11

Tutorium Tutorium Physische Physische

GeographieGeographieDienstag 08.15- 09.45 UhrDienstag 08.15- 09.45 Uhr

Raum 3065Raum 3065Claudia WeitnauerClaudia Weitnauer

2

Fragen KlimaFragen Klima1.1. Zeichen den vertikalen Aufbau der Atmosphäre!Zeichen den vertikalen Aufbau der Atmosphäre!2.2. Wie beeinflusst die Nordatlantische Oszillation Wie beeinflusst die Nordatlantische Oszillation

(NAO) die Winterwitterung in Mitteleuropa?(NAO) die Winterwitterung in Mitteleuropa?3.3. Worauf beruht der thermische Unterschied Worauf beruht der thermische Unterschied

zwischen kontinentalen und ozeanischen Gebieten?zwischen kontinentalen und ozeanischen Gebieten?4.4. Warum bilden sich im Azorenraum bzw. im Raum Warum bilden sich im Azorenraum bzw. im Raum

um Island immer wieder bevorzugt dynamische um Island immer wieder bevorzugt dynamische Hoch- bzw. Tiefdruckgebiete?Hoch- bzw. Tiefdruckgebiete?

5.5. Welche unterschiedlichen Charakteristika und Welche unterschiedlichen Charakteristika und Entstehungsbedingungen besitzen Landregen und Entstehungsbedingungen besitzen Landregen und Schauerniederschlag?Schauerniederschlag?

6.6. Welche Ursachen für Konvektion in der Atmosphäre Welche Ursachen für Konvektion in der Atmosphäre gibt es?gibt es?

3

KlimaklassifikationenKlimaklassifikationenEffektive:Effektive:z.B. Köppen/ Geiger, z.B. Köppen/ Geiger,

Schreiber, Troll/PaffenSchreiber, Troll/Paffen► auf die Wirkung des auf die Wirkung des

Klimas bezogenKlimas bezogen► Nach Nach

charakteristischen charakteristischen Werten messbarer Werten messbarer KlimaelementeKlimaelemente

► Ausgehend von den Ausgehend von den Ergebnissen klimat. Ergebnissen klimat. Vorgänge und ihren Vorgänge und ihren AuswirkungenAuswirkungen

Genetische:Genetische:z.B. Flohn oder z.B. Flohn oder

Terjung/LouieTerjung/Louie► auf Ursache bezogenauf Ursache bezogen► Nach dynamischen Nach dynamischen

Vorgängen in der Vorgängen in der AtmosphäreAtmosphäre

► Ausgehend von dem Ausgehend von dem Zustandekommen Zustandekommen versch. Klimateversch. Klimate

4

Effektive Klimaklassifikation Effektive Klimaklassifikation nach Köppen/Geigernach Köppen/Geiger

A- KlimateA- Klimate Trop. Regen- Trop. Regen- (wald) Klimate(wald) Klimate

ttminmin> 18> 18°C°C

B- KlimateB- Klimate Trockene Trockene KlimateKlimate

(Sommerregen, (Sommerregen, Winterregen, Regen Winterregen, Regen ohne Periode)ohne Periode)

C- KlimateC- Klimate Warmgemäßigte Warmgemäßigte RegenklimateRegenklimate

ttmaxmax >10 >10°C°C-3°C< t-3°C< tminmin< 18°C< 18°C

D- KlimateD- Klimate Boreale KlimateBoreale Klimate ttmaxmax >10 >10°C°Cttminmin < -3°C < -3°C

E- KlimateE- Klimate Kalte KlimateKalte Klimate 00°C< t°C< tmaxmax< 10°C< 10°C

F- KlimateF- Klimate SchneeklimateSchneeklimate ttmaxmax< 0< 0°C°C

5

Effektive Klimaklassifikation Effektive Klimaklassifikation nach Köppen/Geigernach Köppen/Geiger

2. Buchstabe: Abgrenzung nach dem NS2. Buchstabe: Abgrenzung nach dem NSf: immerfeuchtf: immerfeucht s: sommertrockens: sommertrockenw: wintertrockenw: wintertrocken W: WüstenklimateW: WüstenklimateS: SteppenklimateS: Steppenklimate

