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Klimabasen und ihre Schwankungen

Storyboard

Die Schwankungen der Erdumlaufbahn wirken sich unmittelbar auf den Strahlungshaushalt und damit auf das Erdklima aus.

>Modell

ID:(538, 0)



Mars: ein Beispiel für einen Planeten mit wenig Atmosphäre

Beschreibung

In einer ersten Annäherung kann davon ausgegangen werden, dass der Mars keine Atmosphäre hat, was eine relativ einfache Modellierung ermöglicht:

ID:(3070, 0)



Strahlungsbilanz auf einem Planeten ohne Atmosphäre

Beschreibung

Bei einem Planeten ohne Atmosphäre wird ein Anteil der einfallenden Strahlung $I_p$ als $a_{
u}I_p$ reflektiert, ein weiterer Anteil wird als $(1-a_{
u})I_p$ absorbiert, und ein Anteil der Infrarotstrahlung $\sigma\epsilon T_e^4$ wird abgestrahlt.

ID:(3069, 0)



Präzession der Erdachse

Beschreibung

Neben der Nutation unterliegt die Achse der Erde einer rotationsartigen Bewegung, die als Präzession bezeichnet wird.

None

Die Konsequenz der Präzession ist, dass sich der Zeitpunkt von Sommer und Winter im Laufe der Zeit ändert. Aufgrund einer Präzessionsperiode von 26.000 Jahren kehren sich alle 13.000 Jahre die Jahreszeiten um.

ID:(3087, 0)



Umlaufbahnpräzession

Beschreibung

Die Intensität der Sonne schwankt je nach Genauigkeit der Umlaufbahn:

None

ID:(3089, 0)



Nutation der Erdachse

Beschreibung

Die Neigung der Erdachse variiert zwischen 22,1 und 24,5 Grad. Dieser Prozess wird als Nutation bezeichnet.

Die Nutation wird durch Effekte wie den Einfluss des Mondes auf die Erde und die nicht perfekt kugelförmige Form unseres Planeten verursacht. Jeder Effekt hat seine eigene typische Periode, wobei die längste etwa 41.000 Jahre beträgt. Es wird angenommen, dass der letzte maximale Wert vor etwa 10.700 Jahren (8700 v. Chr.) auftrat und mit dem Ende der letzten Eiszeit zusammenfiel.

ID:(3086, 0)



Milankovitch-Zyklen

Beschreibung

Fluktuationen in der Ausrichtung der Erdachse und Variationen in der Umlaufbahn haben zu einer Abnahme der Sonnenstrahlung auf der Erde geführt, was zu Kälteperioden und der Entstehung von Eiszeitaltern geführt hat.

None

Das letzte Eiszeitalter endete vor etwa 10.000 Jahren.

ID:(3090, 0)



Klimabasen und ihre Schwankungen

Modell

Die Schwankungen der Erdumlaufbahn wirken sich unmittelbar auf den Strahlungshaushalt und damit auf das Erdklima aus.

Variablen

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
$a_{VIS}$
a_VIS
Albedo Visible (VIS)
-
$I_p$
I_p
Durchschnittliche Intensität der Erde
W/m^2
$\epsilon$
e
Emissions
-
$T_p$
T_p
Planet Temperatur
K
$I_r$
I_r
Reflektierte Intensität
W/m^2
$\sigma$
s
Stefan-Boltzmann-Konstante
J/m^2K^4s

Berechnungen


Zuerst die Gleichung auswählen:   zu ,  dann die Variable auswählen:   zu 

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

 Variable   Gegeben   Berechnen   Ziel :   Gleichung   Zu verwenden



Gleichungen


Beispiele

In einer ersten Ann herung kann davon ausgegangen werden, dass der Mars keine Atmosph re hat, was eine relativ einfache Modellierung erm glicht:

(ID 3070)

Bei einem Planeten ohne Atmosph re wird ein Anteil der einfallenden Strahlung $I_p$ als $a_{
u}I_p$ reflektiert, ein weiterer Anteil wird als $(1-a_{
u})I_p$ absorbiert, und ein Anteil der Infrarotstrahlung $\sigma\epsilon T_e^4$ wird abgestrahlt.

(ID 3069)

Neben der Nutation unterliegt die Achse der Erde einer rotationsartigen Bewegung, die als Pr zession bezeichnet wird.

None

Die Konsequenz der Pr zession ist, dass sich der Zeitpunkt von Sommer und Winter im Laufe der Zeit ndert. Aufgrund einer Pr zessionsperiode von 26.000 Jahren kehren sich alle 13.000 Jahre die Jahreszeiten um.

(ID 3087)

Die Intensit t der Sonne schwankt je nach Genauigkeit der Umlaufbahn:

None

(ID 3089)

Die Neigung der Erdachse variiert zwischen 22,1 und 24,5 Grad. Dieser Prozess wird als Nutation bezeichnet.

Die Nutation wird durch Effekte wie den Einfluss des Mondes auf die Erde und die nicht perfekt kugelf rmige Form unseres Planeten verursacht. Jeder Effekt hat seine eigene typische Periode, wobei die l ngste etwa 41.000 Jahre betr gt. Es wird angenommen, dass der letzte maximale Wert vor etwa 10.700 Jahren (8700 v. Chr.) auftrat und mit dem Ende der letzten Eiszeit zusammenfiel.

(ID 3086)

Fluktuationen in der Ausrichtung der Erdachse und Variationen in der Umlaufbahn haben zu einer Abnahme der Sonnenstrahlung auf der Erde gef hrt, was zu K lteperioden und der Entstehung von Eiszeitaltern gef hrt hat.

None

Das letzte Eiszeitalter endete vor etwa 10.000 Jahren.

(ID 3090)


ID:(538, 0)