Klima - geographie. 1 EINLEITUNG Klima, Zusammenfassung der Wettererscheinungen, die den mittleren Zustand der Atmosphäre an einem bestimmten Ort an oder nahe der Erdoberfläche sowie den durchschnittlichen Ablauf der Witterungserscheinungen innerhalb eines Jahres charakterisieren. Um den mittleren Zustand der Lufthülle beschreiben zu können, müssen zahlreiche Klimaelemente erfasst werden, darunter Intensität der Strahlung, Sonnenscheindauer, Richtung und Stärke des Windes, Luftfeuchtigkeit, Verdunstung, Bewölkung, Menge und Art der Niederschläge und atmosphärische Elektrizität. Da das Klima im Unterschied zum Wetter und zur Witterung für einen längeren Zeitraum gilt, müssen zu seiner Charakterisierung Daten langfristig gesammelt werden. Die durchschnittliche Niederschlagsmenge im Gebirge kann z. B. erst im Lauf von mindestens 50 Jahren mit einiger Sicherheit ermittelt werden, für die Bewölkung und Luftfeuchtigkeit auf tropischen Inseln genügen hingegen bereits ein bis zwei Jahre. Da sich bei sehr langen Beobachtungsreihen das Klima in diesem Zeitraum ändern kann, dienen heute als Vergleichsgrundlage Zeitspannen von 30 Jahren als internationale Referenzperioden (z. B. 1961-1990). Erläuterungen zum Begriff Klima heben üblicherweise den mittleren Zustand und den durchschnittlichen Ablauf hervor. Diese gemittelten Werte genügen jedoch oft nicht, um den Charakter eines regionalen Klimas zutreffend zu beschreiben. Mitunter sind gerade extreme Werte aussagekräftiger, beispielsweise bei Wüstenklimaten, die sich gewöhnlich durch enorme Schwankungen der Niederschlagshöhe auszeichnen. 2 BEDEUTUNG Das Klima ist der wohl bedeutendste abiotische (griechisch abios: ohne Leben) Umweltfaktor, der die Natur prägt. Pflanzen und Tiere müssen sich in ihrem Leben und Verhalten eng an die klimatischen Verhältnisse anpassen. Die großen Biome der Erde (siehe Ökologie) decken sich recht genau mit den Verbreitungsgebieten der zonalen Klimate. Vor allem über die Niederschläge, die Lufttemperatur und die Verdunstung beeinflusst das Klima die Entwicklung der Böden. Es steuert den Wasserkreislauf und letztendlich durch Verwitterung und Erosion die Formung der Erdoberfläche. Zur Geomorphologie gehört daher das Spezialgebiet Klimageomorphologie. Das Klima hat großen Einfluss auf den Menschen: Einerseits kann es z. B. durch Phasen mit extremen Bedingungen für den Organismus belastend sein, andererseits über die Klimatherapie Krankheiten verhüten und lindern. Eine wichtige Rolle spielt das Klima in der Forstwirtschaft und in der Landwirtschaft, u. a. in den Bereichen Wind- und Frostschutz, Beregnung und Schädlingsbekämpfung. 3 KLIMAFORSCHUNG Die Wissenschaft zur Erforschung des Klimas ist die Klimakunde oder Klimatologie (gegliedert in mehrere Teilbereiche wie Bioklimatologie, Maritime Klimatologie oder Technische Klimatologie). Sie gehört zu den ältesten Naturwissenschaften. Bereits um 500 v. Chr. entwickelte der griechische Philosoph Parmenides eine einfache Klimaklassifikation, die drei Klimazonen der damals bekannten Welt unterscheidet. Der griechische Naturwissenschaftler Ptolemäus gliederte um 140 n. Chr. die Erde nach der Tageslänge in sieben Klimazonen. Seit der Entwicklung präziser Messinstrumente, z. B. des Thermometers oder des Barometers, verfügt die Klimatologie über eine Fülle von Daten, um ihren Forschungsgegenstand genauer zu charakterisieren. Weiträumige Klimabeobachtungsnetze gibt es seit Ende des 18. Jahrhunderts, als die Societas Meteorologica Palatina (Pfälzische Meteorologische Gesellschaft) das erste weltweite Netz aufbaute. 1780 wurde auf dem Hohenpeißenberg im bayerischen Alpenvorland eine Wetterwarte eingerichtet. Diese älteste Bergwetterstation der Welt kann mit der längsten ununterbrochenen Messreihe aufwarten. Heute trägt allein der Deutsche Wetterdienst in rund 3 000 Stationen Beobachtungen über das Klima zusammen. Neben den Stationen auf der Erdoberfläche übermitteln Wettersatelliten Daten aus dem Weltraum. Um die Fülle zu bewältigen, werden Datenverarbeitungsanlagen eingesetzt, die zu den leistungsfähigsten ihrer Art gehören. Über das gegenwärtige Klima hinaus sind Klimageschichte und die Entwicklung von Klimamodellen (siehe globale Erwärmung) weitere wichtige Forschungsfelder. Die Klimadienste und andere Forschungseinrichtungen veröffentlichen ihre Ergebnisse z. B. in Klimaatlanten. Bewährte Darstellungsmittel sind Klimadiagramme. Sie veranschaulichen die Eigenarten der Klimate anhand ausgewählter Klimaelemente wie Temperatur und Niederschlag als Kurven- und Säulendiagramme oder als Klimawindrosen. 