Die Ökozonale Gliederung der Erde nach Schultz 2000
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Die Ökozonale Gliederung der Erde nach Schultz 2000. 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

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Die Ökozonale Gliederung der Erde nach Schultz 2000

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Presentation Transcript


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

Die Ökozonale Gliederung der Erde nach Schultz 2000


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

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


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

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


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

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


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

Plattentektonik & Evolution

Die zeitlichen Abstände (in Mio Jahren) zwischen der Trennung der Landmassen als Folge der Kontinentaldrift der einzelnen Erdplatten.

© H.Kehl


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

Klimadynamik in der Erdgeschichte

Die drei wichtigsten Parameter

Erde& Sonne:Der Wechsel zwischen Warm- und Kaltzeiten

© H.Kehl


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

Der Wechsel von Warm- und Kaltzeiten

Die Sonneund verschiedene Phänomene:

Das zyklische Auftreten von Kalt- und Warmzeiten mit

ca. 150 Mio. Zykluszeit.

© H.Kehl


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

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


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

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


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

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


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

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


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

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


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

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


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

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


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

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


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

Der Weg in das Holozän, das aktuelle Interglazial

Die drei wichtigsten Parameter

© H.Kehl


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

Regenwaldreste: LGM = ca. 25.000 – ca. 18.000 BP

Paleontology Science Center, Colorado

© H.Kehl


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

(Regen)waldreste: LGM = ca. 25.000 – ca. 18.000 BP

Paleontology Science Center, Colorado


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

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


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

Darfur – Nord-Sudan


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

Antarktis / Arktis / N-Europa / N-Amerika


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

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


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

Australien, Cairns / Atherton Tableland


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

Zum Vergleich: Gegenwart plus x Jahre

Schelfgebiete aller Kontinente sind mit Wasser bedeckt

und Teile flacher Küstenregionen


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

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


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

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


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

Gegenwart:

Paleontology Science Center, Colorado


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

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


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

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


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

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


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

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


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

Die Ökozonale Gliederung der Erde nach Schultz 2000


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

Klassifikation des Klimas, Methoden:

Die drei wichtigsten Parameter

FS

Wir unterscheiden:

Genetische Klassifikation:

Effektive Klassifikation:

© H.Kehl


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

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


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

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


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

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.


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

Wie kann man das Klima an einem Ort beschreiben?

Das ökologische Klimadiagramm nach Walter 1968.


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

Wie entstehen Klimazonen?

Ferrel Cell

Ferrel Cell

© H.Kehl


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

Globalklimatische Bedingungen

© H.Kehl


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

Globalklimatische Bedingungen

© H.Kehl


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

Globalklimatische Bedingungen

© H.Kehl


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

Globalklimatische Bedingungen: Die ITC

© H.Kehl


Die kozonale gliederung der erde nach schultz 2000

Globalklimatische Bedingungen: Verlagerung der ITC


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