„Habe nun ach! Philosophie, Juristerei und Medizin, und leider auch Theologie! durchaus studiert mit heißem Bemühn. Da steh ich nun, ich armer Tor! und bin so klug als wie zuvor; heiße Magister, heiße Doktor gar, und ziehe schon an die zehen Jahr herauf, herab und quer und krumm meine Schüler an der Nase herum – und sehe, dass wir nichts wissen können!

Das will mir schier das Herz verbrennen!“ 

- Faust I, S. 354–365

Klimasystem

Das Klimasystem ist ein höchst komplexes System, das aus fünf Hauptbestandteilen besteht:

1.    #Klimasystem #Atmosphäre: der Atmosphäre im Klimasystem,

2.    #Klimasystem #Hydrosphäre: der Hydrosphäre (Ozean, Seen, Flüsse),

3.    #Klimasystem #Kryosphäre: der Kryosphäre (Eis und Schnee),

4.    #Klimasystem #Litosphäre: der Lithosphäre (Landoberfläche: festes Gestein und Böden) und

5.    #Klimasystem #Biosphäre: der Biosphäre im Klimasystem (auf dem Land und im Wasser)

sowie:

6.    den Wechselbeziehungen zwischen diesen Bestandteilen.

Das Klimasystem verändert sich über die Zeit unter dem Einfluss seiner eigenen inneren Dynamik und durch äußere Antriebe (wie Vulkanausbrüchesolare Schwankungen und anthropogene Einflüsse wie die Änderung der Zusammensetzung der Atmosphäre und der Landnutzung).[1]

2. Wechselbeziehungen zwischen den Klima-Subsystemen

Klimaänderungen können durch eine Veränderung der Dynamik der Atmosphäre, ihrer chemischen Zusammensetzung oder anderer atmosphärischen Eigenschaften zustande kommen. Diese stehen jedoch in enger Wechselwirkung mit den Komponenten anderer Systeme wie den Strömungen des Ozeans, der Ausdehnung der Vegetation, der Eis- und Schneebedeckung der Erde usw. und wirken auf diese zurück. So transportiert das ozeanische Strömungssystem, das selbst unter dem Einfluss der atmosphärischen Windsysteme steht, große Energiemengen von niederen in höhere Breiten und erwärmt z.B. im nordwestatlantischen Raum dadurch ganz erheblich die untere Atmosphäre. In anderen Regionen, z.B. an der nordamerikanischen Ostküste, sorgen kalte Meeresströmungen für ein eher unwirtliches Klima. Die Vegetation steuert erheblich den Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre und damit deren Treibhauswirkung, ist selbst aber wiederum ganz entscheidend von Eigenschaften der Atmosphäre wie Temperatur oder Wasserdampfgehalt abhängig. Die Bildung von Eis- und Schnee setzt bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt ein, die hohe Reflexion von Sonnenstrahlen durch Eis- und Schneeoberflächen beeinflusst aber wiederum stark die atmosphärische Temperatur.

3. Klimaänderung durch innere Ursachen

Durch Veränderungen dieser Bestandteile kann sich auch das Klima als Ganzes verändern. Man spricht dann von inneren Ursachen einer Klimaänderung. Wenn z.B. die Konzentration von Kohlendioxid in der Atmosphäre zunimmt, erwärmt sich die Atmosphäre. In der Folge erwärmt sich auch der Ozean. Wenn Pflanzen bei einer solchen Erwärmung nicht genügend Niederschlag erhalten, können sie verdorren. Sie sind dann nicht mehr in der Lage, in gleichem Maße Kohlendioxid aufzunehmen, das dann in der Atmosphäre verbleibt und sie zusätzlich erwärmt. Durch eine wärmerer Atmosphäre können auch große Flächen von Eis und Schnee abschmelzen. Der dunkle Boden oder das dunklere Wasser, die dann unter dem Schnee oder dem Meereis frei werden, reflektieren Sonnenstrahlen nur noch wenig und wandeln sie viel eher in Wärmestrahlen um. Diese erwärmen dann wieder die Atmosphäre.

4. Klimaänderung durch äußere Ursachen

Das Klima kann aber auch von außen verändert werden, also von Ursachen, die nicht in den Bestandteilen des Klimasystems liegen. Der wichtigste äußere Einfluss ist die Sonne. Die Energie der Sonnenstrahlung ist der wichtigste Antrieb des Klimas. Wenn sich die Sonnenstrahlung deutlich ändert, dann ändert sich auch das Klima. Ein weiterer wichtiger äußerer Einfluss sind Vulkanausbrüche. So können die vielen kleinen Partikel, die ein Vulkan bei einem Ausbruch in die Luft schleudert, zu einer Abkühlung des Klimas führen. Vulkanasche reflektiert Sonnenstrahlen und verhindert so, dass sie die untere Atmosphäre erwärmen. Ein dritter Einflussfaktor von außen ist neuerdings der Mensch. Durch das Verbrennen von Kohlen, Gas und Erdöl in Kraftwerken und Autos erzeugt der Mensch Kohlendioxid. Kohlendioxid nimmt Sonnenstrahlen auf und wandelt sie in Wärmestrahlen um. Man bezeichnet dieses Gas daher als Treibhausgas, weil es zu einer Erwärmung wie in einem Treibhaus führt.

5. Verweise

Stand: 2016

Gastbeitrag aus: Klimawiki

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