäre (20-30 km hoch) - Ozonschicht: durch Strahlung wird dort O2 dissoziiert und zu O3 umgebildet ---> nimmt ab - Ozonloch: am Ende des polaren Winters, wenn sich aufgrund niedriger Temperatur reaktive Chlorverbindungen gebildet haben und im Frühling dann die Sonne wieder die Polargebiete erreicht
• Strahlung- und Wärmehaushalt der Erde: Bitte definieren Sie den Begriff Solarkonstante. Solarkonstante: Energie, die bei mittlerer Entfernung von der Sonne außerhalb der Atmosphäre pro Zeit- und Flächeneinheit senkrecht zum Strahlungsgang auftritt.
• Strahlungs- und Wärmehaushalt der Erde: Wie variiert die eingestrahlte Sonnenenergie? Wovon ist es abhängig? eingestrahlte Sonnenenergie variiert räumlich und zeitlich, abhängig von Bestrahlungsdauer und Einstrahlungswinkel Die Bestrahlungsdauer wird bestimmt durch Erdrotation und Erdrevolution um geneigte Achse (Schiefe der Ekliptik) Der Einfluss des Einstrahlungswinkels: die Kugelform der Erde bewirkt, dass einfallende Strahlung in verschiedenen geograph. Breiten auf unterschiedlich große Flächen trifft
• Bitte definieren Sie die Begriffe Erdrevolution und Erdrotation Erdrotation: Drehung der Erde um sich selbst Erdrevolution: Drehung der Erde um die Sonne
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• Wie variiert der Erdumlauf? zwischen Kreisform und Ellipse
• Bitte definieren Sie den Begriff Solstitium. längster Tag des Jahres (Sommerhalbkugel)
• Bitte definieren Sie den Begriff Äquinoktium/Äguinoktien. Zeitpunkt, an dem Tag und Nacht genau gleich lang sind (im Herbst oder Frühling)
• Welche Beleuchtungsklimazonen/Jahreszeiten können aus Erdrevolution bzw. -rotation identifiziert werden? Polargebiete: Im Winter: Sonne geht über längere Zeit nicht richtig auf; im Sommer: Sonne geht über längeren Zeitraum nicht unter Mittelbreiten: große Unterscheide zw. den Jahreszeiten, ausgeprägte Übergangsjahreszeiten zur Zeit der Äquinoktien Subtropen: im Sommer sehr hohe fast tropische Temperaturen zur Zeit des höchsten Sonnenstandes, kühle Winter, aber schwächere jahreszeitliche Differenzierung Tropen: Tageszeitenklima: Tagesschwankungen der Temperatur überschreiten die der Jahresschwankungen
• Strahlungshaushalt: Was besagt die Modellvorstellung des schwarzen Strahlers? schwarzer Strahler = ein Körper, der auftreffende Strahlung vollständig absorbiert Strahler gibt entsprechend seiner Temperatur auch wieder Strahlung ab Wien‘sches Verschiebungsgesetz: bei schwarzem Strahler ist Produkt aus der Wellenlänge der abgestrahlten Energie und der absoluten Temperatur des Strahlers konstant                              (unwichtig) D.h. dass (Schwarze) Körper mit hohen Oberflächen-Temperatur z.B. Sonne, ihr Strahlungsmaximum in einem relativ kurzwelligen Bereich des elektromagnetischen Spektrums haben   Langwellig = Wellenlängen größer 3 μm  Kurzwellig = Wellenlängen kleiner 3 μm
• Welche Strahlungen sind langwellig welche kurzwellig? Langwellig = Wellenlängen größer 3 μm Kurzwellig = Wellenlängen kleiner 3 μm Beispiele für kurzwellige Strahlung: von der Sonne ausgehende Strahlung, alle mit der Sonnenstrahlung verbundenen Vorgänge Beispiele für langwellige Strahlung: von Erde und Atmosphäre ausgehende Strahlung (wg. der niedrigen Temperatur der Körper)
• In welcher Form tritt Strahlung in die Erdatmosphäre und Erdoberfläche ein und wie verändert sie sich? Das was reinkommt (Einnahmen), geht auch wieder raus (Ausgaben),also ein ausgeglichener Haushalt  aber die Strahlung kommt kurzwellig rein u. ein Großteil wird langwellig in die Atmosphäre geschickt Atmosphäre wirkt wie ein Glashaus (filter), so kommt einiges der langwelligen wieder zurück auf die Erde, einige kurzwellige erreichen gar nicht erst die Erdoberfläche, sondern werden direkt zurückgeschickt.