3. Buchstabe: Abgrenzung nach der 3. Buchstabe: Abgrenzung nach der TemperaturTemperatur

nach Schwellenwerten von tnach Schwellenwerten von tminmin und t und tmaxmax (a,b,c,d) bzw. für T (h,k)(a,b,c,d) bzw. für T (h,k)

6

7

Genetische Klimaklassifikation nach Genetische Klimaklassifikation nach Terjung/LouieTerjung/Louie

► Energiebilanz der Erde als GrundlageEnergiebilanz der Erde als Grundlage► Klassifikation aufgebaut auf einer vereinfachten Klassifikation aufgebaut auf einer vereinfachten

Wärmebilanz der ErdeWärmebilanz der Erde► 62 Energiebilanzklimate, die in 6 Gruppen 62 Energiebilanzklimate, die in 6 Gruppen

zusammengefasst werden:zusammengefasst werden:1.1. tropischetropische A-KlimateA-Klimate: maximale Energieaufnahme bei : maximale Energieaufnahme bei

geringer Schwankung und hohen absoluten Werten; geringer Schwankung und hohen absoluten Werten; 2.2. subtropischesubtropische B-KlimateB-Klimate: hohe Energieaufnahme bei : hohe Energieaufnahme bei

mittleren Schwankungen;mittleren Schwankungen;3.3. C-KlimateC-Klimate der der mittleren Breitenmittleren Breiten kontinentalerkontinentaler Prägung: Prägung:

große Energieeinnahme bei großen Schwankungen; große Energieeinnahme bei großen Schwankungen; 4.4. D-KlimateD-Klimate der mittleren der mittleren TropenTropen: mittlere Aufnahme bei : mittlere Aufnahme bei

sehr geringen Schwankungen; sehr geringen Schwankungen; 5.5. E-KlimateE-Klimate maritimer Prägung: mittlere Ein- und Aufnahme maritimer Prägung: mittlere Ein- und Aufnahme

bei mittleren Schwankungen meist durch den bei mittleren Schwankungen meist durch den Energietransport mit Energietransport mit ZyklonenZyklonen; ;

6.6. polare polare G-KlimateG-Klimate: minimale Energiemengen bei großem : minimale Energiemengen bei großem SchwankungsbetragSchwankungsbetrag

8

Genetische Klimaklassifikation nach Genetische Klimaklassifikation nach FlohnFlohn

Klimagenetische Klassifikation unter Berücksichtigung der Klimagenetische Klassifikation unter Berücksichtigung der großräumigen Zirkulationssystemegroßräumigen Zirkulationssysteme

Vier stetigeVier stetige und drei alternierende und drei alternierendeSysteme:Systeme:

äquatoriale Westwindzone mit innertropischen Konvergenzenäquatoriale Westwindzone mit innertropischen KonvergenzenRandtropenklima mit sommerlichem Zenitalregen und Randtropenklima mit sommerlichem Zenitalregen und

winterlichem Passatwinterlichem Passatsubtropische Trocken- oder Passatzonesubtropische Trocken- oder Passatzonesubtropische Winterregenzone mit sommerlichem Passat und subtropische Winterregenzone mit sommerlichem Passat und

winterlichem Westwindklima (Mittelmeerklima)winterlichem Westwindklima (Mittelmeerklima)außertropische Westwindzoneaußertropische Westwindzonesubpolare Zone mit winterlichem polaren Ostwind und subpolare Zone mit winterlichem polaren Ostwind und

sommerlichem Westwindsommerlichem Westwindhochpolare Ostwindzonehochpolare Ostwindzone

9

Klimaklassifikation nach Klimaklassifikation nach Troll/PaffenTroll/Paffen

► KlimasystematikKlimasystematik► Hauptorientierung des Systems an der jahreszeitlichen Hauptorientierung des Systems an der jahreszeitlichen

Variation der klimatischen Hauptelemente Variation der klimatischen Hauptelemente ► Unterscheidung der Erde in fünf Zonenklimate:Unterscheidung der Erde in fünf Zonenklimate:

