Diese Lernzusammenfassung umfasst das Thema "Globale Umweltveränderungen. Die natürlichen Gegebenheiten auf der Erde" in Stichpunkten. Dabei werden folgende Themenbereiche behandelt:
Strahlungs- und Wärmehaushalt,
Wasserhaushalt,
Planeraische Zirkulation,
Meere und Meereszirkulation,
Biosphäre und Ökosysteme.
Inhaltsverzeichnis
- I. DIE ATMOSPHÄRE DER ERDE
- 1 ENTSTEHUNG UND ENTWICKLUNG DER ATMOSPHÄRE
- 2 ZUSAMMENSETZUNG DER ATMOSPHÄRE
- 2.1 Der Aufbau der Atmosphäre
- 2.1.1 Troposphäre
- 2.1.2 Stratosphäre
- 2.1.3 Ozonschicht
- II. DIE ERDE ALS PLANET IM SONNENSYSTEM – JAHRESZEITEN UND TAGESZEITEN
- 1 DIE ERDROTATION
- 2 ERDREVOLUTION (UMLAUF DER ERDE UM DIE SONNE)
- 2.1 Neigung der Erdachse
- 2.2 Solstitien und Äquinoktien
- 2.3 Deklination
- 3 SOLARSTRAHLUNG UND SOLARKONSTANTE
- III. ENERGIEUMSATZ UND STRAHLUNGSHAUSHALT
- 1 ENERGIEFORMEN IM KLIMASYSTEM
- 2 ENERGIETRANSPORT
- 2.1 Strahlungstransport
- 2.2 Molekulare Wärmeleitung
- 2.3 Turbulente Wärmeleitung
- 2.3.1 Mechanische Turbulenz
- 2.3.2 Dynamische Turbulenz (Scherungsturbulenz)
- 2.3.3 Thermische Turbulenz (Konvektion)
- 3 STRAHLUNGSENERGIE
- 4 WECHSELWIRKUNGEN VON STRAHLUNG UND MATERIE
- 4.1 Wechselwirkung von Strahlung und Erdoberfläche
- 4.1.1 Streumechanismen der Erdoberfläche
- 4.1.2 Albedo
- 4.2 Wechselwirkung von Strahlung und Atmosphäre
- 4.2.3 Exkurs: Ozonschicht der Stratosphäre
- 4.2.4 Diffuse Streuung an atmosphärischen Gasen
- 5 DER GLOBALE STRAHLUNGSHAUSHALT IM SYSTEM ERDE-ATMOSPHÄRE
- 5.1 Solarstrahlung
- 5.2 Terrestrische Strahlung
- 5.2.1 Gegenstrahlung
- 5.2.2 Der Treibhauseffekt
- 5.3 Strahlungsbilanz und Wärmeflüsse
- 6 REGIONALE DIFFERENZIERUNG VON GLOBALSTRAHLUNG
- 7 INSOLATION
- 8 NETTOSTRAHLUNG, BREITENZONEN UND ENERGIEBILANZ
- IV. WÄRMEHAUSHALT
- 1 WÄRMEBILANZ
- 2 WÄRMEBILANZ IM TAGESGANG
- 3 GLOBALE AUSPRÄGUNG DER WÄRMEBILANZ
- 4 WÄRMEKAPAZITÄT VON BODEN UND WASSER
- 4.1 Boden
- 4.2 Wasser
- 5 ENERGIE- UND WÄRMEHAUSHALT DER ERDE IM ÜBERBLICK
- V. LUFTTEMPERATUR
- 1 STRAHLUNG UND LUFTTEMPERATUR
- 2 ZEITLICHE UND RÄUMLICHE VARIATION DER LUFTTEMPERATUR
- 2.1 Tagesgang der Temperatur
- 2.2 Jährliche Temperaturschwankung und Typen des Jahresgangs der Temperatur
- 2.3 Temperaturgegensätze von Land und Wasser
- 3 HORIZONTALE RAUMMUSTER DER TEMPERATUR
- 4 VERÄNDERUNG DER TEMPERATUR UND DES LUFTDRUCKS MIT DER HÖHE
- 4.1 Adiabatik
- 4.2 Stabilität und Labilität
- 4.2.1 Labile Schichtung
- 4.2.2 Stabile Schichtung
- 4.2.3 Indifferente Schichtung
- 5 GLOBALE VERTEILUNG DES GEOMETRISCHEN TEMPERATURGRADIENTEN
- VI. WASSERHAUSHALT
