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genetische Paläoklimatologie

 
     
  Teildisziplin der Paläoklimatologie, die versucht, die Ursachen von Klimaveränderungen aufzuzeigen und deren Effekte auf einzelne Klimafaktoren sowie das Globalklima zu quantifizieren. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die einzelnen Faktoren in unterschiedlichen Zeitmassstäben wirken und regional (breitengradabhängig, hemisphärenabhängig, topographiebedingt etc.) unterschiedliche Effekte hervorrufen können. Die zeitliche Skala reicht dabei vom Tagesrhythmus der Insolation bis zu mehreren hundert Mio. Jahren bei den Wilson-Zyklen, die u.a. die Land-Meer-Verteilung steuern. Eine besondere Schwierigkeit stellt die gegenseitige Beeinflussung der Klimafaktoren dar, welche die Ausbildung von Regelkreisen mit selbstverstärkenden oder dämpfenden Wirkungen auf das Klimasystem auslösen kann. Zu betrachten sind dabei allgemeine Klimafaktoren, d.h. Prozesse, die das globale Klima beeinflussen: primäre Insolation, die durch solare und astronomische Effekte gesteuert wird, geophysikalische Parameter (Erdbahnparameter), Geosphäre (Paläogeographie, Topographie), Atmosphäre und Hydrosphäre (Stoff- und Energiehaushalt), Kryosphäre, Biosphäre (vgl. Kleindruck).


Wenngleich der Zustand mit oder ohne polaren Eiskappen stabil ist, besitzt das Klimasystem eine Eigendynamik, die Modellrechnungen zufolge einen Klimagang hervorrufen kann, der dem beobachteten ähnlich ist. Externe Steuerungsmechanismen, die Beobachtungsreihen erklären sollen, müssen in erster Linie periodisch auftreten, weswegen derzeit besonders die Erdbahnparameter als Auslöser von Eiszeiten diskutiert werden. Als deren wirksamste werden die Exzentrizität der Erdbahn und die Neigung der Erdachse gegenüber der Ekliptik angesehen, jedoch hat sich der Einfluss der Bahnparameter im Laufe der Zeit geändert. Während des Känozoikums überwog bis etwa 2,4 Mio. Jahren die Präzession der Achsenneigung und die Exzentrizität, bis ca. 800.000 Jahren die Neigung der Erdachse und seitdem die Exzentrizität. Durch die gravitative Wechselwirkung der Erde mit dem Mond haben sich langfristig die Perioden der Bahnparameter verlängert. Da die Bahnparameter kontinuierlich wirken, Eiszeitalter jedoch nur phasenweise auftreten, wird von ihrer Wirksamkeit besonders bei bereits abgesenkten Temperaturen ausgegangen, indem sie die globale Energieverteilung beeinflussen. Als langperiodisch wirkende, übergeordnete Einflüsse könnten z.B. die Verteilung von Land und Meer oder astronomische Ursachen wie interstellare Wolken und grosse Meteoriteneinschläge wirken.


Generell gilt, dass sämtliche Klimaelemente variabel sind, sich gegenseitig beeinflussen, teilweise ein nicht lineares Verhalten zeigen oder ihren Zustand erst bei Überschreiten eines Schwellenwertes ändern. Eine einzige Ursache kann zudem zu antagonistischen Effekten (z.B. erwärmend und abkühlend zugleich) führen, deren Gesamtbilanz von den herrschenden Umgebungsfaktoren beeinflusst wird und zeitlich oder regional in unterschiedlicher Weise auftreten können. Kurzfristige Wirkungen und Langzeitprozesse sind zu unterscheiden und in jedem Einzelfall zu untersuchen.


Als globale Kennzeichen für kaltes Klima gelten wenig ausgeprägte saisonale Klimaunterschiede in mittleren und hohen Breiten mit milden Wintern und kühlen Sommern. Diese führen zu ausreichend hohen Niederschlägen im Winter und dazu, dass der Schnee den Sommer überdauern kann. Eine geringe Neigung der Erdachse, das Eintreten des Aphels (Erde) im Sommer und maritime Klimaverhältnisse sind hierfür Voraussetzung. Grosse Landflächen in Polnähe ermöglichen die Bildung von Inlandeismassen, die selbstverstärkend, z.B. über den Albedo-Effekt, wirken und den Meeresspiegel eustatisch absenken, womit weitere klimawirksame Änderungen der Meeresströmungen eintreten können.