4 KLIMATYPEN UND KLIMAZONEN Die Forschungsobjekte z. B. der Geologie und Biologie, die Gesteine, Pflanzen und Tiere, sind konkret. Klimate sind dagegen abstrakte Gebilde, die sich ständig ändern. Sie sind nicht eindeutig voneinander abzugrenzen, und es fehlt ein von der Natur vorgegebenes formales System, nach dem sie sich einem bestimmten Typ zuordnen lassen. Eine Einteilung kann nach unterschiedlichen Kriterien erfolgen, weshalb mehrere Klimaklassifikationen bestehen. Die einfachste Unterteilung der Klimate richtet sich nach der Größenordnung der untersuchten Räume bzw. nach der Messhöhe über dem Erdboden: Das Mikroklima bezeichnet das Klima der bodennahen Luftschicht bis zu einer Höhe von zwei Metern und gilt für Areale von wenigen Quadratzentimetern bis zu einigen hundert Quadratmetern, z. B. für eine Grünfläche. Das Mesoklima bezieht sich auf Areale von etwa einem bis rund 100 Quadratkilometern Fläche, z. B. auf eine kleine Insel. Das Makroklima bezeichnet das Klima großer Ausschnitte der Erdoberfläche, z. B. einzelner Länder. Makroklimate sind zonale Klimatypen, die in einer ausgedehnten Klimazone herrschen. Die meist auf der Ebene des Mesoklimas an Lebensräume (z. B. Siedlungen oder Gebirge) gebundenen Klimate gehören überwiegend zu den intrazonalen Klimatypen. Bei ihnen treten lokale bis regionale Klimafaktoren (u. a. Höhenlage, Bodenbedeckung, Hangneigung) stärker hervor als bei den zonalen, wie etwa beim Wald- oder Stadtklima. Azonale Klimate herrschen in vom Menschen geschaffenen, von der natürlichen Umwelt abgekapselten Räumen, etwa in Gewächshäusern oder Wohnungen mit Klimaanlage. Es gibt weitere Klimatypen, die nicht an bestimmte Zonen der Erde gebunden sind. Sie werden nach den vorherrschenden geographischen Klimafaktoren und/oder dem Zusammenwirken einiger weniger Klimaelemente unterschieden. Bei den kontinentalen und den maritimen Klimaten ist die Entfernung vom Meer der entscheidende geographische Faktor. Er lässt zonale Einflüsse wie Sonnenhöhe und Tageslänge stark zurücktreten. In der Regel nehmen die Niederschläge von den Küsten zum Innern der Kontinente ab, die jahreszeitlichen Temperaturschwankungen dagegen zu. Das Zusammenwirken von Niederschlag und Verdunstung charakterisiert zwei große Klimate: Bei humiden Klimaten ist die Wasserbilanz mittel- bis langfristig positiv, bei ariden Klimaten negativ. Die bisher genannten Klimatypen sind vorwiegend beschreibend, ohne auf Ursachen einzugehen. Demgegenüber stehen die genetischen Klimaklassifikationen. Sie ordnen im Allgemeinen die Klimate den großen Luftdruck- und Windgürteln der Erde zu, unterscheiden z. B. Passatklimate oder Klimate der Frontalzone. Die effektiven Klassifikationen der Klimate berücksichtigen hauptsächlich, wie sich Klimaverhältnisse auf die Umwelt, insbesondere auf die Vegetation, auswirken. Sie haben sich gegenüber den genetischen Klassifikationen durchsetzen können. Weltweit angewendet wird vor allem das System nach Wladimir Köppen. Es unterscheidet sechs Haupttypen von Klimaten, die weiter differenziert werden. 5 ENTSTEHUNG Klima wird durch zahlreiche Einflüsse geprägt; grob unterscheidet man natürliche und anthropogene Faktoren. Zu den anthropogenen, also vom Menschen beeinflussten Faktoren zählen die Art der Bebauung, das Vorhandensein von Industrie- und Verkehrsanlagen sowie die Nutzungsform. Unter den natürlichen klimatologischen Wirkungsfaktoren hat die geographische Breite mit den von ihr abhängigen Faktoren wie Sonnenhöhe, Strahlungsintensität und Tageslänge den größten Einfluss. Die regional und jahreszeitlich mehr oder minder intensive Zufuhr von Sonnenenergie erwärmt die Erdoberfläche unterschiedlich stark. Dies führt zur atmosphärischen Zirkulation (siehe Meteorologie), bei der Luftströmungen die Wärme und den Wasserdampf großräumig transportieren. Genetische Klimatypen sind daher häufig nach Winden benannt, wie