Selbständige Vertiefungsarbeit





von Felix Kaufmann

April 2001


Unser Klima

Unter Klima versteht man die Zusammenfassung aller Wetterlagen einer bestimmten Region in einem Zeitraum von Jahren oder Jahrzehnten. Die Wetterabläufe und Wetterlagen, die Jahr für Jahr etwa gleich sind bestimmen unser Klima. Das Klimasystem besteht vereinfacht aus Sonne, Atmosphäre, Biosphäre und dem Wasserkreislauf.
Die Sonne:
Die Sonne ist der Motor des Klimasystems. Der Ablauf des Klimas wird von der Stellung der Erde zur Sonne bestimmt, die sich ständig ändert.
Die Atmosphäre:
Ihr dünner, unsichtbarer Schleier schützt die Erde und macht das Leben auf der Erde überhaupt erst möglich. Die Zusammensetzung der Atmosphäre steuert den Temperaturhaushalt. Diejenige Schicht, welche Luft zum Atmen enthält, die Troposphäre, ist nur etwa 10 Kilometer dick, das ist im Vergleich zur riesigen Erdmasse mit 6000 km Radius relativ wenig.
Die Biosphäre:
 
Ausdruck der Sonderstellung der Erde unter den Planeten. Die Atmosphäre und die Kreisläufe ihrer Elemente werden durch die Biosphäre reguliert. Über den Kohlenstoffkreislauf beeinflusst sie das Klima.
Der Wasserkreislauf und der Ozean:
97% der Wasseroberfläche ist im Ozean gespeichert. Ein grosser Teil der einfallenden Sonnenenergie wird für den Antrieb des Wasserkreislaufes benötigt. Über Verdunstung, Transport und Niederschlag beeinflusst er die Klimazonen sehr stark und damit die Lebensbedingungen auf der Erde.

Das Wetter oder die Wetterlage ist der augenblickliche Zustand der Atmosphäre. Durch Temperatur, Luftdruck, Wind, Bewölkung und Niederschlag wird dieser Momentanzustand der Atmosphäre bestimmt. Als Verbindung von Wetter und Klima kann man die Witterung anschauen. Sie erstreckt sich über einen Zeitabschnitt von einigen aufeinanderfolgenden Tagen oder sogar ein bis zwei Wochen.

Das Mitteleuropäische Klima



Man nennt es gemässigte Klimazone. Abgesehen vom äussersten Norden und dem äussersten Süden, sind in Europa kaum Extremwerte zu finden. An der Westküste sorgt der warme Golfstrom für gemässigte Temperaturen. Von Ost nach West bietet die Landschaft kaum Hindernisse, nord-südlich jedoch werden wandernde Luftmassen vom alpinen Hochgebirge aufgehalten, so dass das Mittelmeer von kalten Nordwinden verschont bleibt.

Die Klimazonen
Polare und Subpolare Zonen:
Die Arktis ist neben der Antarktis und den Tundren das kälteste Gebiet der Erde. Eis und Schnee prägen hier das Gesicht der Landschaft, in der im Sommer die Sonne nicht untergeht und im Winter nicht aufgeht. Im Durchschnitt liegt die Temperatur im wärmsten Monat bei 6°C, das Jahresmittel bei minus 30°C, doch hat man in der Tundra auch schon Temperaturen von minus 77°C gemessen.
 
Subtropische Zonen:
Die Subtropischen Zonen bestehen aus trockenheissen Gebieten mit Wüsten, Steppen und teilweise Savannen. Niederschläge gibt es nur sehr unregelmässig. In den Wüstengebieten regnet es nur alle acht bis zehn Jahre. Lufttemperaturen um 50°C sind keine Seltenheit. Die Oberflächen der nackten Felsen erwärmen sich oft bis 60 und 70°C. Die Nächte sind kühl und gelegentlich gibt es in der Sahara sogar Bodenfrost. In den Wüsten kann sich auch der Wind sehr stark entfalten, es fehlen die Pflanzen, welche den Wind bremsen können. Erreicht der Wind eine mittlere Stärke, so erfüllt er die Luft mit Sand und Staub. Die Übergangszonen von der Wüste zu Feuchtgebieten sind die Savannen. Dort sind die Niederschlagsmengen grösser als in der trocken Wüste.
 