• In welcher Form tritt Strahlung in die Erdatmosphäre und Erdoberfläche ein und wie verändert sie sich? Das was reinkommt (Einnahmen), geht auch wieder raus (Ausgaben),also ein ausgeglichener Haushalt  aber die Strahlung kommt kurzwellig rein u. ein Großteil wird langwellig in die Atmosphäre geschickt Atmosphäre wirkt wie ein Glashaus (filter), so kommt einiges der langwelligen wieder zurück auf die Erde, einige kurzwellige erreichen gar nicht erst die Erdoberfläche, sondern werden direkt zurückgeschickt.
• Was ist die Albedo? Wovon ist sie abhängig? Albedo gibt prozentualen Anteil an, der beim Auftreffen auf einen Körper diffus reflektiert wird abhängig von Wellenlänge und Beschaffenheit des Körpers der bestrahlten Fläche(z.B. Neuschnee (Albedo = 0,95), dunkler Nadelwald (Albedo=0,05))
• Definieren Sie, was man unter dem Begriff Infrarotfenster versteht. =Teil des Infrarotlichtes, das nicht in Atmosphäre absorbiert wird Großteil der langwelligen Emission der Erde (Infrarotlicht) wird in Atmosphäre absorbiert (Glashauswirkung der Atmosphäre) Fühlbarer Wärmestrom: an der Erdoberfläche wird Luft erwärmt und diese steigt auf Latenter Wärmestrom: an Erdoberfläche wird bei Verdunstung von Wasser zu Wasserdampf Energie benötigt, diese wird bei der Kondensation wieder frei
• Strahlungsbilanz (Formel und Erklärung) Q = (I+H-R) – (E-A)Q: Strahlungsbilanz solarer (von der Sonne) und terrestrischer (von der Erde) Ein- bzw. AusstrahlungI: direkte SonneneinstrahlungH: diffuses Himmelslicht (kurzwellige Streustrahlung) (das was auf der Erde ankommt, Teil davon als Albedo zurückreflektiert)R: AlbedoE: langwellige Ausstrahlung der ErdeA: langwellige Gegenstrahlung der Atmosphäre
• Klimaelement (Definition & Beispiele: Klimaelement: messbare Eigenschaft eines Klimasystems, prägen einzeln oder durch ihr Zusammenwirken das Klima Beispiele: Temperatur Niederschlag (Niederschlagsmenge, Niederschlagsform) Luftdruck Wind (Windrichtung, Windgeschwindigkeit) Luftfeuchte  Bewölkung (Wolkentyp, Bedeckungsgrad) Strahlung Oberflächen- & Bodentemperatur (werden teilw. nicht als Klimaelemente betrachtet)
• Klimafaktoren (Definition, Benennung) =Größen, die Einfluss auf Wetter/Klima eines Ortes nehmen können Beispiele:geographische Breite Lage zum Meer (maritim/kontinental) Exposition (Sonne, Wind) Bodenbedeckung
• Was misst das Thermoisoplethendiagramm und wie ist es aufgebaut? Es misst die Lufttemperatur Darstellung: mittlere Temperatur der einzelnen Monate zu bestimmter Uhrzeit werden aufgetragen und miteinander verbunden horizontal: Jahresgang der Temperatur vertikal: Tagesgang der Temperatur (teilwesise) dickere, geschwungene, waagerechte Linie: Sonnenaufgang
• natürliche Ursachen für Klimaänderungen Exzentrizität (Veränderung der Erdrevolution von einem Kreis zur Ellipse) Veränderung der Erdachsenneigung (je senkrechter die Strahlung auf die Erde trifft, desto mehr Energie hat sie) Vulkanische Aktivitäten (Ausstoß Asche und CO2 kann Auswirkungen auf Klima haben, da es sich in der Atmosphäre ablagert) Variabilität der Sonnenaktivität
• anthropogen verursachter Klimawandel (Definition) Lt. UN Framework Convention on Climate Change: Klimawandel = die direkt oder indirekt durch menschliche Aktivitäten hervorgerufene Veränderung des Klimas, bei der die Zusammensetzung der Atmosphäre verändert wird und die zusätzlich zur natürlichen Klimavariabilität über längeren Zeitraum beobachtet werden kann
• beobachtbare Klimaveränderungen globaler Temperaturanstieg (Oberflächentemperatur, aber auch allg. steigende Temperaturen, u. a. durch Luftverschmutzung) Verstärkung der Temperaturextreme (heiße Tage und heiße Nächte, Hitzewellen werden häufiger (problematisch für Landwirtschaft, auch Dürren (auch Tourismus) Rückgang der Schnee- und Eisbedeckung (führt zu mehr Gletscherseen, auftsauenden Permafrostboden (Bodeninstabilität (Erdrutschen)), Veränderung in Ökosystemen, Auswirkungen auf Skidestinationen (besonders in den Alpen)) Anstieg des Meerespiegels  Erwärmung der Meere Veränderung der Niederschlagsverteilung (nördl. Hemisphäre: Zunahme)