- 1 AGGREGATSZUSTÄNDE VON WASSER
- 2 GLOBALE WASSERVERTEILUNG
- 3 GLOBALER WASSERKREISLAUF
- 4 TRANSPORT VON WASSER IN DIE ATMOSPHÄRE
- 4.1 Verdunstung
- 4.2 Feuchtigkeit
- 5 DIE KLIMATISIERENDE EIGENSCHAFT VON WASSER
- VII. WOLKEN UND NIEDERSCHLAG
- 1 ADIABATIK UND KONDENSATION
- 2 WOLKEN
- 3 NEBEL
- 4 NIEDERSCHLAG
- 4.1 Klassifizierung von Niederschlag
- 4.1.1 Orographischer Niederschlag
- 4.1.2 Konvektiver Niederschlag
- 4.2 Mittlerer jährlicher Niederschlag und Typen des Jahresgangs
- 5 HYPSOMETRISCHE VERTEILUNG DES NIEDERSCHLAGS
- VIII. LUFTDRUCK UND WIND
- 1 LUFTDRUCK
- 2 HORIZONTALE DRUCKGRADIENTEN UND DIE ENTSTEHUNG DES WINDES
- 3 LOKALE WINDSYSTEME
- 3.1 Land-/Seewind
- 3.2 Hangwind
- 3.3 Berg-Tal-Windsysteme
- 3.4 Orographische Fallwinde – der Föhn
- IX. DIE PLANETARISCHE ZIRKULATION
- 1 GRUNDELEMENTE DER PLANETARISCHEN ZIRKULATION
- 2 ZIRKULATIONSELEMENTE DER REIBUNGSFREIEN TROPOSPHÄRE
- 2.1 Corioliskraft und geostrophischer Wind
- 2.2 Gradientwind bei kreisförmigen Isobaren
- 2.3 Wellen in der Höhenströmung
- 2.4 Massenträgheit bei konvergierenden und divergierenden Isobaren
- 3 ZIRKULATIONSELEMENTE UNTER REIBUNGSEINFLUSS
- 3.1 Der geotriptische Wind bei geradlinigen, parallelen Isobaren
- 3.2 Der geotriptische Wind bei kreisförmigen Isobaren
- 4 DYNAMIK DER ATMOSPHÄRISCHEN ZIRKULATION
- 4.1 Außertropische Westwindzirkulation
- 4.1.1 Der Polarfrontjet
- 4.1.2 Stehende Wellen
- 4.1.3 Wandernde Wellen
- 4.1.4 Polare Ostwinde
- 4.2 Tropische Passatzirkulation
- 4.3 Tropische Monsunzirkulation
- 4.4 Walker-Zirkulation
- X. MEERE UND MEERESZIRKULATION
- 1 ALLGEMEINES
- 1.1 Salzgehalt
- 1.2 Vertikale Schichtung
- 2 MEERESSTRÖMUNGEN
- 2.1 Oberflächenströmung
- 2.2 Tiefenströmung und Thermohaline Zirkulation
- 2.3 Exkurs: El Niño und La Niña
- 3 PRODUKTIVITÄT
- 4 REGULATION DES KOHLENSTOFFKREISLAUFS
- 5 GLETSCHER, SCHNEE UND EIS
- XI. BIOGEOGRAPHISCHE PROZESSE
- 1 TEILGEBIETE DER ÖKOLOGIE
- 1.1 Autökologie
- 1.2 Populationsökologie
- 1.3 Synökologie
- 2 KOHLENSTOFFKREISLAUF
- 2.1 Zunahme des Kohlendioxidgehalts der Atmosphäre
- 2.2 Folgen des zunehmenden CO2-Gehalts der Luft
- XII. BIOSPHÄRE UND ÖKOSYSTEMBIOLOGIE
- 1 ERDGESCHICHTLICHE ENTWICKLUNG
- 1.1 Erdzeittafel
- 1.2 Kontinent-Drift
- 2 FLOREN- UND FAUNENREICHE
- 3 BIODIVERSITÄT
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Arbeit verfolgt das Ziel, einen umfassenden Überblick über globale Umweltveränderungen und deren Einfluss auf den Energie- und Wasserhaushalt der Erde zu geben. Die komplexen Zusammenhänge zwischen Atmosphäre, Ozeanen und Biosphäre werden beleuchtet.
