TS BS


Thomas Siegert
Diese Lernkarten behandeln die physikalischen und klimatischen Prozesse der Atmosphäre und Ozeane auf Universitätsniveau. Sie vertiefen Themen wie Strahlungsbilanz, Wärmeausgleich durch Meeresströmungen und atmosphärische Windsysteme, sowie die klimarelevanten Funktionen des Wassers. Die Karteikarten beleuchten auch die Entstehung des Sauerstoffs in der Atmosphäre, die Zusammensetzung der Atmosphäre und die Entstehung des Treibhausprozesses. Sie richten sich an Studierende der Biologie, die sich mit den komplexen Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre, Ozean und Klima auseinandersetzen möchten.
Flashcards
9
Students
2
Language
German
Category
Biology
Level
University
Created / Updated
02.06.2014 / 31.01.2020

Flashcards

Erläutere die Entstehung des Treibhausprozesses!

  • 1.370 W/m² kurzwellige Sonnenstrahlen erreichen im Mittel die Obergrenze der Atmosphäre.

Solarkonstante

• 25% bzw. 342 W/m2, Eintrag in

Atmosphäre (Kugel/Fläche).

• 30% davon, also 107 W/m2 globale

Albedo),

• 19% bzw. 64 W/m2 in der Atmosphäre absorbiert

• 51 % bzw. 174 W/m2 an der Erdoberfläche absorbiert

• Fluss langwelliger Wärmestrahlung in den Weltraum im globalen Mittel 239 W/m2.

Welche Informationsquellen stehen zur Verfügung und wie funktionieren Sie?

  • Meterologische Messdaten: Satelitenmessung mithilfe des elektromagnetischen Spektrums (aktive und passive Instrumente)
  • Isotopenbestimmungsmethoden: Zerfallsreihenkurven von Kalium zu Argon; Sauerstoffisotopenbestimmung 16O zu 18O
  • Historische Aufzeichnungen: Klimabestimmung durch Eisgeologie; Sedimentgeologie
  • Proxy- und Stellvertreterdaten, geologische Zeiträume mit unterschiedlichen Messdaten

Welche Zusammensetzung hat die Atmosphäre und welche Funktion haben die jeweiligen Elemente?

  • Sauerstoff
  • Kohlendioxid
  • Methan (Methan trägt aufgrund seiner Absorptionseigenschaften zum atmosphärischen Treibhauseffekt bei)
  • Ozon
  • Lachgas

Wie entstand und entsteht der Sauerstoff in der Atmosphäre?

Entstehung durch Photosynthese

  • 6CO2 + H2O + Estr --> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

Nenne die klimarelevanten Funktionen des Wassers!

  • Die größten C-Flüsse erfolgen u.a. zwischen Atmosphäre und dem Ozean
  • Dieser dient als C-Senke
  • Bei völliger Durchmischung könnte der Ozean 86% des in der Atmosphäre injizierten CO2 aufnehmen
  • Zusätzlich ist der Ozean Methanhydratlager

Erläutere Strahlung-/Wärmebilanz

  • 1370W/m2 kurzwelliger Sonnenstrahlen erreichen im Mittel die Obergrenze der Atmosphäre
  • 25% Eintrag in die Atmosphäre
    • 30% davon globaler Albedo
  • 19% in der Atmosphäre absorbiert
  • 51% an der Erdoberfläche absorbiert
  • Unterschiedliche Einstrahlungswinkel ändern lokale Strahlungsbilanz
    • am Äquator ist die Strahlungsbilanz positiv, an den Polen negativ
  • Das Ungleichgewiht kann nur dadurch aufrechterhalten werden, dass Wärme von niedrigen in höhere Breiten transportiert wird.
    • Wind- und Meeresströmungen

Wodurch findet Wärmeausgleich statt?

  • Ausgleich durch atmosphärische Windsysteme und Meeresströmungen
  • Atmosphäre
    • Wärmeenergie wird als latente Energie in Wasserdampf gespeichert und mit Luftströmungen transportiert. Dort wo Wasserdampf durch Abkühlung zu Sättigung gelangt setzt Kondensation ein, die latente Energie wird wieder freigesetzt.
  • Meeresströmungen
    • Wegen der wärmespeichernden Energie (faktor 1000 gegenüber Luft) können im Ozean Energien über große Entfernungen transportiert werden.
    • Energietransport durch den Ozean liegt in der gleichn Größenordnung wie atmosphärische Zirkulation.

Nenne direkte klimatologische Folgen der globalen Erwärmung!

  • Gletscherschwund. Rückgang des Poleises (Nordpol)
  • Rückgang des Poleises (Südpol)
  • Anstieg der Ozeantemperatur
  • Anstieg des Meeresspiegels
  • Veränderung des Niederschlages (Höhe, Verteilung, Intensität) --> Verschiebung der Klimazonen
  • Zunahme der Biomasse auf Nordhemisphäre

Nenne und Begründe Steuerungsmaßnahmen zur Verminderung der globalen Erwärmung!

  • Präventive Maßnahmen
    • Abkopplung des Ressourcenverbrauches und der Emission vom Wirschaftswachstum
    • Energieeinsparung
    • Steigerung der Energieeffizients
    • Nutzung regenerativer Energien
    • Filtertechnologien/ Speichertechnologien
    • Minimierung/ Verbot von Treibhausgasen
  • nachsorgende Maßnahmen
    • Aufforstung; Biomassedüngung
    • CO2 - Injektion in geologischer Formation

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