Die Ökozonale Gliederung der Erde nach Schultz 2000

1. Die Ökozonale Gliederung der Erde nach Schultz 2000

2. Die Sonne Der wichtigste Parameter für das Klima Die Sonne ist der alleinige Energielieferant für die Erde. Damit ist die variierende Sonneneinstrahlung der Sonne (Bestrahlungsstärke) für den Energiehaushalt der Erde und damit für die Dynamik von Wetter und Klima auf der Erde "verantwortlich". Entfernung Erde – Sonne im Mittel 149,6 Mio km. © H.Kehl

3. Evolution Die Entwicklung des Lebens auf der Erde Die Evolution auf den unterschiedlichen Kontinenten führte z.B. zu verschiedenen Florenreichen und unterschiedlichen Tiergruppen. Dabei spielte wesentlich eine Rolle, vor wie langer Zeit die einzelnen Kontinentalplatten sich voneinander getrennt hatten. © H.Kehl

4. DiePlatten- Tektonik Klimabestimmend im Laufe der Erdgeschichte Die Verteilung der Landmassen und der Meere auf der Erde im Laufe ihrer Geschichte ist entscheidend für den Strahlungshaushalt. Und: Die Verteilung der Landmassen auf der Erde im Laufe ihrer Geschichte ist entscheidend für den Evolution. © H.Kehl

5. Plattentektonik & Evolution Die zeitlichen Abstände (in Mio Jahren) zwischen der Trennung der Landmassen als Folge der Kontinentaldrift der einzelnen Erdplatten. © H.Kehl

6. Klimadynamik in der Erdgeschichte Die drei wichtigsten Parameter Erde& Sonne:Der Wechsel zwischen Warm- und Kaltzeiten © H.Kehl

7. Der Wechsel von Warm- und Kaltzeiten Die Sonneund verschiedene Phänomene: Das zyklische Auftreten von Kalt- und Warmzeiten mit ca. 150 Mio. Zykluszeit. © H.Kehl

8. Relativ kurzfristige Schwankungen Die drei wichtigsten Parameter Die Sonneund verschiedene Phänomene: Das zyklische Auftreten von Kalt- und Warmzeiten mit ca. 100 bis 125.000 Jahren Zykluszeit. © H.Kehl

9. URSACHEN sind im Wesentlichen ... Die wichtigsten Parameter für das Klima Das Verhältnis von Erde & Sonne ... ... wird geprägt von unterschiedlicher Strahlungsintensität. A) Die Exzentrizität (100 ka) - Änderung des Ellipsenradius der Erdumlaufbahn: Die jährliche Umlaufbahn der Erde verändert sich im Laufe einer Periode von rund 100.000 Jahren von einem fast vollkommenen Kreis zu einer länglichen Ellipse und wieder zurück zum Kreis. Dabei schwankt die Entfernung der Erde zur Sonne um 18,5 Millionen Kilometer (aktuell nur 4,9 Mio km). © H.Kehl

10. Die wichtigsten Parameter für das Klima Das Verhältnis von Erde & Sonne ... ... wird geprägt von unterschiedlicher Strahlungsintensität. URSACHEN sind im Wesentlichen ... B) Die Schiefe der Ekliptik bzw. Neigungswinkel der Erdrotations- achse, gen. Obliquität (41 ka): Die Rotationsachse der Erde verläuft nie lotrecht zur Ebene ihrer Umlaufbahn um die Sonne, sondern in einem Winkel, der im Verlauf einer Periode von 41 ka zwischen 21°55' und 24°18'° schwankt. Zurzeit beträgt der Neigungswinkel 23°26'25". Wegen dieser Neigung der Erdachse ändert sich die Intensität der auf jeden Punkt der Erde treffenden Sonnenstrahlung während der einjährigen Umlaufzeit, die die Jahreszeiten verursacht. © H.Kehl

11. Die wichtigsten Parameter für das Klima Das Verhältnis von Erde & Sonne ... ... wird geprägt von unterschiedlicher Strahlungsintensität. URSACHEN sind im Wesentlichen ... B) Die Schiefe der Ekliptik bzw. Neigungswinkel der Erdrotations- achse, gen. Obliquität (41 ka): > Wenn der Neigungswinkel am grössten ist, kommt es auf der Nord- wie auf der Südhalbkugel zu den heissesten Sommern und kältesten Wintern. Vor 25 ka erhielt die Erde auf 65° nördlicher Breite nur soviel Sonne wie heute auf 71° nördlicher Breite, rund 450km weiter nördlich. © H.Kehl