Treibhausgase wie CO2 oder CH4 machen insgesamt nur 0,1% an der Atmosphärenzusammensetzung aus, ihre spezifische Wirksamkeit führt jedoch dazu, dass geringe Konzentrationsänderungen grosse klimatische Auswirkungen besitzen.

genetische Paläoklimatologiede Waldbrände zur Freisetzung von CO2 führen (Erwärmung). Fand der o ist nach anfänglicher Abkühlung mit einer Aufheizung durch den serdampfes zu rechnen.

hn: möglicherweise auftretenEinschlag auf See statt, sTreibhauseffekt des Was2) Erdbahnparameter a) Exzentrizität der Erdbaverändert die saisonale EInsolationsunterschiede vKlimazonierung der niedrder Erdachse verstärkt.

Sie verändert sich mit Perioden von 95.000 und 413.000 Jahren und nergieaufnahme der Erde, indem eine grössere Exzentrizität die erstärkt. Veränderte Werte wirken sich dabei besonders auf die igen Breiten aus. Bei geringer Exzentrizität wird die Wirkung der Neigung gegenüber der Ekliptik ( Schiefe der Ekliptik): Die Neigung der Erdachse neigt und verändert sich mit einer Periode von ' gegenüber der Eklipti23°27k ge= meter bestimmt die Menge der oberhalb des Polarkreises eingestrahlten r besonders für das Klima der hohen Breiten Bedeutung. Ferner wird die en Maxima und Minima der Energieaufnahme bestimmt. Das sich derzeit Lage der breitenabhängigb) Neigung der Erdachseist gegenwärtig um 41.000 Jahren. Der ParaEnergie und besitzt daheiche Minimum hat u.a. die Lage der Hauptvereisungszentren des = ndinavischen Eisschildes während der Weichsel-Kaltzeit beeinflusst. c) Präzession der Achsenauf 66,5° N und S befindlLaurentischen sowie SkaUmlauf des Perihelsneigung ( = Präzession der Äquinoktien): Die Erdachse führt eine Rotatgravitativen Wechselwirkeinen grossen Einfluss auf 3. Januar). Dessen Ändeaufgrund der Neigung dewerden. Die aus den drei zuletzt a-Kurve bezeichnet. ung der irdischen Äquatorwulst mit der Sonne beruht. Die Präzession besitzt ion mit Perioden von etwa 19.000 und 23.000 Jahren durch, die auf der die Energieverteilung und bestimmt den Zeitpunkt des Perihels (derzeit am rung hat die Präzession der Äquinoktien zur Folge, die festlegt, ob die r Erdachse ausgeprägten Jahreszeiten verstärkt oder abgeschwächt ufgeführten Parametern errechnete Insolationskurve wird als Milankovic´ o-Effekt wirkt verstärkend auf eine gegebene Klimasituation, denn bei er Polarregionen werden die Eiskappen wegen der erhöhten Albedo weiter Werden die Polargebiete hingegen eisfrei, erniedrigt sich die Albedo und der Eisabbau wird unterst3) Strahlungshaushalt Albedo-Effekt: Der AlbedAnnahme schneebedecktaufgebaut bzw. erhalten.

benso wird eine Vereisung eisfreier Pole erschwert.
a) H2O: Wasserdampf ste4) Gashaushalt Atmosphäre streng temperhöht, die ihrerseits das Infrarot-Strahlung erhöht,Breiten angereichert, wob) CO2: CO2 wirkt wie H2ist und damit die für die Eeraturabhängig verläuft. Da eine Erwärmung die Wasserdampfkonzentration Absorptionsvermögen der Atmosphäre für die rückgestrahlte wirkt H2ützt. Ellt das effektivste Treibhausgas dar, dessen Konzentration in der O selbstverstärkend bei Erwärmung. H2O ist jedoch in niedrigen mit die Auswirkungen breitenabhängig sind. O als effektives Treibhausgas, dessen Wirkung jedoch breitenunabhängig ntstehung von Eiszeiten wichtigen Polarregionen beeinflusst. In nahezu synchroner Verlauf von Daten von Sauerstoffisotopen und der achtet und auf einen ursächlichen Zusammenhang von globalem osphärischem CO2-Gehalt geschlossen. Modellrechnungen ergaben, dass der CO2-Spiegel währendEisbohrkernen wurde einCO2-Konzentration beobTemperaturgang und atmhervorgerufen haben kanzugesprochen wird. Zu bCO2-Gehaltes mit BioproOzeanen. n, womit dem Gas hauptsächlich eine Verstärkerrolle für externe Faktoren des letzten Hochglazials jedoch nicht die gesamte Temperaturerniedrigung erücksichtigen ist ferner die Wechselbeziehung des atmosphärischen duktion, terrestrischer Ver
witterung und dem Stoffaustausch mit den
genetische Paläoklimatologielin der Paläoklimatologie, die versucht, die Ursachen von Klimaveränderungen aufzuzeigen und deren Effekte auf einzelne Klimafaktoren sowie das Globalklima zu quantifizieren. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die einzelnen Faktoren in unterschiedlichen Zeitmassstäben wirken und regional (breitengradabhängig, hemisphärenabhängig, topographiebedingt etc.) unterschiedliche Effekte hervorrufen können. Die zeitliche Skala reicht dabei vom Tagesrhythmus der Insolation bis zu mehreren hundert Mio. Jahren bei den Wilson-Zyklen, die u.a. die Land-Meer-Verteilung steuern. Eine besondere Schwierigkeit stellt die gegenseitige Beeinflussung der Klimafaktoren dar, welche die Ausbildung von Regelkreisen mit selbstverstärkenden oder dämpfenden Wirkungen auf das Klimasystem auslösen kann. Zu betrachten sind dabei allgemeine Klimafaktoren, d.h. Prozesse, die das globale Klima beeinflussen: primäre Insolation, die durch solare und astronomische Effekte gesteuert wird, geophysikalische Parameter (Erdbahnparameter), Geosphäre (Paläogeographie, Topographie), Atmosphäre und Hydrosphäre (Stoff- und Energiehaushalt), Kryosphäre, Biosphäre (vgl. Kleindruck).