Tropische Zone:
Die Tropische Zone besteht aus feuchtheissen Gebieten mit tropischem Regenwald, Monsungebieten und teilweise gibt es auch Savannen. Ein besonderes Kennzeichen der Tropen ist die kurze Morgen- und Abenddämmerung, die sich mit wachsender Entfernung des Standortes vom Äquator verlängert. Das Tageslicht beginnt bzw. endet, wenn sich die Sonne etwa 18° über dem Horizont befindet. Niederschläge fallen im allgemeinen während abgegrenzten Regenzeiten, die am Äquator zweimal jährlich auftreten. Zu den Wendekreisen hin werden sie kürzer und rücken dabei zeitlich immer näher, bis sie in deren unmittelbarer Nähe zu einer Regensaison zusammenfallen.

Die Welt wird wärmer



Dieses Diagramm zeigt deutlich die von 1300 - 1900 dauernde "Kleine Eiszeit":
-grössere Häufigkeit der kalt-trocken Perioden;
-stark schwankende kalte Anomalien von Jahrzehnt zu Jahrzehnt;
-wiederholt sprunghafte Zunahme von kalten Anomalien (1566 - 1575)

Die Erwärmung in den letzten 100 Jahren ist an folgenden Punkten zu erkennen:
-anhaltender Rückgang der kalten Anomalien von Jahrzehnt zu Jahrzehnt;
-sprunghafte Zunahme der warmen Anomalien in allen Jahreszeiten (1986 - 1995)



Dieses Diagramm zeigt allerdings das es in den letzten 10'000 Jahren schon öfters solche Schwankungen gegeben hat.

Das Meer steigt

Eine Auswirkung der allgemeinen Erderwärmung ist, dass die Weltmeere seit 1900 um 7 - 17cm gestiegen sind. Für eine Temperaturerhöhung von 1,5 - 4,5°C kann ein Anstieg des Meeresspiegels von 20 - 165cm erwartet werden. Das Abschmelzen der Polaren Eismassen ist derzeit noch nicht zu befürchten. Weit kritischer wäre eine Erhöhung der Zahl und Stärke von Sturmfluten.

Die Wüste wächst



Da der Globale Wasserkreislauf verschoben wird, was eine Erderwärmung zur Folge hat, wird die Wasserverteilung auf die Weltbevölkerung noch unterschiedlicher ausfallen. In den Tropen z.B. erwartet man eine Zunahme der Niederschläge, was eine grössere Erosion zur Folge hätte. Die Verschiebung der Klimagürtel würde zwar das Sahelproblem lösen, aber woanders ein neues schaffen. An vielen Orten der Erde wäre eine Wüstenbildung eine grosse Gefahr.

Naturkatastrophen

Naturkatastrophen auf der ganzen Welt häufen sich in den letzten Jahren: -Wassermangel in Afrika und Südamerika -Überschwemmungen in China und Osteuropa Schneestürme in der Mongolei Waldbrände in Kalifornien Murgang in Gondo Das sind nur ein paar Beispiele die in den letzten zwei Jahren um die Welt gingen. Die Folgen der Erderwärmung werden immer deutlicher sichtbar. Die folgenden Bilder zeigen einen Murgang in der bündnerischen Zervraggia am 17. Juli 1987. Mit 50 km/h stürzte eine riesige Schlammlawine ins Tal und verwüstete mehrere Orte, die weit von der Anrissstelle entfernt waren. Zwischen den beiden Aufnahmen waren nur knapp 10 Minuten vergangen.

Was passiert mit dem Klima

Es ist unbestritten, dass sich das Weltklima erwärmt. Unzählige Studien belegen, dass sich das atmosphärische CO2 in den nächsten Jahren verdoppeln wird und mit anderen Treibhausgasen, die vom Menschen freigesetzt werden, zusammen das Weltklima um 1,5 - 4,5°C erwärmen werden.