12. Die wichtigsten Parameter für das Klima Das Verhältnis von Erde & Sonne ... ... wird geprägt von unterschiedlicher Strahlungsintensität. URSACHEN sind im Wesentlichen ... C) Die Präzession (25.780 Jahre - nach anderen Angaben 19 bis 23 ka): Während sich die Form der Umlaufbahn (Exzentrizität) und der Neigungswinkel der Rotationsachse (Schiefe der Ekliptik - Obliquität) ändern, vollführt die Erde gleichzeitig eine langsame Kreiselbewegung im Raum - ihre Achse beschreibt einen Kreis (Wanderung des Himmelsnordpols), den sie alle 25.780 Jahre vollendet und der als Umlauf des Perihels bezeichnet wird. © H.Kehl

13. Die wichtigsten Parameter für das Klima Das Verhältnis von Erde & Sonne ... ... wird geprägt von unterschiedlicher Strahlungsintensität. URSACHEN sind im Wesentlichen ... C) Die Präzession (25.780 Jahre - nach anderen Angaben 19 bis 23 ka): Diese Kreiselbewegung, die sogen. Präzession, hat zur Folge, dass sich der Abstand zwischen Erde und Sonne (aktuell mittl. Abstand 149.597.870 km) in einer bestimmten Jahreszeit langsam verändert. So erreicht auf der Nordhalbkugel die Erde auf ihrer Umlaufbahn gegenwärtig den sonnennächsten Stand (das Perihel) im Winter (Januar mit 147.099.600 km in Sonnennähe) und den sonnenfernsten Stand (das Aphel mit 152.096.200 km in Sonnenferne) Anfang Juli. © H.Kehl

14. Die wichtigsten Parameter für das Klima Das Verhältnis von Erde & Sonne ... ... wird geprägt von unterschiedlicher Strahlungsintensität. URSACHEN sind im Wesentlichen ... C) Die Präzession (25.780 Jahre - nach anderen Angaben 19 bis 23 ka): > Diese Kombination begünstigt milde Winter und kühle Sommer - und damit das Anwachsen von Eisdecken. Vor rund 11 ka (Ende der letzten Eiszeit) jedoch waren die Verhältnisse genau umgekehrt und damit nach Ansicht vieler Wissenschaftler die Voraussetzungen für das Abschmelzen des Eises auf der Nordhalbkugel gegeben. © H.Kehl

15. Der Weg in das Holozän Die drei wichtigsten Parameter Wie war die Vegetationsverteilungwährend und nach der letzten Eiszeit als Folge der klimatischen Bedingungen? © H.Kehl

16. Der Weg in das Holozän, das aktuelle Interglazial Die drei wichtigsten Parameter © H.Kehl

17. Regenwaldreste: LGM = ca. 25.000 – ca. 18.000 BP Paleontology Science Center, Colorado © H.Kehl

18. (Regen)waldreste: LGM = ca. 25.000 – ca. 18.000 BP Paleontology Science Center, Colorado

19. Aktuelle Ökozonen Afrikas nach Schultz 2000 u. Sayre et al. 2013

20. Darfur – Nord-Sudan

21. Antarktis / Arktis / N-Europa / N-Amerika

22. LGM = ca. 25.000 – ca. 18.000 BP Die trocken liegenden Schelfgebiete aller Kontinente hatten etwa die Fläche Europas. Regenwälder bedeckten den Sunda-Schelf. © H.Kehl

23. Australien, Cairns / Atherton Tableland

24. Zum Vergleich: Gegenwart plus x Jahre Schelfgebiete aller Kontinente sind mit Wasser bedeckt und Teile flacher Küstenregionen

25. Das Klima im Holozän Die drei wichtigsten Parameter Warme und kühle Phasen in der nördlichen Hemisphäre Zwischen den Eiszeiten von 100-125.000 Jahren immer wieder Interglaziale. Das aktuelle heisst Holozän. © H.Kehl

26. Das Klima im Holozän: Sahara Die drei wichtigsten Parameter Humide und aride Phasen Zwischen den Eiszeiten von 100-125.000 Jahren immer wieder Interglaziale. Das aktuelle heisst Holozän. © H.Kehl

