Die Atmosphäre stellt mit ihren 5 x 1015 Tonnen gerade mal 1 Millionstel der Gesamtmasse des Systems Erde. Dennoch ist sie einer der wichtigsten Faktoren, wenn nicht sogar der Wichtigste, für das Leben auf dem Planeten Erde. Ohne die Atmosphäre, ihre vielen Bestandteile und deren Aufteilung, wäre dieses auf der Erdoberfläche nicht möglich. In dieser Arbeit möchte ich auf die Auswirkungen der Atmosphäre auf die Sonnen- und Globalstrahlung eingehen und einige durch sie auftretende Phänomene erklären. Zu beachten gilt allerdings, dass für alle Ausführungen die Homogenitätsannahme der Atmosphäre gilt. (WEISCHET, 2008, 46)
Inhaltsverzeichnis
- 1. Einleitung
- 2. Sonnen- und Globalstrahlung
- 2.1. Die Solarstrahlung
- 2.2. Die Globalstrahlung
- 2.2.1. Einflussfaktoren auf die Globalstrahlung
- 3. Die Atmosphäre
- 3.1. Die Zusammensetzung der Atmosphäre
- 3.2. Der Aufbau der Atmosphäre
- 4. Extinktion
- 4.1. Die diffuse Reflexion
- 4.1.1. Das Gesetz von Rayleigh und seine Effekte
- 4.1.2. Himmel, Alpenglühen sowie Morgen- und Abendrot
- 4.2. Die MIE-Streuung
- 4.3. Die selektive Absorption
- 4.3.1. Auswirkungen der selektiven Absorption
- 4.4. Zusammenfassung
- 4.1. Die diffuse Reflexion
- 5. Die Ozonschicht
- 5.1. Ozonschichtbildung
- 5.2. Natürlicher Ozonabbau
- 5.3. Anthropogener Ozonabbau
- 5.4. Das Ozonloch
- 6. Schluss
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit untersucht den Einfluss der Atmosphäre auf die Sonnen- und Globalstrahlung. Ziel ist es, die Auswirkungen der atmosphärischen Bestandteile und deren Verteilung auf die einfallende Strahlung zu erklären und einige resultierende Phänomene zu beleuchten. Die Homogenitätsannahme der Atmosphäre bildet dabei die Grundlage der Ausführungen.
- Zusammensetzung und Aufbau der Atmosphäre
- Die Prozesse der Extinktion (Reflexion, Streuung, Absorption)
- Der Einfluss der Atmosphäre auf die Globalstrahlung
- Die Rolle der Ozonschicht
- Zusammenhang zwischen Sonnenstrahlung, Globalstrahlung und atmosphärischen Faktoren
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Die Einleitung führt in das Thema ein und betont die immense Bedeutung der Atmosphäre für das Leben auf der Erde. Sie skizziert die Zielsetzung der Arbeit, die darin besteht, die Auswirkungen der Atmosphäre auf die Sonnen- und Globalstrahlung zu untersuchen und relevante Phänomene zu erklären. Die Homogenitätsannahme der Atmosphäre wird als Grundlage der Arbeit hervorgehoben.
2. Sonnen- und Globalstrahlung: Dieses Kapitel beschreibt die Sonnenstrahlung als die primäre Energiequelle des irdischen Systems. Es differenziert zwischen sichtbarem Licht, ultravioletten und infraroten Strahlen und erläutert deren Wellenlängenbereiche. Das Kapitel führt die Globalstrahlung als Summe der direkten Sonnenstrahlung und der diffusen Himmelsstrahlung ein und betont deren Bedeutung als Gesamtenergie an kurzwelliger Strahlung. Es wird das Verhältnis von direkter und diffuser Strahlung in Abhängigkeit vom Sonnenstand und der Bewölkung dargestellt.
3. Die Atmosphäre: Dieses Kapitel befasst sich mit der Zusammensetzung und dem Aufbau der Atmosphäre. Es beschreibt die verschiedenen Bestandteile der Atmosphäre und ihre räumliche Verteilung in der Atmosphäre, was für das Verständnis des Einflusses auf die Strahlung essentiell ist. Die detaillierte Beschreibung der atmosphärischen Schichten und ihrer Eigenschaften bildet eine Grundlage für die folgenden Kapitel.
4. Extinktion: Dieses Kapitel behandelt den Prozess der Extinktion, welcher die Abschwächung der Sonnenstrahlung beim Durchgang durch die Atmosphäre beschreibt. Es werden die diffuse Reflexion, die MIE-Streuung und die selektive Absorption detailliert erläutert, zusammen mit ihren jeweiligen Auswirkungen auf die Strahlung. Das Rayleigh-Gesetz und seine Effekte (Himmelblau, Alpenglühen, Morgen- und Abendrot) werden als wichtige Aspekte der diffusen Reflexion hervorgehoben. Die Zusammenhänge und die jeweilige Bedeutung dieser Extinktionsprozesse für die Globalstrahlung werden ausführlich dargestellt.
