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1.1.2 Temperatur, atmosphärische Zirkulation und Niederschlag

A Worauf beruhen die klimatischen Unterschiede der Erde hauptsächlich?

Der Großteil der klimatischen Unterschiede der Erde kommt durch die ungleiche Erwärmung der Erde durch die Sonne zustande. Die Erde rotiert um die Sonne und um ihre eigene Achse, die durch den Nord- und Südpol verläuft. Dabei steht die Erdachse nicht senkrecht zu ihrer Umlaufbahn um die Sonne, sondern ist um 23,5° geneigt (Schiefe der Ekliptik). Als Folge wird die Erdoberfläche ungleich durch die Sonne erwärmt. An den polnahen Regionen wird aufgrund des flacheren Einfallswinkels der Solarstrahlung das Strahlungsbündel über eine größere Fläche verteilt. Gleichzeitig muss die Strahlung der Sonne, wenn sie in einem flachen Winkel auf der Erde auftritt, eine Luftschicht mit einer größeren Zahl molekularer Teilchen durchdringen, welche die Sonnenstrahlen stärker reflektieren bzw. absorbieren. Im Bereich des Äquators hingegen trifft die Solarstrahlung mehr oder weniger senkrecht und über eine kleinere Fläche verteilt auf die Erdoberfläche. Der Energieeintrag pro Fläche ist daher deutlich höher. Dadurch sind die jährlichen Durchschnittstemperaturen in den Tropen nahe dem Äquator am höchsten und nehmen zu den Polen hin ab (s. Abb. 1.2). Die Schiefe der Erdachse führt zu einer unterschiedlichen Einstrahlung der Sonne auf die Nord- und Südhalbkugel und ist dadurch für die jahreszeitlichen Schwankungen von Temperatur und Tageslänge verantwortlich.

Abb. 1.2: Solarstrahlung auf die Erde. Im Bereich des Äquators trifft die Strahlung senkrecht auf und die gleiche Energiemenge verteilt sich auf eine kleinere Fläche als an den polnahen Regionen. An den Polen ist der Einfallswinkel flacher und die Strahlung wird auf eine größere Fläche verteilt und ist daher weniger intensiv (verändert nach Smith und Smith 2009).