27. Gegenwart: Paleontology Science Center, Colorado

28. Was versteht man unter Klima? Die drei wichtigsten Parameter " ... das geographische Klima [ist] die für einen Ort, eine Landschaft oder einen grösseren Raum typische Zusammenfassung der erdnahen und die Erdoberfläche beeinflussenden atmosphärischen Zustände und Witterungsvorgänge während eines längeren Zeitraums (mindestens 30 Jahre) in charakteristischer Verteilung der häufigsten, mittleren und extremen Werte." © H.Kehl

29. Was versteht man unter dem „Globalklima“? Die drei wichtigsten Parameter Das sogenannte „Globalklima“ ist dagegen eine fiktive Grösse. Die Verwendung von globalen Durchschnittstemperaturen dienen bestenfalls der Orientierung. Einen praktischen Nutzen besitzen sie nicht, obwohl sie durch die Diskussion um „Global Warming" in aller Munde sind. Arithmetische Mittelwerte in diesem Kontext, d.h. zur Charakterisierung des "Globalklimas" sind tatsächlich Werte ohne Wert. Die globale Mitteltemperatur wird heute mit 14-15°C angegeben (is believed to be between!). © H.Kehl

30. Und was versteht man unter Klimazonen? Die drei wichtigsten Parameter Orte ähnlichen Klimas können zu Klimazonen zusammen gefasst werden. Die Erde wird aufgrund unterschiedlich intensiver Sonneneinstrahlung in Zonen verschiedener Klimabedingungen eingeteilt. Diese lassen sich vom Nordpol zum Äquator grob tabellarisch darstellen. © H.Kehl

31. Und was versteht man unter Klimazonen? Die drei wichtigsten Parameter Die stark schematisierte Zonierung ist zwar die gängigste Unterteilung, jedoch zur Charakterisierung von Vegetations- bzw. Klimazonen völlig unbrauchbar. © H.Kehl

32. Die Ökozonale Gliederung der Erde nach Schultz 2000

33. Klassifikation des Klimas, Methoden: Die drei wichtigsten Parameter FS Wir unterscheiden: Genetische Klassifikation: Effektive Klassifikation: © H.Kehl

34. Klassifikation des Klimas, Methoden: Die drei wichtigsten Parameter Genetische Klassifikation: Sie leitet Klimazonen aus der globalen atmosphärischen Zirkulation und der ungleichen globalen Verteilung der Landmassen ab (ohne Berücksichtigung der Reliefenergie und der unterschiedlichen Abstände zwischen den Kontinenten); Die Abhängigkeit der Klimazonen von der Konzentration der Kontinente in der nördlichen Hemisphäre, der globalen Verteilung der Meere sowie der atmosphärischen Strömungsverhältnise wird hier dargestellt. Vor allem nach Köppen. © H.Kehl

35. Klassifikation des Klimas, Methoden: Effektive Klassifikation: Diese Methode berücksichtigt die Wirkungen von Klimaelementen (Strahlung, Temperatur, Luftfeuchte, Luftdruck, Wind, Niederschlag) und der jeweils dominierenden Vegetation sowie weitere allgemeine ökologische Kriterien (wie im Rahmen der LV vorgenommen) © H.Kehl

36. a: Station u. Höhe ü.NN a b: Beobachtungsjahre c d b c: mittl. Jahrestemp. in °C d: mittl. Jahresniederschl. in mm e: linke Ordinate mit Temp. in C ein Teilstrich 10 C f e f: rechte Ordinate mit Niederschlag ein Teilstrich 20 mm Regen (schwarz über 100 mm = Maßstab auf 1/10 reduziert) g g: relative Dürrezeit (punktiert) h: relative Trockenzeit i: Monate mit absolutem Minimum unter 0 Grad C (gestrichelt) h j: Monate mit mittl. Tagesminimum unter 0 Grad C (schwarz - fehlt hier!) k i j k: mittl. tägl. Minimum des kältesten Monats l: tiefste gemessene Temperatur l Wie kann man das Klima an einem Ort beschreiben? z.B. Winterfeuchte Subtropen (ZB IV) Klimadiagramm für einen typisch medit. Standort Das ökologische Klimadiagramm nach Walter 1968.

37. Wie kann man das Klima an einem Ort beschreiben? Das ökologische Klimadiagramm nach Walter 1968.

38. Wie entstehen Klimazonen? Ferrel Cell Ferrel Cell © H.Kehl

39. Globalklimatische Bedingungen © H.Kehl

40. Globalklimatische Bedingungen © H.Kehl

41. Globalklimatische Bedingungen © H.Kehl

42. Globalklimatische Bedingungen: Die ITC © H.Kehl

43. Globalklimatische Bedingungen: Verlagerung der ITC