- Der Energiehaushalt der Erde und der Einfluss der Sonnenstrahlung
- Der globale Wasserkreislauf und seine Bedeutung für das Klima
- Die planetarische Zirkulation der Atmosphäre und die Meeresströmungen
- Biogeographische Prozesse und der Kohlenstoffkreislauf
- Die Rolle der Biosphäre im globalen System
Zusammenfassung der Kapitel
I. Die Atmosphäre der Erde: Dieses Kapitel beschreibt die Entstehung und Entwicklung der Erdatmosphäre, von ihren frühen Stadien bis zur heutigen Zusammensetzung. Es werden die Hauptbestandteile der Atmosphäre detailliert erläutert, einschließlich ihrer vertikalen Schichtung in Troposphäre, Stratosphäre und Ozonschicht. Die Bedeutung der Ozonschicht für den Schutz vor UV-Strahlung wird hervorgehoben. Die Rolle von Spurengasen und Aerosolen für das Klima wird angerissen.
II. Die Erde als Planet im Sonnensystem – Jahreszeiten und Tageszeiten: Dieses Kapitel behandelt die Erdrotation und -revolution und deren Einfluss auf die Entstehung von Tages- und Jahreszeiten. Die Neigung der Erdachse, die Solstitien und Äquinoktien sowie die Deklination der Sonne werden erklärt, um das unterschiedliche Strahlungsangebot auf der Erde zu verstehen. Die Solarkonstante und ihre Variationen werden diskutiert.
III. Energieumsatz und Strahlungshaushalt: Der Energieumsatz im Klimasystem wird in diesem Kapitel detailliert analysiert. Es werden die verschiedenen Energieformen (solare Strahlungsenergie, thermische Energie, Wärmeenergie, chemische Energie, potentielle Energie und kinetische Energie) und deren Umwandlungen beschrieben. Die drei Mechanismen des Energietransports (Strahlungstransport, molekulare und turbulente Wärmeleitung) werden erklärt und die Bedeutung der latenten und fühlbaren Wärme im globalen Energietransport wird betont. Die Wechselwirkungen von Strahlung mit der Erdoberfläche (Albedo) und der Atmosphäre (Extinktion, Absorptionsbanden und atmosphärische Fenster) werden ausführlich behandelt. Schließlich wird der globale Strahlungshaushalt im System Erde-Atmosphäre und der natürliche Treibhauseffekt erläutert.
IV. Wärmehaushalt: Dieses Kapitel befasst sich mit der Wärmebilanz der Erde, sowohl im globalen Maßstab als auch im Tagesgang. Es werden die verschiedenen Mechanismen des Wärmetransports (turbulenter Transport, Bodenwärmestrom, Meereswärmestrom) und die unterschiedliche Wärmekapazität von Boden und Wasser detailliert beschrieben. Der Einfluss dieser Faktoren auf die räumliche und zeitliche Verteilung der Temperatur wird analysiert.