das Monsunklima oder die Klimate der Zone polarer Ostwinde. Bezeichnungen wie ,,feuchte Ostküsten-Klimate" oder ,,trockene Westküsten-Klimate" drücken aus, dass auch Meeresströmungen großen Einfluss auf den Klimacharakter haben. Die Ostküsten der Kontinente werden oft von warmen Meeresströmungen passiert, über denen sich die Luft mit Wasserdampf anreichert. Dies ist z. B. beim Agulhasstrom vor der Südostküste Afrikas der Fall. Dort herrscht auf weite Strecken ein immerfeuchtes warmgemäßigtes Regenklima. Die Südwestküste Afrikas steht in vergleichbarer geographischer Breite hingegen unter dem Einfluss des kalten Benguelastroms, der eine stabile Schichtung der Luftmassen bewirkt und so eine intensivere Wolken- und Niederschlagsbildung verhindert. Die dort liegende Wüste Namib gehört daher zu den trockensten Gebieten der Erde ( siehe Küstenwüste). Weitere klimatologische Wirkungsfaktoren sind z. B. die Art des Untergrundes (Wasser, Land) sowie der Boden und die Bodenbedeckung. Stark wird der Klimacharakter durch hohe Gebirge beeinflusst, die für Luftströmungen Barrieren darstellen. Sie erzeugen feuchte Luvseiten- und trockene Leeseiten-Klimate, die meist durch eine markante Klimascheide getrennt werden, wie etwa durch den Himalaya. 6 KLIMAGESCHICHTE Klimazeugen der verschiedensten Art belegen, dass sich das Klima im Lauf der Erdgeschichte vielfach geändert hat. Dort, wo heute heiß-trockenes Klima herrscht, kann es z. B. vor Millionen von Jahren feucht oder sogar vergletschert gewesen sein. Für Mitteleuropa deuten die Untersuchungsergebnisse der Paläoklimatologie auf einen schroffen Wechsel von ausgeprägten humiden Klimaten (u. a. im Karbon und in der Kreide) und vorwiegend ariden Klimaten (u. a. im Perm und in der Trias) hin. Am besten ist die Klimageschichte des Känozoikums dokumentiert. Danach zeichnet sich das jüngste Zeitalter der Erdgeschichte weltweit durch zwar nicht stetige, aber deutliche Klimaänderungen aus. Das Klima wurde kühler und im Allgemeinen zugleich trockener. Zu Beginn des Tertiärs pendelten die durchschnittlichen Jahrestemperaturen z. B. in Mitteleuropa um 20 °C, am Ende lagen sie bei etwa 10 °C. Der Südwesten der USA erhielt vor rund 20 Millionen Jahren zum Teil mehr als 1 000 Millimeter Niederschlag pro Jahr, vor vier Millionen Jahren weniger als die Hälfte davon. Das Quartär war und ist eine Periode mit starken Klimaschwankungen. In den kältesten Abschnitten der Eiszeiten lagen die durchschnittlichen Jahrestemperaturen in Mittelund Westeuropa mindestens 10 Grad unter den heutigen Werten. Dagegen war es zur Zeit des nacheiszeitlichen Klimaoptimums 2 bis 3 Grad wärmer als heute. Die Ursachen der Klimaänderungen und -schwankungen sind umstritten. Vermutlich treffen irdische klimatologische Wirkungsfaktoren wie Vulkanausbrüche oder großräumige Verlagerungen von Meeresströmungen und außerirdische Einflüsse wie Schwankungen in der Zufuhr von Sonnenenergie zusammen. In jüngster Zeit spielen darüber hinaus auch anthropogene klimatologische Wirkungsfaktoren eine Rolle. 7 KLIMABEEINFLUSSUNG, KLIMAWANDEL, KLIMASCHUTZ Der Mensch ist in der Lage, das Klima zu verändern: absichtlich und unabsichtlich, kleinräumig und großräumig. Weit verbreitet sind z. B. Hecken als Maßnahmen des Windschutzes. Das Mikroklima im Einflussbereich dieser Gehölze unterscheidet sich klar von dem im offenen Agrarland. Im Obstbau werden häufig Frostschutzverfahren angewendet, etwa indem Kulturen während der Blütezeit in frostkalten Nächten beregnet und vereist werden: Das Wasser gibt seine Wärme an die Luft ab, und die sich bildende Eisschicht schützt die Pflanzen vor noch strengerer Kälte. Großräumiger können sich z. B. verstärkte Verdunstungen von Stauseen oder Bewässerungskulturen auswirken. Kaum noch bezweifelt wird die These, dass der Mensch durch den anthropogen verstärkten Treibhauseffekt den derzeitigen Klimawandel beschleunigt. Eine UNRahmenkonvention zum Klimawandel schließt menschliche Aktivitäten ausdrücklich ein. Klimaschutz, ursprünglich als Schutz des Menschen vor ungünstigem Klima verstanden, bedeutet heute eher der Schutz des Klimas vor dem Menschen. Verfasst von: Peter Göbel Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Alle Rechte vorbehalten.