Zonentypen: Zonentypen: ► I Polar-Subpolares Zonenklima I Polar-Subpolares Zonenklima ► II Kaltgemäßigt-Boreales Zonenklima II Kaltgemäßigt-Boreales Zonenklima ► III III Kühlgemäßigtes ZonenklimaKühlgemäßigtes Zonenklima ► IV Warmgemäßigt-Subtropisches Zonenklima IV Warmgemäßigt-Subtropisches Zonenklima ► V Tropisches Zonenklima V Tropisches Zonenklima

Klimamerkmale zur Abgrenzung der einzelnen Klimatypen: Klimamerkmale zur Abgrenzung der einzelnen Klimatypen: ► Mitteltemperatur kältester Monat Mitteltemperatur kältester Monat ► Mitteltemperatur wärmster Monat Mitteltemperatur wärmster Monat ► Lufttemperatur-Jahresschwankungen Lufttemperatur-Jahresschwankungen ► Niederschlag/Feuchteangebot Niederschlag/Feuchteangebot

10

Ökoklimatische Gliederung der Ökoklimatische Gliederung der Erde nach Lauer/ FrankenbergErde nach Lauer/ Frankenberg

1.1. Solare BestrahlungszonenSolare Bestrahlungszonen Gliederung nach jährl. Tageslängen- Gliederung nach jährl. Tageslängen-

SchwankungSchwankungTropenTropen < 3 Stunden < 3 StundenSubtropenSubtropen zw. 3- 7 Stunden zw. 3- 7 StundenMittelbreitenMittelbreiten zw. 7- 24 Stunden zw. 7- 24 StundenPolarzonenPolarzonen einmalige bis halbjährige einmalige bis halbjährige

MitternachtssonneMitternachtssonne

11

Ökoklimatische Gliederung der Ökoklimatische Gliederung der Erde nach Lauer/ FrankenbergErde nach Lauer/ Frankenberg

2.2. Länge der thermischen VegetationszeitLänge der thermischen Vegetationszeit Nach Pflanzenbestandtypischen monatl. Nach Pflanzenbestandtypischen monatl.

Temperatur- Schwellenwerten, oberhalb Temperatur- Schwellenwerten, oberhalb derer die dominierende Pflanzenwelt einen derer die dominierende Pflanzenwelt einen deutlichen monatl. Stoffgewinn erzielt:deutlichen monatl. Stoffgewinn erzielt:

Oligotherm 0-2 MonateOligotherm 0-2 MonateMikrotherm 3-4 MonateMikrotherm 3-4 MonateMesotherm 5-6 MonateMesotherm 5-6 MonateMakrotherm 7-9 MonateMakrotherm 7-9 MonateMegatherm 10-12 MonateMegatherm 10-12 Monate

12

Ökoklimatische Gliederung der Ökoklimatische Gliederung der Erde nach Lauer/ FrankenbergErde nach Lauer/ Frankenberg

3.3. Länge der hygrischen VegetationszeitLänge der hygrischen Vegetationszeit Nach dem Verhältnis von NS- Aufkommen Nach dem Verhältnis von NS- Aufkommen

und potentieller Landschaftsverdunstung:und potentieller Landschaftsverdunstung:Perarid: 0 humide MonatePerarid: 0 humide MonateArid: 1-2 humide MonateArid: 1-2 humide MonateSemiarid: 3-4 humide MonateSemiarid: 3-4 humide MonateSubhumid: 5-6 humide MonateSubhumid: 5-6 humide MonateHumid: 7-9 humide MonateHumid: 7-9 humide MonatePerhumid: 10- 12 humide MonatePerhumid: 10- 12 humide Monate

13

14

15

Hydrologie- FragenHydrologie- Fragen1.1. Wasser hat verschiedene Wasser hat verschiedene

Bedeutungen. Nenne 6 davon!Bedeutungen. Nenne 6 davon!2.2. Welche Aggregatszustände kann das Welche Aggregatszustände kann das

Wasser annehmen und wie heißen ihre Wasser annehmen und wie heißen ihre Übergänge?Übergänge?

3.3. Welchen Anteil hat das Süßwasser an Welchen Anteil hat das Süßwasser an der Gesamtwassermenge der Erde und der Gesamtwassermenge der Erde und welchen Anteil das Eis am Süßwasser?welchen Anteil das Eis am Süßwasser?