Wenngleich der Zustand mit oder ohne polaren Eiskappen stabil ist, besitzt das Klimasystem eine Eigendynamik, die Modellrechnungen zufolge einen Klimagang hervorrufen kann, der dem beobachteten ähnlich ist. Externe Steuerungsmechanismen, die Beobachtungsreihen erklären sollen, müssen in erster Linie periodisch auftreten, weswegen derzeit besonders die Erdbahnparameter als Auslöser von Eiszeiten diskutiert werden. Als deren wirksamste werden die Exzentrizität der Erdbahn und die Neigung der Erdachse gegenüber der Ekliptik angesehen, jedoch hat sich der Einfluss der Bahnparameter im Laufe der Zeit geändert. Während des Känozoikums überwog bis etwa 2,4 Mio. Jahren die Präzession der Achsenneigung und die Exzentrizität, bis ca. 800.000 Jahren die Neigung der Erdachse und seitdem die Exzentrizität. Durch die gravitative Wechselwirkung der Erde mit dem Mond haben sich langfristig die Perioden der Bahnparameter verlängert. Da die Bahnparameter kontinuierlich wirken, Eiszeitalter jedoch nur phasenweise auftreten, wird von ihrer Wirksamkeit besonders bei bereits abgesenkten Temperaturen ausgegangen, indem sie die globale Energieverteilung beeinflussen. Als langperiodisch wirkende, übergeordnete Einflüsse könnten z.B. die Verteilung von Land und Meer oder astronomische Ursachen wie interstellare Wolken und grosse Meteoriteneinschläge wirken.


Generell gilt, dass sämtliche Klimaelemente variabel sind, sich gegenseitig beeinflussen, teilweise ein nicht lineares Verhalten zeigen oder ihren Zustand erst bei Überschreiten eines Schwellenwertes ändern. Eine einzige Ursache kann zudem zu antagonistischen Effekten (z.B. erwärmend und abkühlend zugleich) führen, deren Gesamtbilanz von den herrschenden Umgebungsfaktoren beeinflusst wird und zeitlich oder regional in unterschiedlicher Weise auftreten können. Kurzfristige Wirkungen und Langzeitprozesse sind zu unterscheiden und in jedem Einzelfall zu untersuchen.


Als globale Kennzeichen für kaltes Klima gelten wenig ausgeprägte saisonale Klimaunterschiede in mittleren und hohen Breiten mit milden Wintern und kühlen Sommern. Diese führen zu ausreichend hohen Niederschlägen im Winter und dazu, dass der Schnee den Sommer überdauern kann. Eine geringe Neigung der Erdachse, das Eintreten des Aphels (Erde) im Sommer und maritime Klimaverhältnisse sind hierfür Voraussetzung. Grosse Landflächen in Polnähe ermöglichen die Bildung von Inlandeismassen, die selbstverstärkend, z.B. über den Albedo-Effekt, wirken und den Meeresspiegel eustatisch absenken, womit weitere klimawirksame Änderungen der Meeresströmungen eintreten können.