V. Lufttemperatur: Hier werden die Faktoren, die die Lufttemperatur bestimmen, untersucht. Der Einfluss der Sonneneinstrahlung, der geographischen Breite, der Art der Oberfläche, der Küsten- oder kontinentalen Lage und der Höhe werden diskutiert. Der Tagesgang und der Jahresgang der Temperatur werden erklärt, und verschiedene Typen des Jahresgangs der Temperatur werden vorgestellt. Die Temperaturgegensätze zwischen Land und Wasser werden analysiert, ebenso wie die horizontalen und vertikalen Raummuster der Temperatur. Die Konzepte der Adiabatik, Stabilität und Labilität der Atmosphäre werden eingeführt.
VI. Wasserhaushalt: Dieses Kapitel behandelt den globalen Wasserkreislauf, die verschiedenen Aggregatzustände des Wassers und den Transport von Wasser in die Atmosphäre durch Verdunstung und Transpiration. Die Bedeutung der relativen Luftfeuchtigkeit und der klimatisierenden Wirkung von Wasser werden erläutert. Die globale Wasserverteilung wird ebenfalls beschrieben.
VII. Wolken und Niederschlag: Dieses Kapitel behandelt die Entstehung von Wolken und Niederschlag, unter Berücksichtigung der adiabatischen Prozesse und der Kondensation. verschiedene Wolkentypen und Nebelarten werden klassifiziert. Verschiedene Niederschlagstypen (orographischer, konvektiver und zyklonaler Niederschlag) werden erläutert, sowie der mittlere jährliche Niederschlag und seine jahreszeitlichen Schwankungen. Die hypsometrische Verteilung des Niederschlags wird ebenfalls beschrieben.
VIII. Luftdruck und Wind: Das Kapitel erklärt das Konzept des Luftdrucks und dessen Einfluss auf die Entstehung von Wind. Horizontale Druckgradienten und die Kräfte, die auf Luftmassen wirken (Gradientkraft, Corioliskraft, Zentrifugalkraft und Reibungskraft), werden diskutiert. Lokale Windsysteme (Land-/Seewind, Hangwind, Berg-Tal-Wind und Föhn) werden detailliert beschrieben.
IX. Die planetarische Zirkulation: Dieses Kapitel beschreibt die großräumige atmosphärische Zirkulation, einschließlich der Hadley-Zelle, der Polarzelle und der außertropischen Westwindzirkulation. Die Rolle der Corioliskraft, der Reibung und anderer Kräfte auf die Windsysteme wird erklärt. Stehende und wandernde Wellen in der Höhenströmung, sowie die tropische Monsunzirkulation und die Walker-Zirkulation werden diskutiert.
X. Meere und Meereszirkulation: Dieses Kapitel behandelt die allgemeine Eigenschaften der Meere (Salzgehalt, vertikale Schichtung), die Oberflächenströmungen, die Tiefenströmungen und die thermohaline Zirkulation. El Niño und La Niña werden als Beispiele für nicht-zyklische Änderungen der Strömungen und Temperaturen im Ozean erklärt. Die Produktivität der Meere und ihre Rolle im Kohlenstoffkreislauf werden ebenfalls diskutiert. Die Bedeutung von Gletschern, Schnee und Eis als Wasserspeicher wird ebenfalls behandelt.
XI. Biogeographische Prozesse: Dieses Kapitel bietet eine Einführung in die Ökologie, mit den Teilgebieten Autökologie, Populationsökologie und Synökologie. Der Kohlenstoffkreislauf wird detailliert beschrieben, einschließlich des anthropogenen Einflusses. Die Folgen des steigenden Kohlendioxidgehalts werden erläutert.
XII. Biosphäre und Ökosystembiologie: Das letzte Kapitel behandelt die erdgeschichtliche Entwicklung, den Kontinent-Drift und dessen Einfluss auf die Biodiversität. Floren- und Faunenreiche werden vorgestellt, und der Begriff des Endemismus wird erklärt. Die Bedeutung der Biodiversität wird zusammengefasst.
Schlüsselwörter
Globale Umweltveränderungen, Energiehaushalt, Wasserhaushalt, atmosphärische Zirkulation, Meeresströmungen, Biosphäre, Ökosysteme, Kohlenstoffkreislauf, Treibhauseffekt, Klima, Temperatur, Niederschlag, Wind, Biodiversität.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zu: Umfassende Übersicht globaler Umweltveränderungen
Was ist der Inhalt dieser Arbeit?