16

Hydrologie- FragenHydrologie- FragenBedeutung von Wasser:Bedeutung von Wasser:► LebensraumLebensraum►HygienemittelHygienemittel► LebensmittelLebensmittel► TransportmittelTransportmittel► LösungsmittelLösungsmittel► FormungsfaktorFormungsfaktor► EnergieträgerEnergieträger► Regler des EnergiehaushaltesRegler des Energiehaushaltes

17

Verteilung des WassersVerteilung des WassersSüßwasser 2,6 %

18

Süßwasser 2,6 %Süßwasser 2,6 %

19

HydrologieHydrologieEigenschaften des WassersEigenschaften des Wassers

1.1. Diplocharakter: unterschiedliche Diplocharakter: unterschiedliche Elektronegativität von Sauerstoff und Elektronegativität von Sauerstoff und Wasserstoff bewirkt, dass es im Wasserstoff bewirkt, dass es im Wassermolekül zu einer ungleichen Wassermolekül zu einer ungleichen Ladungsverteilung kommt; Valenzwinkel Ladungsverteilung kommt; Valenzwinkel 104,5104,5°°

2.2. Dissoziation: HDissoziation: H22O O H H+++ OH+ OH--

pH- Wert= -log pH- Wert= -log [H[H++]]pH 0-6: sauerpH 0-6: sauerpH 7: neutralpH 7: neutralpH 7-14: basisch pH 7-14: basisch

20

Eigenschaften des WassersEigenschaften des Wassers3.3. Lösungsvermögen:Lösungsvermögen:

HH22O+COO+CO22 H H22COCO33 (Kohlensäure) (Kohlensäure)

CaCOCaCO33+ H+ H22COCO3 3 Ca(HCOCa(HCO33))2 2 (Calciumhydrogenkarbonat, Kalk)(Calciumhydrogenkarbonat, Kalk)

4.4. 3 Aggregatszustände: fest, flüssig, 3 Aggregatszustände: fest, flüssig, gasförmig und ihre Übergängegasförmig und ihre Übergänge

5.5. Hohe spezifische WärmeHohe spezifische Wärmec= 4,18 J/ (g*K)c= 4,18 J/ (g*K)

6.6. geringe Wärmeleitfähigkeitgeringe Wärmeleitfähigkeitλλ= 0,42 J/(s*m*K)= 0,42 J/(s*m*K)

7.7. Anaomalie des Wassers: Wasser hat bei Anaomalie des Wassers: Wasser hat bei 44°C seine größte Dichte°C seine größte Dichte

21

Eigenschaften des WassersEigenschaften des Wassers8.8. Kapillarität:Kapillarität:- beruht auf Kohäsions- undberuht auf Kohäsions- und

AdhäsionskräftenAdhäsionskräftenKohäsion: z.B. Oberflächenspannung, Kohäsion: z.B. Oberflächenspannung,

molekularer Zusammenhalt innerhalb molekularer Zusammenhalt innerhalb eines Mediumseines Mediums

Adhäsion: Anziehung zwischen Adhäsion: Anziehung zwischen verschiedenen Medien an ihrer verschiedenen Medien an ihrer Grenzfläche, z.B. DipolaritätGrenzfläche, z.B. Dipolarität

22

Wasserkreislauf und Wasserkreislauf und WasserhaushaltWasserhaushalt

Allgemeine Wasserhaushaltsgleichung:Allgemeine Wasserhaushaltsgleichung:

N= V + A + (R-B)N= V + A + (R-B)

N, V, A : Niederschlag, Verdunstung, N, V, A : Niederschlag, Verdunstung, AnflussAnfluss

R-B: Vorratsänderung: Rücklage- R-B: Vorratsänderung: Rücklage- AufbrauchAufbrauch

23

Wasserkreislauf und Wasserkreislauf und WasserhaushaltWasserhaushalt

V/N: Niederschlagsverhältnis (Afrika, V/N: Niederschlagsverhältnis (Afrika, Australien am größten)Australien am größten)

A/N: Abflussverhältnis (Pole, Europa am A/N: Abflussverhältnis (Pole, Europa am größten)größten)

24

25

Vielen Dank für die Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!Aufmerksamkeit!