Treibhausgase wie CO2 oder CH4 machen insgesamt nur 0,1% an der Atmosphärenzusammensetzung aus, ihre spezifische Wirksamkeit führt jedoch dazu, dass geringe Konzentrationsänderungen grosse klimatische Auswirkungen besitzen.

genetische Paläoklimatologiede Waldbrände zur Freisetzung von CO2 führen (Erwärmung). Fand der o ist nach anfänglicher Abkühlung mit einer Aufheizung durch den serdampfes zu rechnen.

hn: möglicherweise auftretenEinschlag auf See statt, sTreibhauseffekt des Was2) Erdbahnparameter a) Exzentrizität der Erdbaverändert die saisonale EInsolationsunterschiede vKlimazonierung der niedrder Erdachse verstärkt.

Sie verändert sich mit Perioden von 95.000 und 413.000 Jahren und nergieaufnahme der Erde, indem eine grössere Exzentrizität die erstärkt. Veränderte Werte wirken sich dabei besonders auf die igen Breiten aus. Bei geringer Exzentrizität wird die Wirkung der Neigung gegenüber der Ekliptik ( Schiefe der Ekliptik): Die Neigung der Erdachse neigt und verändert sich mit einer Periode von ' gegenüber der Eklipti23°27k ge= meter bestimmt die Menge der oberhalb des Polarkreises eingestrahlten r besonders für das Klima der hohen Breiten Bedeutung. Ferner wird die en Maxima und Minima der Energieaufnahme bestimmt. Das sich derzeit Lage der breitenabhängigb) Neigung der Erdachseist gegenwärtig um 41.000 Jahren. Der ParaEnergie und besitzt daheiche Minimum hat u.a. die Lage der Hauptvereisungszentren des = ndinavischen Eisschildes während der Weichsel-Kaltzeit beeinflusst. c) Präzession der Achsenauf 66,5° N und S befindlLaurentischen sowie SkaUmlauf des Perihelsneigung ( = Präzession der Äquinoktien): Die Erdachse führt eine Rotatgravitativen Wechselwirkeinen grossen Einfluss auf 3. Januar). Dessen Ändeaufgrund der Neigung dewerden. Die aus den drei zuletzt a-Kurve bezeichnet. ung der irdischen Äquatorwulst mit der Sonne beruht. Die Präzession besitzt ion mit Perioden von etwa 19.000 und 23.000 Jahren durch, die auf der die Energieverteilung und bestimmt den Zeitpunkt des Perihels (derzeit am rung hat die Präzession der Äquinoktien zur Folge, die festlegt, ob die r Erdachse ausgeprägten Jahreszeiten verstärkt oder abgeschwächt ufgeführten Parametern errechnete Insolationskurve wird als Milankovic´ o-Effekt wirkt verstärkend auf eine gegebene Klimasituation, denn bei er Polarregionen werden die Eiskappen wegen der erhöhten Albedo weiter Werden die Polargebiete hingegen eisfrei, erniedrigt sich die Albedo und der Eisabbau wird unterst3) Strahlungshaushalt Albedo-Effekt: Der AlbedAnnahme schneebedecktaufgebaut bzw. erhalten.

benso wird eine Vereisung eisfreier Pole erschwert.
a) H2O: Wasserdampf ste4) Gashaushalt Atmosphäre streng temperhöht, die ihrerseits das Infrarot-Strahlung erhöht,Breiten angereichert, wob) CO2: CO2 wirkt wie H2ist und damit die für die Eeraturabhängig verläuft. Da eine Erwärmung die Wasserdampfkonzentration Absorptionsvermögen der Atmosphäre für die rückgestrahlte wirkt H2ützt. Ellt das effektivste Treibhausgas dar, dessen Konzentration in der O selbstverstärkend bei Erwärmung. H2O ist jedoch in niedrigen mit die Auswirkungen breitenabhängig sind. O als effektives Treibhausgas, dessen Wirkung jedoch breitenunabhängig ntstehung von Eiszeiten wichtigen Polarregionen beeinflusst. In nahezu synchroner Verlauf von Daten von Sauerstoffisotopen und der achtet und auf einen ursächlichen Zusammenhang von globalem osphärischem CO2-Gehalt geschlossen. Modellrechnungen ergaben, dass der CO2-Spiegel währendEisbohrkernen wurde einCO2-Konzentration beobTemperaturgang und atmhervorgerufen haben kanzugesprochen wird. Zu bCO2-Gehaltes mit BioproOzeanen. n, womit dem Gas hauptsächlich eine Verstärkerrolle für externe Faktoren des letzten Hochglazials jedoch nicht die gesamte Temperaturerniedrigung erücksichtigen ist ferner die Wechselbeziehung des atmosphärischen duktion, terrestrischer Ver
witterung und dem Stoffaustausch mit den
genetische Paläoklimatologielin der Paläoklimatologie, die versucht, die Ursachen von Klimaveränderungen aufzuzeigen und deren Effekte auf einzelne Klimafaktoren sowie das Globalklima zu quantifizieren. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die einzelnen Faktoren in unterschiedlichen Zeitmassstäben wirken und regional (breitengradabhängig, hemisphärenabhängig, topographiebedingt etc.) unterschiedliche Effekte hervorrufen können. Die zeitliche Skala reicht dabei vom Tagesrhythmus der Insolation bis zu mehreren hundert Mio. Jahren bei den Wilson-Zyklen, die u.a. die Land-Meer-Verteilung steuern. Eine besondere Schwierigkeit stellt die gegenseitige Beeinflussung der Klimafaktoren dar, welche die Ausbildung von Regelkreisen mit selbstverstärkenden oder dämpfenden Wirkungen auf das Klimasystem auslösen kann. Zu betrachten sind dabei allgemeine Klimafaktoren, d.h. Prozesse, die das globale Klima beeinflussen: primäre Insolation, die durch solare und astronomische Effekte gesteuert wird, geophysikalische Parameter (Erdbahnparameter), Geosphäre (Paläogeographie, Topographie), Atmosphäre und Hydrosphäre (Stoff- und Energiehaushalt), Kryosphäre, Biosphäre (vgl. Kleindruck).