5. Die Ozonschicht: Dieses Kapitel konzentriert sich auf die Ozonschicht, ihre Bildung, den natürlichen und anthropogenen Abbau sowie das Ozonloch. Es wird die Bedeutung der Ozonschicht für den Schutz vor schädlicher UV-Strahlung und die Folgen des Ozonabbaus für das irdische Klima und Lebewesen diskutiert. Die verschiedenen Prozesse der Ozonbildung und des Ozonabbaus werden detailliert erklärt, um die Komplexität dieses wichtigen Teils der Atmosphäre zu verdeutlichen.
Schlüsselwörter
Atmosphäre, Sonnenstrahlung, Globalstrahlung, Extinktion, Rayleigh-Streuung, MIE-Streuung, selektive Absorption, Ozonschicht, Ozonabbau, UV-Strahlung, Klimatologie.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zu: Einfluss der Atmosphäre auf Sonnen- und Globalstrahlung
Was ist der Inhalt dieses Dokuments?
Dieses Dokument bietet einen umfassenden Überblick über den Einfluss der Atmosphäre auf die Sonnen- und Globalstrahlung. Es beinhaltet ein Inhaltsverzeichnis, die Zielsetzung und Themenschwerpunkte, Kapitelzusammenfassungen und Schlüsselwörter. Der Fokus liegt auf der Erklärung der Auswirkungen atmosphärischer Bestandteile und deren Verteilung auf die einfallende Strahlung sowie der resultierenden Phänomene. Die Homogenitätsannahme der Atmosphäre bildet die Grundlage der Ausführungen.
Welche Themen werden im Dokument behandelt?
Die zentralen Themen sind die Zusammensetzung und der Aufbau der Atmosphäre, die Prozesse der Extinktion (Reflexion, Streuung, Absorption), der Einfluss der Atmosphäre auf die Globalstrahlung, die Rolle der Ozonschicht und der Zusammenhang zwischen Sonnenstrahlung, Globalstrahlung und atmosphärischen Faktoren. Konkrete Aspekte umfassen die Sonnen- und Globalstrahlung selbst, die Rayleigh- und Mie-Streuung, die selektive Absorption, die Ozonschichtbildung und der Ozonabbau (natürlich und anthropogen).
Wie ist das Dokument strukturiert?
Das Dokument ist in Kapitel unterteilt, beginnend mit einer Einleitung und endend mit einem Schluss. Die Hauptkapitel befassen sich mit Sonnen- und Globalstrahlung, der Atmosphäre, Extinktion und der Ozonschicht. Jedes Kapitel enthält detaillierte Erklärungen und Zusammenfassungen. Ein Inhaltsverzeichnis erleichtert die Navigation.
Was sind die wichtigsten Erkenntnisse des Dokuments?
Das Dokument verdeutlicht die komplexe Interaktion zwischen Sonnenstrahlung, Atmosphäre und Globalstrahlung. Es erklärt, wie atmosphärische Bestandteile die einfallende Sonnenstrahlung beeinflussen, indem sie sie reflektieren, streuen und absorbieren. Die Bedeutung der Ozonschicht für den Schutz vor schädlicher UV-Strahlung und die Folgen des Ozonabbaus werden hervorgehoben. Das Verständnis dieser Prozesse ist essentiell für das Verständnis des irdischen Klimasystems.
Welche Schlüsselwörter beschreiben den Inhalt?
Die wichtigsten Schlüsselwörter sind: Atmosphäre, Sonnenstrahlung, Globalstrahlung, Extinktion, Rayleigh-Streuung, Mie-Streuung, selektive Absorption, Ozonschicht, Ozonabbau, UV-Strahlung, Klimatologie.
Welche Rolle spielt die Homogenitätsannahme der Atmosphäre?
Die Homogenitätsannahme der Atmosphäre dient als Vereinfachung für die Modellbildung und die Erklärung der Prozesse. Die tatsächliche Atmosphäre ist inhomogen, aber diese Annahme ermöglicht eine vereinfachte Darstellung der komplexen Zusammenhänge.
Welche Phänomene werden im Zusammenhang mit der Extinktion erläutert?
Im Zusammenhang mit der Extinktion werden die diffuse Reflexion (einschließlich des Rayleigh-Gesetzes und der damit verbundenen Phänomene wie Himmelblau, Alpenglühen, Morgen- und Abendrot), die Mie-Streuung und die selektive Absorption detailliert erklärt.
Wie wird die Ozonschicht behandelt?
Die Ozonschicht wird in Bezug auf ihre Bildung, den natürlichen und anthropogenen Abbau und das Ozonloch behandelt. Die Bedeutung des Ozonschutzes vor schädlicher UV-Strahlung und die Folgen des Ozonabbaus werden diskutiert.
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- Martin Steger (Autor), 2008, Der Einfluss der Atmosphäre auf die Sonnen- und Globalstrahlung, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/201146