Der Treibhauseffekt

Es ist immer wieder zu hören, dass der Treibhauseffekt unser Klima bedroht. Das jedoch ist falsch! Genau der Treibhauseffekt ist es, der Leben auf der Erde erst möglich macht. Ohne Treibhauseffekt wäre es auf der Erde etwa -18°C. Das CO2 im richtigen Verhältnis mit Wasserdampf, sorgt für die Durchschnittlichen 15°C auf der Erde. Dieses Gemisch bildet die Wärmeisolation. Sie funktioniert folgendermassen: Sonnenlicht dringt durch die Atmosphäre ein. Etwa 30 % der Strahlung wird durch Wolken, Schnee und Eis, Sand und andere helle Flächen ins All zurück reflektiert. Der Rest des Sonnenlichts erwärmt die Erdoberfläche. Die Erde wiederum gibt die Wärme im Form langwelliger Wärmestrahlung ab. Die CO2 -Wasserdampfhülle ist für langwellige Strahlung fast nicht durchdringbar. So bleibt die Wärme also auf der Erde gefangen.



Das einfallende Sonnenlicht (100) wird von Wolken reflektiert (26) und in der Atmosphäre absorbiert (20). Nur die Hälfte erreicht die Erdoberfläche, wovon gleich ein Teil reflektiert wird (4). Die Erde strahlt Infrarotes Licht ab (105). Davon tritt gleich ein Teil durch die Erdatmosphäre ins All (10), den Rest halten Treibhausgase in der Atmosphäre zurück (95).

Ähnlich wie die Erdatmosphäre verhält sich auch Glas. Dies machen sich Gärtner zu nutzen, indem sie Häuser aus Glas bauen. Gewächshäuser oder eben Treibhäuser.



Der Treibhauseffekt ist ein physikalisches Phänomen, über das kein Zweifel mehr besteht. Ebenso steht fest, das der Kohlendioxidanteil der Atmosphäre steigt. Schuld sind die vom Mensch verursachten Emissionen. Bei jeder Verbrennung entsteht CO2. Jeder Liter Benzin, der in der heutigen Mobilität durch die Automotoren gurgelt, bringt es auf 3 kg CO2. Dies entspricht einer Luftmenge von 1600 Liter. Viele Forschungsprojekte belegen, dass der CO2-Gehalt in der Vorindustriellen Zeit um 280 ppm lag. Heute beträgt er 358 ppm.

Ursachen des Treibhauseffekt's
Vernichtung des Waldes:
CO2 und andere Spurengase		 Luftverschmutzung:
CO2, NOx, CO, CH4, CxHy		 Produktion:
Anwendung von FCKW		 Landwirtschaft:
Reisanbau (CH4), Düngung (N2O), Rinderhaltung (CH4), Mülldeponien (CH4) etc.

Die Zukunft unserer Erde



Wenn sich das Klima ändert müssen auch wir uns ändern. Um unsere Zukunft zu sichern müssen wir sogar etwas ändern. Mit dem Klimawandel werden sich auch unsere Lebensgewohnheiten verändert werden. Unsere Landwirtschaft zum Beispiel wird sich sehr verändern. Computerberechnungen für den Ackerbau der ETH Zürich führten zu folgendem Ergebnis:
Die Flächenerträge werden bei den meisten Kulturen sinken. Doch auch wenn mehr Kohlendioxid den Pflanzen zugeführt wird, die Vegetationsperiode länger dauert und sich einige Kulturen in höhere Lagen ausweiten, werden sich die Ernten grösstenteils wieder erholen. Den Weizen dürfte das wärmere Klima sogar derart gut bekommen, dass sie 12 % mehr Ertrag abwirft. Allerdings wird das Wasser in einigen Regionen eher knapp werden. Satte 24 % grössere Erträge werden für die Kartoffeln erwartet. Die Gerste dagegen wird wahrscheinlich beträchtlich weniger Ertrag abwerfen. Einbussen könnten jedoch durch züchterische Fortschritte behoben werden. Europa und die anderen gemässigten Klimazonen werden also relativ gut wegkommen. Andere Regionen allerdings werden grössere Probleme bekommen. In der Sahelzone wird es wahrscheinlich noch trockener werden. Für die Menschen dort wird das schwerwiegende Folgen haben. Das Land würde ganz austrocknen und zur Wüste werden. Die Klimaveränderung ist nicht aufzuhalten und wir müssen lernen mit ihr zu leben.