Wenngleich der Zustand mit oder ohne polaren Eiskappen stabil ist, besitzt das Klimasystem eine Eigendynamik, die Modellrechnungen zufolge einen Klimagang hervorrufen kann, der dem beobachteten ähnlich ist. Externe Steuerungsmechanismen, die Beobachtungsreihen erklären sollen, müssen in erster Linie periodisch auftreten, weswegen derzeit besonders die Erdbahnparameter als Auslöser von Eiszeiten diskutiert werden. Als deren wirksamste werden die Exzentrizität der Erdbahn und die Neigung der Erdachse gegenüber der Ekliptik angesehen, jedoch hat sich der Einfluss der Bahnparameter im Laufe der Zeit geändert. Während des Känozoikums überwog bis etwa 2,4 Mio. Jahren die Präzession der Achsenneigung und die Exzentrizität, bis ca. 800.000 Jahren die Neigung der Erdachse und seitdem die Exzentrizität. Durch die gravitative Wechselwirkung der Erde mit dem Mond haben sich langfristig die Perioden der Bahnparameter verlängert. Da die Bahnparameter kontinuierlich wirken, Eiszeitalter jedoch nur phasenweise auftreten, wird von ihrer Wirksamkeit besonders bei bereits abgesenkten Temperaturen ausgegangen, indem sie die globale Energieverteilung beeinflussen. Als langperiodisch wirkende, übergeordnete Einflüsse könnten z.B. die Verteilung von Land und Meer oder astronomische Ursachen wie interstellare Wolken und grosse Meteoriteneinschläge wirken.


Generell gilt, dass sämtliche Klimaelemente variabel sind, sich gegenseitig beeinflussen, teilweise ein nicht lineares Verhalten zeigen oder ihren Zustand erst bei Überschreiten eines Schwellenwertes ändern. Eine einzige Ursache kann zudem zu antagonistischen Effekten (z.B. erwärmend und abkühlend zugleich) führen, deren Gesamtbilanz von den herrschenden Umgebungsfaktoren beeinflusst wird und zeitlich oder regional in unterschiedlicher Weise auftreten können. Kurzfristige Wirkungen und Langzeitprozesse sind zu unterscheiden und in jedem Einzelfall zu untersuchen.


Als globale Kennzeichen für kaltes Klima gelten wenig ausgeprägte saisonale Klimaunterschiede in mittleren und hohen Breiten mit milden Wintern und kühlen Sommern. Diese führen zu ausreichend hohen Niederschlägen im Winter und dazu, dass der Schnee den Sommer überdauern kann. Eine geringe Neigung der Erdachse, das Eintreten des Aphels (Erde) im Sommer und maritime Klimaverhältnisse sind hierfür Voraussetzung. Grosse Landflächen in Polnähe ermöglichen die Bildung von Inlandeismassen, die selbstverstärkend, z.B. über den Albedo-Effekt, wirken und den Meeresspiegel eustatisch absenken, womit weitere klimawirksame Änderungen der Meeresströmungen eintreten können.