Diese Arbeit bietet einen umfassenden Überblick über globale Umweltveränderungen und deren Einfluss auf den Energie- und Wasserhaushalt der Erde. Sie beleuchtet die komplexen Zusammenhänge zwischen Atmosphäre, Ozeanen und Biosphäre und deckt Themen wie den Energiehaushalt der Erde, den globalen Wasserkreislauf, die planetarische Zirkulation, biogeographische Prozesse und den Kohlenstoffkreislauf ab. Die Arbeit ist in zwölf Kapitel unterteilt, die von der Entstehung der Atmosphäre bis zur Biodiversität reichen.
Welche Themen werden im Detail behandelt?
Die Arbeit behandelt detailliert folgende Themen: Entstehung und Zusammensetzung der Atmosphäre (inkl. Ozonschicht), Erdrotation und -revolution mit ihren Auswirkungen auf Tages- und Jahreszeiten, Energieumsatz und Strahlungshaushalt (inkl. Treibhauseffekt), Wärmehaushalt der Erde, Lufttemperatur und deren räumliche und zeitliche Variationen, globaler Wasserkreislauf, Wolkenbildung und Niederschlag, Luftdruck und Wind, planetarische Zirkulation, Meeresströmungen, biogeographische Prozesse und der Kohlenstoffkreislauf sowie die Biosphäre und deren erdgeschichtliche Entwicklung.
Wie ist die Arbeit strukturiert?
Die Arbeit ist in zwölf Kapitel gegliedert, jedes mit eigenen Unterkapiteln. Sie beginnt mit einer Einführung in die Atmosphäre der Erde und geht dann über zu den Bewegungen der Erde im Sonnensystem. Die folgenden Kapitel befassen sich mit Energie- und Wärmehaushalt, Lufttemperatur, Wasserhaushalt, Wolken und Niederschlag, Luftdruck und Wind sowie der planetarischen Zirkulation. Die letzten drei Kapitel widmen sich den Meeren und Meeresströmungen, biogeographischen Prozessen und der Biosphäre und Ökosystembiologie.
Welche Schlüsselbegriffe werden in der Arbeit behandelt?
Schlüsselbegriffe der Arbeit sind: Globale Umweltveränderungen, Energiehaushalt, Wasserhaushalt, atmosphärische Zirkulation, Meeresströmungen, Biosphäre, Ökosysteme, Kohlenstoffkreislauf, Treibhauseffekt, Klima, Temperatur, Niederschlag, Wind und Biodiversität.
Welche Zielsetzung verfolgt die Arbeit?
Die Arbeit zielt darauf ab, einen umfassenden Überblick über globale Umweltveränderungen und deren Einfluss auf den Energie- und Wasserhaushalt der Erde zu geben. Sie soll die komplexen Zusammenhänge zwischen Atmosphäre, Ozeanen und Biosphäre beleuchten und ein tieferes Verständnis dieser Systeme vermitteln.
Gibt es Zusammenfassungen der einzelnen Kapitel?
Ja, die Arbeit enthält eine detaillierte Zusammenfassung jedes der zwölf Kapitel. Diese Zusammenfassungen bieten einen kurzen Überblick über den Inhalt und die wichtigsten Punkte jedes Kapitels.
Für wen ist diese Arbeit geeignet?
Diese Arbeit ist insbesondere für akademische Zwecke konzipiert, z.B. für Studierende der Geographie, Meteorologie, Umweltwissenschaften und verwandter Disziplinen. Sie eignet sich zum Studium der globalen Umweltveränderungen und deren Zusammenhänge.
Wo finde ich ein detailliertes Inhaltsverzeichnis?
Ein detailliertes Inhaltsverzeichnis mit allen Kapiteln und Unterkapiteln ist im HTML-Dokument enthalten.
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- Martin Eder (Author), 2012, Globale Umweltveränderungen. Die natürlichen Gegebenheiten auf der Erde, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/301716