• anthropogen verursachter Klimawandel (Ursachen) Zunahme der Emissionen durch anthropogene Tätigkeit: - Verbrennung von Gas, Kohle, Öl (zur Energie und Wärmegewinnung)- Intensivierung der landwirtschaftlichen Nutzung, Zunahme der Rinderhaltung (Methangase, Faulungsprozesse werden in Gang gesetzt)- Industrieabgase- Entwaldung
• Was sind die vier langlebigen Treibhausgase? -Kohlendioxid (CO2): wichtigstes anthropogenes THG-atmosphärische Konzentrationen von Methan (CH4) u. Lachgas (N2O) ist markant angestiegen (s. Abb.)-halogenierte Kohlenwasserstoffe (z.B. Brom oder Chlorverbindungen)
• anthropogen verursachter Klimawandel (Folgen) Zunahme der Emissionen:- Zunehmende Adsorption von langwelliger Strahlung in der Atmosphäre und zunehmende Gegenstrahlung zurück auf die Erde (Glashauswirkung verstärkt sich)- Temperatur auf der Erde erhöht sich
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• Spurengase = Gase, die in Erdatmosphäre nur einen winzigen Anteil ausmachen - Absorbieren im Wellenlängenbereich des Infrarotfensters und strahlen diese zurück auf die Erde - durch Erhöhung der Konzentration in Atmosphäre auch größere Adsorption in Wellenlängenbereichen, die sonst nur tlw. absorbiert werden (10,5 und 13-14μm: hier weist die Erdstrahlung ihr Maximum auf!!!) -  Bsp. Methan (CH4), Lachgas (N20)
• Tourismus als Verursacher der Emissionen (wodurch?, Messung) Zunahme der Emissionen aus dem Tourismus durch - Zunahme der Menschen, die reisen - Reisen über größere Distanzen - zunehmend energieintensive Transportmittel/Hotels (z.B. Saunas) Messung: wenige Daten dazu, da es auch schwierig messbar - wichtige Kenngrößen: CO2 Emissionen, Strahlungsantrieb ("Radiative Forcing"(RF), Maß für den Einfluss, den ein Faktor auf die Änderung des Gleichgewichts von einfallender und abgehender Energie im System Erde-Atmosphäre hat)
• Auswirkungen des Klimawandels auf den Tourismus Tourismussektor bzw. Destinationen: sehr sensibel gegenüber Klimawandel - Länge der Saison und spielt entscheidende Rolle bei der Wahl der Destination (z.B. Schneesaison bei Wintersportdestinationen) Tourismusrelevante Faktoren, die Destinationen beeinflussen werden (nach UNWTO, UNEP, WMO): 1) direkte Auswirkungen des Klimawandels2) indirekte Auswirkungen des Klimawandels3) Auswirkungen von Programmen zur Verminderung der Treibhausgasemissionen4)indirekte gesellschaftliche Wirkungen
• Auswirkungen des Klimawandels auf den Tourismus (direkte Auswirkungen) Klima beeinflusst Konkurrenzfähigkeit einer Destination - Veränderungen der Saison, z.B. Saisonverschiebung- Attraktivität des Angebotes sinkt durch Änderung des Klimas, --Annahme: auf höheren geographischen Breiten gelegene sowie topographisch höher gelegene Destinationen werden attraktiver--Wettbewerbsfähigkeit von etablierten Destinationen wird teilweise sinken (insbes. etablierte Wintersportorte sind sehr anfällig für Veränderungen)--Daher: Umverteilung der Besucherströme-Zunahme extremer Wetterereignisse bedingen Zerstörung von touristischer Infrastruktur und bedürfen verbeugender Maßnahmen
• Auswirkungen des Klimawandels auf den Tourismus (indirekte Auswirkungen) - hiervon sind insbesondere Gebirgsregionen, Inseln und Küstenregionen- Veränderung der Wasserverfügbarkeit: Abnahme der jährlichen N-Summen wird in einigen Destinationen zu Wassermangel und zur Konkurrenz mit anderen Wirtschaftsbereichen um Ressource Wasser führen (z.B. LW)- Verlust von Biodiversität (es wird geschätzt, dass zw. 20-30% der Pflanzen- und Tierarten bei weltweitem Temperaturanstieg von 1.5 – 2.5° C vom Aussterben bedroht sind)--->negative Auswirkungen auf die Attraktivität von Destinationen haben (z.B. Küstenerosion, Desertifikation, Zunahme von Hurrikans und extremen Wetterereignissen)
• Auswirkungen des Klimawandels auf den Tourismus (Auswirkungen von Programmen zur Verminderung der Treibhausgasemissionen) -Annahme: Transportkosten werden steigen, Umweltbewusstsein der Menschen nimmt zu (Änderung des Reiseverhaltens) --->Bevorzugung umweltfreundlicher Transportmittel, Wahl anderer (näher gelegener) Destinationen

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