Wetter und Klima

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Als Wetter bezeichnet man den aktuellen Zustand der Atmosphäre an einem bestimmten Ort, aber es ist auch der zusammenfassende Begriff für alle atmosphärischen Prozesse, die sich innerhalb von maximal einigen Wochen ereignen. Das Wetter schwankt von Stunde zu Stunde, von Tag zu Tag und von Jahr zu Jahr, auch in einem unveränderten Klima. Prozesse mit einer längeren Zeitskala zählt man zum Klima. Klima ist die Synthese von Wetterereignissen über einen Zeitraum, der lang genug ist, um statistische Werte wie Mittelwerte, Standardabweichungen und Extremwerte aller Größen bestimmen zu können, die den Zustand der Atmosphäre beschreiben.

Zur Beschreibung des Klimas wird in der Regel eine Zeitspanne von 30 Jahren als Bezugszeitraum herangezogen. Der Begriff "Klima" ist von klinein, dem griechische Wort für "neigen", abgeleitet; denn Sommer und Winter sind Folge der Neigung der Erdachse relativ zur Bahnebene der Erde um die Sonne, der so genannten Ekliptik. Gegenwärtig beträgt die Neigung 23,5 Grad, wodurch während des Nordsommers die Nordhalbkugel und während des Südsommers die Südhalbkugel stärker von der Sonne bestrahlt werden. Die übliche Einteilung in Klimazonen folgt überwiegend dem Jahresgang der Temperatur und des Niederschlags.

Die im Jahresgang und im Mittel unterschiedliche Einstrahlung der Sonne am Äquator und am Pol sorgt für wärmere und kältere Oberflächen und damit horizontale Temperaturunterschiede in der unteren Atmosphäre, wodurch Luftdruckunterschiede und daraus Strömungen entstehen. Die Atmosphäre ist aber kein isoliertes System, sondern steht mit der Hydrosphäre (Ozean und Wasserkreislauf auf Kontinenten und in der Atmosphäre), der Kryosphäre (Eis und Schnee), der Biosphäre (Tiere und Pflanzen), der Pedosphäre (Boden) und der Lithosphäre (Gestein) in Wechselwirkung.

Diese Bestandteile des Klimasystems bewegen sich mit völlig unterschiedlicher Geschwindigkeit und sie haben drastisch unterschiedliche Wärmeleitfähigkeiten und Wärmekapazitäten. Die Dynamik des Klimasystems und die daraus folgende Statistik des Klimas, wird daher durch die stark unterschiedlichen Zeitskalen der Komponenten geprägt. Die unterste Atmosphäre passt sich in Stunden den Bedingungen an der Oberfläche an, die Tiefenzirkulation der Ozeane reagiert erst in Jahrhunderten voll auf die veränderte Zusammensetzung der Atmosphäre, und ein großes Inlandeisgebiet wie die Antarktis braucht dazu viele Jahrtausende.

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