Klima- und Umweltphänomene: Wärmeinsel, El Niño, Smog und Winde

Urbane Wärmeinsel: Definition und Auswirkungen

Die urbane Wärmeinsel beschreibt die Schwierigkeit der Wärmeableitung in den Nachtstunden, während nicht-städtische Gebiete durch den Mangel an Hitzeakkumulation wesentlich stärker abkühlen. In der Innenstadt speichern Gebäude und Asphalt tagsüber Wärme, die sie nachts abgeben. Dies führt zu lokalen Winden, die von außen nach innen strömen. Das Phänomen des Temperaturanstiegs in dicht bebauten städtischen Gebieten wird durch eine Kombination von Faktoren wie Bebauung, dem Mangel an Grünflächen und der Erzeugung von gasförmiger oder direkter Wärme verursacht. Es wurde beobachtet, dass das Phänomen der urbanen Wärmeinsel mit der Größe der Stadt zunimmt.

Warum erreichen polare Winde Ecuador nicht?

Dies liegt am Coriolis-Effekt. Die Drehgeschwindigkeit der Winde ist an den Polen am größten und in Äquatornähe am niedrigsten. Daher werden Luftmassen, die von den Polen in Richtung Äquator strömen, auf der Erdoberfläche abgelenkt: in der nördlichen Hemisphäre nach rechts (im Uhrzeigersinn) und in der südlichen Hemisphäre nach links (gegen den Uhrzeigersinn).

Das Phänomen "El Niño" erklärt

Das bekannte Phänomen „El Niño“ tritt in den tropischen Gewässern des südlichen Pazifiks nahe der Küste Südamerikas auf. Normalerweise wehen Passatwinde vom Kontinent weg und drücken Oberflächenwasser seewärts, was den Auftrieb nährstoffreichen Tiefenwassers ermöglicht und die Produktivität erhöht. Das Klima an der amerikanischen Küste ist trocken, während feuchte Winde die Küste Asiens erreichen und dort schwere Regenfälle verursachen. Von Zeit zu Zeit (im Durchschnitt alle 3-4 Jahre) kehrt sich die Situation im Pazifik um: Winde vom Meer bringen schwere Regenfälle an die südamerikanische Küste, wodurch der Auftrieb von Tiefenwasser verschwindet und die Fischbestände drastisch reduziert werden.

Photochemischer Smog: Ursachen und Auswirkungen

Photochemischer Smog entsteht durch die Mischung von Stickoxiden und anderen flüchtigen Kohlenwasserstoffen. Unter dem Einfluss von Sonnenlicht reagieren diese Stoffe und bilden hochgiftige Gase wie Ozon. Die Hauptverursacher der Smog-Verschmutzung sind die große Anzahl von Fahrzeugen in den Städten.

Anwendungsfragen zu Wetterphänomenen

1. 1. Regenbildung an Luv- und Leeseiten

   Die Luvseite wird durch die Entwicklung orographisch-konvektiver Wolken begünstigt, was zu heftigen Regenfällen führt. Wenn diese Wolken den Lee-Hang erreichen, haben sie bereits den Großteil ihres Wassers abgeladen, sodass dort kein oder kaum Regen fällt.

2. 2. Temperaturverlauf an Luv- und Leeseiten

   Auf der Luvseite beginnt die Abkühlung der Luftmassen ab einer bestimmten Höhe mit dem trockenadiabatischen Temperaturgradienten (GAS). Sobald die Sättigungsgrenze erreicht ist, kühlt die Luft mit dem feuchtadiabatischen Temperaturgradienten (GAH) weiter ab, wodurch der Temperaturrückgang mit der Höhe geringer ist, als er mit dem GAS fortgesetzt worden wäre. Auf der Leeseite kommen die absteigenden Luftmassen feuchtigkeitsfrei an, die sich während des gesamten Abstiegs mit dem GAS erwärmen. Auf gleicher Höhe ist die Temperatur der Luftmasse auf der Leeseite höher als auf der Luvseite, um einen Betrag, der ungefähr der Differenz (GAS-GAH) in der Höhe entspricht, die als GAH aufstieg. Hinzu kommt der Anstieg der Energie auf der Leeseite, da der Himmel wolkenfrei ist.

3. 3. Klima und Schadstoffausbreitung

   Luvseite: Stürme, Erosionsgefahr.
   Leeseite: Dürre. Die atmosphärische Stabilität erschwert auf der Leeseite die Ausbreitung von Schadstoffen.