Interview Mit Thomas Bucheli



Thomas Bucheli wurde am 29.5.61 in Rothenburg (LU) geboren. 1981 absolvierte er die Matura des Typ C an der Mittelschule in Reussbühl. Anschliessend machte er das Geografiestudium an der ETH Zürich und machte 1988 den Abschluss in Meteorologie, Klimatologie und Atmosphärenphysik. 1988 bis 1994 arbeitete er als Meteorologe an der Schweizerischen Meteorologischen Anstalt. Ab 1992 war er zudem Meteorologe und Moderator der Sendung Meteo (täglich 19:50 Uhr SF DRS). Seit 1995 ist er vollamtlicher Redaktionsleiter der Wetterredaktion von SF DRS.
1. Wie wird sich das Klima bei uns verändern?
  Die Winter werden wärmer und somit schneearmer und die Sommer werden etwas kühler und feuchter werden.
   
2. Wie wird sich das Klima Globalgesehen verändern?
  Global gesehen wird das Klima wärmer werden.
   
3. Spielt da nur der Treibhauseffekt eine Rolle, oder gibt es da auch noch andere Einflüsse (was z.B.)?
  Der Treibhauseffekt spielt sicher die Hauptrolle, aber es gibt auch andere Ursachen wie zum Beispiel das Abschmelzen der Polarregionen und der erhöhte Ozon, aber das hängt natürlich auch wieder mit dem Treibhauseffekt zusammen.
   
4. Könnte es auch sein, dass diese Veränderung des Klimas eine völlig natürliche Erscheinung ist?
  Das könnte durchaus sein, aber eine so schnelle Erwärmung hat es noch nie gegeben.
   
5. Das Klima erwärmt sich ja, wird es auch wieder kälter werden?
  Vielleicht. Das zu beurteilen sind wir heute noch nicht im Stande.
   
6. Wie wird das Klima Ihrer Meinung nach in 50 Jahren aussehen?
  Es wird deutlich wärmer geworden sein. Die Baumgrenze wird nach oben wandern und die Gletscher werden bis auf einige kleine Reste geschmolzen sein. Dadurch wird es in der Schweiz sehr trocken werden.
   
7. Müssen wir die Klimaveränderung überhaupt ernst nehmen, früher gab es ja auch Perioden, in denen es wärmer war?
  Wir müssen sie auf alle Fälle ernst nehmen.
   
8. Ich habe gelesen, dass sich das Weltklima um 8°C - 12°C erwärmen soll, ist das realistisch?
  Nein. Werte zwischen 2°C - 3°C im Jahresmittel sind eher realistisch.
   
9. Inwiefern wird sich unser Leben und unsere Gewohnheiten verändern?
  Wir müssen sie dem Klima anpassen.
   
10. Kann diese Klimaveränderung zum Untergang der Menschheit führen, ähnlich wie bei den Dinosauriern?
  Auch dazu fehlen uns noch entsprechenden Daten und Forschungsergebnissen um das sagen zu können.
   
11. Könnte man sie auch aufhalten?
  Zum aufhalten ist es schon lange zu spät. Wir könnten sie höchstens noch bremsen.
   
12. Was halten sie vom Wetter in den letzten Monaten, ein sehr milder Winter, ein nasser März, an Ostern in der ganzen Schweiz Schnee und nur eine Woche später Temperaturen über 20°C? Ist das noch normal?
  Das Wetter in den letzten Monaten war sicher etwas aussergewöhnlich, aber solche verrückte Monate gab es auch schon früher. Aber solche aussergewöhnlichen Wetterlagen wird es, als Folge der Klimaveränderung, immer häufiger geben.
   
13. Wie denken Sie über die Klimaveränderung?
  Das Klima verändert sich, daran können wir nichts ändern. Aber wir sollten uns den Umgang mit unserer Erde noch mal überdenken, damit auch in Zukunft ein Leben auf dieser Welt möglich sein wird.