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Klimasystem
Das im Wesentlichen von der Solarstrahlung angetriebene Klimasystem der Erde besteht aus fünf Hauptkomponenten, auch Erdsphären genannt: Erdatmosphäre, Hydrosphäre, Kryosphäre, Biosphäre und Lithosphäre (mit dem Oberflächenbereich der Pedosphäre). Diese werden im Einzelnen wie folgt charakterisiert:
- Die Erdatmosphäre ist die gasförmige, hauptsächlich aus Stickstoff und Sauerstoff bestehende Hülle der Erdoberfläche. Diese wird in mehrere Schichten unterteilt, nämlich von unten nach oben Troposphäre, Stratosphäre, Mesosphäre, Thermosphäre und Exosphäre. Das Wettergeschehen spielt sich ausschließlich in der untersten Schicht (Troposphäre) ab, deren vertikale Ausdehnung (von den Polen zum Äquator hin zunehmend) ungefähr 7 bis 17 Kilometer beträgt. Der atmosphärische Treibhauseffekt, basierend auf der Wirkung von Spurengasen wie Kohlenstoffdioxid und Methan, verhindert ein Absinken der globalen Oberflächentemperatur bis weit unter den Gefrierpunkt.
- Die Hydrosphäre umfasst das gesamte Vorkommen flüssigen Wassers an oder unter der Erdoberfläche. Subsysteme sind die Ozeanosphäre (das Wasser in den Meeren) und die Limnosphäre (Binnengewässer auf dem Festland wie Seen, Flüsse oder Grundwasser). Der Wasserdampf als gasförmiger Aggregatzustand des Wassers zählt nicht zu dieser Kategorie, sondern ist Teil der Atmosphäre.
- Zur Kryosphäre gehören Meereis, Schelfeis, Eisschilde, Gebirgsgletscher, Eis in Permafrostböden, Eiskristalle in Wolken sowie alle jahreszeitlich auftretenden und damit stark veränderlichen Schnee- und Eisbedeckungen. Da Eisflächen den Großteil der einfallenden Sonnenstrahlung reflektieren, beeinflusst das Wachstum oder der Schwund der Kryosphäre als elementarer Klimafaktor das Rückstrahlvermögen (Albedo) der Erde.
- Die Biosphäre („Raum des Lebens“) erstreckt sich von höheren Atmosphärenschichten bis einige Kilometer tief in die Erdkruste (Lithosphäre) und wird in diesen „Randbereichen“ ausschließlich von Mikroorganismus besiedelt. Da das Leben darauf angewiesen ist, mit der unbelebten Umwelt zu interagieren und sich dieser anzupassen, entstanden im Zuge der Evolution mehrere Ökosysteme auf planetarer Ebene. Aufgrund ihrer Komplexität und ihrer intensiven Wechselwirkungen mit anderen Sphären steht die Biosphäre (zu der auch der Mensch gehört) im Mittelpunkt vieler naturwissenschaftlicher Disziplinen, vor allem der Biologie und der Umweltwissenschaften.
- Die Lithosphäre bildet den Festlandsbereich der Erdoberfläche und den Ozeanboden. Da die oberste Schicht der kontinentalen Lithosphäre der Verwitterung ausgesetzt ist, gleichzeitig Luft, Wasser und organische Substanzen aufnimmt beziehungsweise speichert und vielfach Pflanzenbewuchs aufweist, existiert zwischen ihr und den anderen Erdsphären eine auf breiter Basis stattfindende Wechselwirkung.
Die innerhalb und zwischen den einzelnen Sphären ablaufenden internen Prozesse und Wechselwirkungen gehören ebenfalls zum Klimasystem. Externe, das heißt nicht zum Klimasystem gehörende Prozesse treiben das Klimasystem an, neben der Solarstrahlung sind das der Vulkanismus und menschliche Einflüsse
Siehe auch
Weblinks
Quellen
Bildernachweis