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Wie funktioniert unser Klimasystem? Die Polarregionen

Im Monat April 2019 ist wieder das komplexe Klimasystem Thema in der Amtsblatt-Rubrik Umwelt- & Klimaschutz im Alltag. Um Umwelt und Klima zu schützen, ist es wichtig Zusammenhänge zu verstehen. Nur so ist nachzuvollziehen welchen Einfluss (un-)bewusstes Handeln haben kann. Auf Grund der Komplexität des Klimasystems gab es zu diesem Thema in den letzten Monaten bereits zwei Artikel und es wird in den kommenden Monaten weitere geben.

Die Polarregionen sind Teil der Kryosphäre, ein wichtiger Bestandteil im Klimasystem. Zur Kryosphäre gehören alle Gebiete, in denen Wasser in gefrorenem Zustand vorliegt. Dazu gehören Schnee, Eis auf Flüssen und Seen, Meereis, Eisschilde (Eismassen auf Grönland und dem Antarktischen Kontinent), Gletscher und Permafrostböden. Permafrostböden sind Böden, die über mehrere Jahre eine Temperatur unter 0°C haben. Der Boden ist dauerhaft gefroren. In ihm sind Tier- und Pflanzenreste von vor Tausenden von Jahren gebunden. Schnee und Meereis sind in ihrem Vorkommen sehr variabel, abhängig von der Jahreszeit. Gletscher, Permafrost und Eisschilde hingegen verändern sich innerhalb eines Jahres nur minimal. Die physikalischen Eigenschaften der Kryosphäre beeinflussen erheblich den Energiehaushalt der Erde. Dabei spielt das sehr hohe Reflexionsvermögen von Eis und Schnee (Albedo) von 50% - 90% eine wichtige Rolle. Ozean und Ackerboden hingegen nehmen 80% - 90% der auftreffenden Sonnenstrahlen auf und speichern sie als Wärme. Ihre Albedo liegt somit nur bei 10% - 20%. Je weiter sich die Eis- und Schneedecke ausdehnt, desto mehr erhöht sich die durchschnittliche Albedo der Erde. Dies verstärkt die Abkühlung der Erde und somit auch die Eis- und Schneebildung. Dieser Effekt verstärkt sich immer weiter gegenseitig. Man spricht von einem positiven Rückkopplungseffekt. Durch Abschmelzvorgänge und eine niedrigere Albedo kommt es zum Rückkopplungseffekt in umgekehrter Richtung. Dieser wird in einem Artikel über die Veränderungen durch den Klimawandel ausführlicher beschrieben.

Die beiden Polarregionen der Erde, Antarktis (Südpol) und Arktis (Nordpol) sind neben den gleichen, extrem klimatischen Verhältnissen sehr unterschiedlich. Die Arktis bezeichnet das Nordpolarmeer, das von den Kontinenten Nordamerika, Asien und Europa umgeben ist. Das Meereis bedeckt im Winter einen Großteil des gesamten Nordpolarmeeres. Die Schwankungen der Meereisausdehnung zwischen Sommer und Winter sind in der Arktis geringer als in der Antarktis. Über Grönland liegt ein großes Eisschild, also Festlandeis. Der geographische Nordpolarkreis verläuft überwiegend über Land und schließt neben Wäldern und Tundra auch Siedlungen und Industrie ein. Die Antarktis hingegen besteht aus einem zentral gelegenen Kontinent (Antarktika) und das ihn umgebende Südpolarmeer. Dieser Kontinent ist bedeckt vom größten Eisschild der Erde. In der Antarktis ist es sehr viel kälter als in der Arktis. Durch die sehr starken Schwankungen in der Meereisausdehnung in der Antarktis ist das Meereis überwiegend nur ein Jahr alt, in der Arktis gibt es überwiegend mehrjähriges Meereis. Der Südpolarkreis verläuft ozeanisch. Der Ozean selbst trennt den Kontinent der Antarktis von anderen Landmassen und isoliert somit alle antarktischen Lebewesen (sowohl Pflanzen als auch Tiere). Eine kalte Meeresströmung, die den Kontinent umgibt, isoliert ihn auch klimatisch von anderen Kontinenten.

In weiteren, zukünftigen Artikeln über das Klimasystem werden der menschliche Einfluss und die Veränderungen des Klimas erklärt.
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