Treibhausgase wie CO2 oder CH4 machen insgesamt nur 0,1% an der Atmosphärenzusammensetzung aus, ihre spezifische Wirksamkeit führt jedoch dazu, dass geringe Konzentrationsänderungen grosse klimatische Auswirkungen besitzen.

genetische Paläoklimatologiede Waldbrände zur Freisetzung von CO2 führen (Erwärmung). Fand der o ist nach anfänglicher Abkühlung mit einer Aufheizung durch den serdampfes zu rechnen.

hn: möglicherweise auftretenEinschlag auf See statt, sTreibhauseffekt des Was2) Erdbahnparameter a) Exzentrizität der Erdbaverändert die saisonale EInsolationsunterschiede vKlimazonierung der niedrder Erdachse verstärkt.

Sie verändert sich mit Perioden von 95.000 und 413.000 Jahren und nergieaufnahme der Erde, indem eine grössere Exzentrizität die erstärkt. Veränderte Werte wirken sich dabei besonders auf die igen Breiten aus. Bei geringer Exzentrizität wird die Wirkung der Neigung gegenüber der Ekliptik ( Schiefe der Ekliptik): Die Neigung der Erdachse neigt und verändert sich mit einer Periode von ' gegenüber der Eklipti23°27k ge= meter bestimmt die Menge der oberhalb des Polarkreises eingestrahlten r besonders für das Klima der hohen Breiten Bedeutung. Ferner wird die en Maxima und Minima der Energieaufnahme bestimmt. Das sich derzeit Lage der breitenabhängigb) Neigung der Erdachseist gegenwärtig um 41.000 Jahren. Der ParaEnergie und besitzt daheiche Minimum hat u.a. die Lage der Hauptvereisungszentren des = ndinavischen Eisschildes während der Weichsel-Kaltzeit beeinflusst. c) Präzession der Achsenauf 66,5° N und S befindlLaurentischen sowie SkaUmlauf des Perihelsneigung ( = Präzession der Äquinoktien): Die Erdachse führt eine Rotatgravitativen Wechselwirkeinen grossen Einfluss auf 3. Januar). Dessen Ändeaufgrund der Neigung dewerden. Die aus den drei zuletzt a-Kurve bezeichnet. ung der irdischen Äquatorwulst mit der Sonne beruht. Die Präzession besitzt ion mit Perioden von etwa 19.000 und 23.000 Jahren durch, die auf der die Energieverteilung und bestimmt den Zeitpunkt des Perihels (derzeit am rung hat die Präzession der Äquinoktien zur Folge, die festlegt, ob die r Erdachse ausgeprägten Jahreszeiten verstärkt oder abgeschwächt ufgeführten Parametern errechnete Insolationskurve wird als Milankovic´ o-Effekt wirkt verstärkend auf eine gegebene Klimasituation, denn bei er Polarregionen werden die Eiskappen wegen der erhöhten Albedo weiter Werden die Polargebiete hingegen eisfrei, erniedrigt sich die Albedo und der Eisabbau wird unterst3) Strahlungshaushalt Albedo-Effekt: Der AlbedAnnahme schneebedecktaufgebaut bzw. erhalten.

benso wird eine Vereisung eisfreier Pole erschwert.
a) H2O: Wasserdampf ste4) Gashaushalt Atmosphäre streng temperhöht, die ihrerseits das Infrarot-Strahlung erhöht,Breiten angereichert, wob) CO2: CO2 wirkt wie H2ist und damit die für die Eeraturabhängig verläuft. Da eine Erwärmung die Wasserdampfkonzentration Absorptionsvermögen der Atmosphäre für die rückgestrahlte wirkt H2ützt. Ellt das effektivste Treibhausgas dar, dessen Konzentration in der O selbstverstärkend bei Erwärmung. H2O ist jedoch in niedrigen mit die Auswirkungen breitenabhängig sind. O als effektives Treibhausgas, dessen Wirkung jedoch breitenunabhängig ntstehung von Eiszeiten wichtigen Polarregionen beeinflusst. In nahezu synchroner Verlauf von Daten von Sauerstoffisotopen und der achtet und auf einen ursächlichen Zusammenhang von globalem osphärischem CO2-Gehalt geschlossen. Modellrechnungen ergaben, dass der CO2-Spiegel währendEisbohrkernen wurde einCO2-Konzentration beobTemperaturgang und atmhervorgerufen haben kanzugesprochen wird. Zu bCO2-Gehaltes mit BioproOzeanen. n, womit dem Gas hauptsächlich eine Verstärkerrolle für externe Faktoren des letzten Hochglazials jedoch nicht die gesamte Temperaturerniedrigung erücksichtigen ist ferner die Wechselbeziehung des atmosphärischen duktion, terrestrischer Ver
witterung und dem Stoffaustausch mit den
genetische Paläoklimatologielin der Paläoklimatologie, die versucht, die Ursachen von Klimaveränderungen aufzuzeigen und deren Effekte auf einzelne Klimafaktoren sowie das Globalklima zu quantifizieren. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die einzelnen Faktoren in unterschiedlichen Zeitmassstäben wirken und regional (breitengradabhängig, hemisphärenabhängig, topographiebedingt etc.) unterschiedliche Effekte hervorrufen können. Die zeitliche Skala reicht dabei vom Tagesrhythmus der Insolation bis zu mehreren hundert Mio. Jahren bei den Wilson-Zyklen, die u.a. die Land-Meer-Verteilung steuern. Eine besondere Schwierigkeit stellt die gegenseitige Beeinflussung der Klimafaktoren dar, welche die Ausbildung von Regelkreisen mit selbstverstärkenden oder dämpfenden Wirkungen auf das Klimasystem auslösen kann. Zu betrachten sind dabei allgemeine Klimafaktoren, d.h. Prozesse, die das globale Klima beeinflussen: primäre Insolation, die durch solare und astronomische Effekte gesteuert wird, geophysikalische Parameter (Erdbahnparameter), Geosphäre (Paläogeographie, Topographie), Atmosphäre und Hydrosphäre (Stoff- und Energiehaushalt), Kryosphäre, Biosphäre (vgl. Kleindruck).


