67 Über Wetter und Klima Wovon hängt die Aufnahme der Sonnenstrahlung auf der Erde ab? Die Leistung der Strahlungsenergie, die durchschnittlich von der Erdoberfläche absorbiert wird, beträgt etwa 160W/m2. Die Aufnahme der Strahlungsenergie hängt von mehreren Faktoren ab: Bei flachem Lichteinfall – zB am Abend, im Winter, in den Polargebieten – muss das Sonnenlicht einen größeren Weg durch die Atmosphäre zurücklegen. Es wird mehr Strahlungsenergie in der Atmosphäre absorbiert, deshalb gelangt weniger Strahlungsenergie auf den Erdboden (Abb. 67.4). In höheren Lagen gelangt mehr Strahlungsenergie auf den Erdboden als in niedrigeren Lagen. Der Weg durch die Atmosphäre ist hier kürzer. In feuchten Grünflächen betreiben die Pflanzen mit der aufgenommenen Strahlungsenergie Photosynthese. Zusätzlich verdunstet Wasser, was zur Abkühlung der Umgebung führt. Eine umfangreiche Begrünung trägt daher zu angenehmeren Temperaturen in Städten bei (Abb. 67.1). Die Albedo beschreibt das Reflexionsvermögen des Sonnenlichts durch Oberflächen. Wolken und Schnee reflektieren bis zu 90 % der einfallenden Strahlung (Abb. 67.2). Bei Wolkenbedeckung oder großen Schneegebieten kann der Erdboden nur wenig Strahlungsenergie absorbieren. Albedo (Abb. 67.3) Material: Eiswürfel auf Styroporunterlage, Wärmelampe, Stoppuhr, Kohlepulver, Kreidepulver, Farbpulver, Watte Entwickelt mit diesen Materialien einen Versuch, der die Absorption und Reflexion von Strahlungsenergie durch unterschiedliche Oberflächen zeigt. Diskutiert: Welche Bedeutung haben eure Beobachtungen zB auf die Umweltbedingungen auf der Erde? Was ist der Energiehaushalt der Erde? Das Gleichgewicht zwischen absorbierter und abgegebener Strahlungsenergie wird als „Energiehaushalt der Erde“ bezeichnet. Dieses Gleichgewicht steuert das Klima, das Wetter und die Temperaturen auf der Erde. Ein Teil der Sonnenstrahlung wird von der Erdoberfläche – besonders von Schnee- und Eisflächen – und den Wolken reflektiert. Der größte Anteil der Strahlungsenergie der Sonne wird von der Erdoberfläche und der Atmosphäre absorbiert. Diese Absorption hat mehrere Auswirkungen: • Die Erdoberfläche und die Atmosphäre erwärmen sich. • Die Erwärmung von Luft- und Wassermassen lässt Strömungen entstehen und Wasser verdunsten. Dadurch kommen Wetterereignisse und der Wasserkreislauf zustande. • Die erwärmte Erdoberfläche gibt einen Teil der Energie als Infrarotstrahlung wieder ins Weltall ab (Abb. 67.3). • Ein anderer Teil der von der Erde abgegebenen Infrarotstrahlung wird von manchen Gasen in unserer Atmosphäre – besonders Wasserdampf und Kohlenstoffdioxid – absorbiert. Dadurch erwärmt sich die Atmosphäre. Dieser Effekt wird als „Treibhauseffekt“ bezeichnet ( Seite 68 und 69). 67.1 Die Begrünung in Großstädten trägt zu angenehmeren Temperaturen in Städten bei. V3 67.2 Albedo – Zeigt mit diesem Material die Aufnahme von Strahlungsenergie durch unterschiedliche Oberflächen. A4 Die Aufnahme der Strahlungsenergie durch den Erdboden hängt zB vom Winkel des Lichteinfalls, der Höhenlage, der Art der Bodenoberfläche und dem Reflexionsvermögen der Fläche (Albedo) ab. M Infobox: Wenn sich der Energiehaushalt der Erde ändert, führt dies auch zu Änderungen des Klimas auf der Erde ( Seite 70). Lies dir den Absatz „Energiehaushalt der Erde“ aufmerksam durch. Verwende zusätzlich zwei weitere Informationsquellen (zB Internetseiten wie umweltbundesamt.at). a) Notiere natürliche und menschliche Einflüsse auf den Energiehaushalt der Erde (Stichworte + Quellen). b) Erkläre, warum das Gleichgewicht zwischen aufgenommener und abgegebener Strahlungsenergie wichtig ist . A5 Der Energiehaushalt der Erde ist das Gleichgewicht zwischen der von der Erde absorbierten und von ihr abgegebenen Strahlungsenergie. M 67.3 Die Erde absorbiert die Strahlungsenergie der Sonne und gibt Infrarotstrahlung ab. von der Erde abgegebene Strahlung von der Sonne eintreffende Strahlung auf der Erde Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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