Wenngleich der Zustand mit oder ohne polaren Eiskappen stabil ist, besitzt das Klimasystem eine Eigendynamik, die Modellrechnungen zufolge einen Klimagang hervorrufen kann, der dem beobachteten ähnlich ist. Externe Steuerungsmechanismen, die Beobachtungsreihen erklären sollen, müssen in erster Linie periodisch auftreten, weswegen derzeit besonders die Erdbahnparameter als Auslöser von Eiszeiten diskutiert werden. Als deren wirksamste werden die Exzentrizität der Erdbahn und die Neigung der Erdachse gegenüber der Ekliptik angesehen, jedoch hat sich der Einfluss der Bahnparameter im Laufe der Zeit geändert. Während des Känozoikums überwog bis etwa 2,4 Mio. Jahren die Präzession der Achsenneigung und die Exzentrizität, bis ca. 800.000 Jahren die Neigung der Erdachse und seitdem die Exzentrizität. Durch die gravitative Wechselwirkung der Erde mit dem Mond haben sich langfristig die Perioden der Bahnparameter verlängert. Da die Bahnparameter kontinuierlich wirken, Eiszeitalter jedoch nur phasenweise auftreten, wird von ihrer Wirksamkeit besonders bei bereits abgesenkten Temperaturen ausgegangen, indem sie die globale Energieverteilung beeinflussen. Als langperiodisch wirkende, übergeordnete Einflüsse könnten z.B. die Verteilung von Land und Meer oder astronomische Ursachen wie interstellare Wolken und grosse Meteoriteneinschläge wirken.


Generell gilt, dass sämtliche Klimaelemente variabel sind, sich gegenseitig beeinflussen, teilweise ein nicht lineares Verhalten zeigen oder ihren Zustand erst bei Überschreiten eines Schwellenwertes ändern. Eine einzige Ursache kann zudem zu antagonistischen Effekten (z.B. erwärmend und abkühlend zugleich) führen, deren Gesamtbilanz von den herrschenden Umgebungsfaktoren beeinflusst wird und zeitlich oder regional in unterschiedlicher Weise auftreten können. Kurzfristige Wirkungen und Langzeitprozesse sind zu unterscheiden und in jedem Einzelfall zu untersuchen.


Als globale Kennzeichen für kaltes Klima gelten wenig ausgeprägte saisonale Klimaunterschiede in mittleren und hohen Breiten mit milden Wintern und kühlen Sommern. Diese führen zu ausreichend hohen Niederschlägen im Winter und dazu, dass der Schnee den Sommer überdauern kann. Eine geringe Neigung der Erdachse, das Eintreten des Aphels (Erde) im Sommer und maritime Klimaverhältnisse sind hierfür Voraussetzung. Grosse Landflächen in Polnähe ermöglichen die Bildung von Inlandeismassen, die selbstverstärkend, z.B. über den Albedo-Effekt, wirken und den Meeresspiegel eustatisch absenken, womit weitere klimawirksame Änderungen der Meeresströmungen eintreten können.


Treibhausgase wie CO2 oder CH4 machen insgesamt nur 0,1% an der Atmosphärenzusammensetzung aus, ihre spezifische Wirksamkeit führt jedoch dazu, dass geringe Konzentrationsänderungen grosse klimatische Auswirkungen besitzen.

genetische Paläoklimatologiede Waldbrände zur Freisetzung von CO2 führen (Erwärmung). Fand der o ist nach anfänglicher Abkühlung mit einer Aufheizung durch den serdampfes zu rechnen.

hn: möglicherweise auftretenEinschlag auf See statt, sTreibhauseffekt des Was2) Erdbahnparameter a) Exzentrizität der Erdbaverändert die saisonale EInsolationsunterschiede vKlimazonierung der niedrder Erdachse verstärkt.

Sie verändert sich mit Perioden von 95.000 und 413.000 Jahren und nergieaufnahme der Erde, indem eine grössere Exzentrizität die erstärkt. Veränderte Werte wirken sich dabei besonders auf die igen Breiten aus. Bei geringer Exzentrizität wird die Wirkung der Neigung gegenüber der Ekliptik ( Schiefe der Ekliptik): Die Neigung der Erdachse neigt und verändert sich mit einer Periode von ' gegenüber der Eklipti23°27k ge= meter bestimmt die Menge der oberhalb des Polarkreises eingestrahlten r besonders für das Klima der hohen Breiten Bedeutung. Ferner wird die en Maxima und Minima der Energieaufnahme bestimmt. Das sich derzeit Lage der breitenabhängigb) Neigung der Erdachseist gegenwärtig um 41.000 Jahren. Der ParaEnergie und besitzt daheiche Minimum hat u.a. die Lage der Hauptvereisungszentren des = ndinavischen Eisschildes während der Weichsel-Kaltzeit beeinflusst. c) Präzession der Achsenauf 66,5° N und S befindlLaurentischen sowie SkaUmlauf des Perihelsneigung ( = Präzession der Äquinoktien): Die Erdachse führt eine Rotatgravitativen Wechselwirkeinen grossen Einfluss auf 3. Januar). Dessen Ändeaufgrund der Neigung dewerden. Die aus den drei zuletzt a-Kurve bezeichnet. ung der irdischen Äquatorwulst mit der Sonne beruht. Die Präzession besitzt ion mit Perioden von etwa 19.000 und 23.000 Jahren durch, die auf der die Energieverteilung und bestimmt den Zeitpunkt des Perihels (derzeit am rung hat die Präzession der Äquinoktien zur Folge, die festlegt, ob die r Erdachse ausgeprägten Jahreszeiten verstärkt oder abgeschwächt ufgeführten Parametern errechnete Insolationskurve wird als Milankovic´ o-Effekt wirkt verstärkend auf eine gegebene Klimasituation, denn bei er Polarregionen werden die Eiskappen wegen der erhöhten Albedo weiter Werden die Polargebiete hingegen eisfrei, erniedrigt sich die Albedo und der Eisabbau wird unterst3) Strahlungshaushalt Albedo-Effekt: Der AlbedAnnahme schneebedecktaufgebaut bzw. erhalten.

benso wird eine Vereisung eisfreier Pole erschwert.
a) H2O: Wasserdampf ste4) Gashaushalt Atmosphäre streng temperhöht, die ihrerseits das Infrarot-Strahlung erhöht,Breiten angereichert, wob) CO2: CO2 wirkt wie H2ist und damit die für die Eeraturabhängig verläuft. Da eine Erwärmung die Wasserdampfkonzentration Absorptionsvermögen der Atmosphäre für die rückgestrahlte wirkt H2ützt. Ellt das effektivste Treibhausgas dar, dessen Konzentration in der O selbstverstärkend bei Erwärmung. H2O ist jedoch in niedrigen mit die Auswirkungen breitenabhängig sind. O als effektives Treibhausgas, dessen Wirkung jedoch breitenunabhängig ntstehung von Eiszeiten wichtigen Polarregionen beeinflusst. In nahezu synchroner Verlauf von Daten von Sauerstoffisotopen und der achtet und auf einen ursächlichen Zusammenhang von globalem osphärischem CO2-Gehalt geschlossen. Modellrechnungen ergaben, dass der CO2-Spiegel währendEisbohrkernen wurde einCO2-Konzentration beobTemperaturgang und atmhervorgerufen haben kanzugesprochen wird. Zu bCO2-Gehaltes mit BioproOzeanen. n, womit dem Gas hauptsächlich eine Verstärkerrolle für externe Faktoren des letzten Hochglazials jedoch nicht die gesamte Temperaturerniedrigung erücksichtigen ist ferner die Wechselbeziehung des atmosphärischen duktion, terrestrischer Ver
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