Strahlungs- und Wärmehaushalt der Erde
13 Grad Ost
https://www.youtube.com/watch?v=BlQd1w7xfz0

Transkript (automatisch erstellt)

0:00 auf unserer erde herrscht eine gemütliche durchschnitts temperatur von 15 grad celsius je nach region und jahreszeit kann es aber auch deutlich
0:08 mehr oder auch deutlich weniger sein youtube ein mittel sind es aber immer 15 grad celsius und woher kommt diese wärme heiße quellen vulkane oder aus durch
0:18 industrie nein die wir haben auf unserer erde kommt fast ausschließlich von der sonne alle anderen quellen kann man guten gewissens vernachlässigen jetzt da
0:28 es aber zu einfach zu sagen sonnenschein ist gleich wärme denn so einfach ist es leider nicht deshalb müssen wir auch zwischen dem strahlungs haushalt
0:36 einerseits und den wärmehaushalt andererseits unterscheiden mit dieser beiden zusammenhängen und was das mit dem treibhauseffekt zu tun hat das
0:45 erfährst du in diesem video [Musik] [Applaus] [Musik]
0:53 [Applaus] [Musik] schauen wir uns zunächst einmal die grundlagen zu strahlung und wärme an
1:05 diese abbildung hier zeigte die strahlungsintensität der sonne in abhängigkeit von der wellenlänge die wellenlänge gibt an um welche art von
1:13 strahlung es sich handelt die war doch links in der abbildung desto kurzwelliger ist die strahlung kurzwellige strahlung ist darüber hinaus
1:20 sehr energiereich und wir sehen auch dass von dieser strahlung eine große menge auf die erdatmosphäre ein streit zu den kurzweiligen strahlenden gehören
1:29 unter anderem die uv-strahlung und auch das sichtbare licht wie war doch rechts in der abbildung desto langweiliger und energie ermotti strahlung rechts neben
1:40 dem sichtbar nicht finden wir die infrarotstrahlung das ist wärmestrahlung diese können wir zwar nicht sehen aber als wärme wahrnehmen für den werber und
1:50 strahlungs haushalt unterscheidet ist kurzwellige strahlung die mache ich mal gelb und langwellige strahlung die mache ich mal rot und schon kann es eigentlich
1:58 losgehen die erde wird von der sonne beschienen die gesamte einfallende sonnenstrahlung bezeichnen wir als coupé diese erinnern
2:07 die globalstrahlung am oberen rand der atmosphäre hat diese strahlung eine leistung von 1370 watt pro quadratmeter diesen wert
2:17 bezeichnen wir als solar konstante romand ich würde mir wünschen dass meine solaranlagen wäre denn juden auf der erde kommt nur ein kleiner teil dieser
2:26 leistung auch tatsächlich an und wo landet der rest der strahlung ein teil davon wird an der atmosphäre und an den wolken reflektiert und somit direkt ins
2:35 weltall zurück gestreut dass das so ist kannst du sehen wenn du mal in einem flugzeug sitzt und die wolken von oben anschauen ich hab das schon mal gemacht
2:45 und so kann das aussehen fällt dir was auf wolken sind robin immer weiß und das
2:54 liegt daran dass sie das dann nicht reflektieren dabei spielt es keine rolle ob das große dicke oder dünne wolken sind von oben sind sie immer weiß ganz
3:03 anderes von unten je nachdem wie dick die wolken sind können sie auch grau oder sogar fast schwarz wirken wenn die gottgewollten lassen noch einen teil der
3:12 sonnenstrahlung als diffuse strahlung durch und wer weiß ob als clique wolken reflektieren dagegen fast das gesamte einfallende sonnenlicht und kein licht
3:21 heißt eben dunkel doch nicht nur das sichtbare licht geht auf dem weg nach unten vorm schauen wir uns nochmal das diagramm von anfang an sehr große
3:32 verluste haben wir auch bei der uv-strahlung und ein paar verluste auch bei der infrarotstrahlung diese strahlung wird von der atmosphäre
3:39 absorbiert bei der uv strahlung sind das vor allem sauerstoff und optionen die diese für mensch und tier gefährliche strahlung absorbieren bei den frauen
3:48 sind es co2 und andere treibhausgase die die strahlung aus dem einfallenden sonnenlichts filtern anders als bei der reflexion geht diese strahlung aber
3:58 nicht wieder in das weltall verloren sondern wird von den genannten gasen in wärme umgewandelt dass auch er hat unter anderem auch den anstieg der
4:06 temperaturen in der stratosphäre denn dort befindet sich das meiste prozent aber auch von der strahlung die es bis
4:14 zum erdboden schafft bleibt nicht alles in der atmosphäre ein großer teil wird je nach beschaffenheit der erdoberfläche wieder reflektiert das heißt auch diese
4:24 reflektierte strahlung verschwindet wieder ins weltall und kann die erde somit nicht erwärmen wieviel strahlung reflektiert wird hängt dabei stark davon
4:33 ab auf was für eine oberfläche das licht trifft helle und glatte flächen reflektieren mehr licht als dunkle und hoch strukturierte oberflächen das
4:42 reflexionsvermögen an noch fläche wird mit dem sogenannten albedo wert ausgedrückt albedo kommt vom lateinischen wort albus was so viel wie
4:50 weiß bedeutet demnach haben flächen die viel licht reflektieren einen hohen almeda wert flächen dm wenig licht reflektieren haben einen geringen albedo
5:00 wert bestrahlungs haushalt mädchen wird führt in ein baby werd mal das kleine a und dieses kleine kann entweder in prozent wurde auch als faktor angegeben
5:11 werden ja dann zwischen 0 und 1 liegt schauen wir uns mal eine tabelle dazu an du siehst ja den albert als faktor eingegeben und sie ist zum beispiel
5:23 schnee vor ein wenig frischer schnee ist hat einen sehr hohen albedo wert von 0,8 bis 0,9 multipliziert du den wert mit 100 hast die prozente das heißt also
5:35 frische schnee reflektiert 80 bis 90 prozent des einfallenden sonnenlichtes naja und in dieser tabelle siehst du dass es nach unten hin auch kleiner wird
5:44 vom wert her asphalt zum beispiel hat einen wert von 0,15 würde also noch 15 prozent des sonnenlichts reflektieren und ganz unten stehenden wasserflächen
5:55 die zum teil nur noch bis zu acht prozent des sonnenlichts reflektieren je nachdem in welchem winkel die sonne zur wasseroberfläche steht ein spannender
6:05 aspekt sind hier die wolken das ist der dritte punkt von oben siehst du dass da eine große spannbreite angegeben ist zu 0,6 bis 0,9 das hängt
6:16 ab davon in welcher höhe sich die wolken befinden und was für eine art von wolken es sich dabei handelt schauen wir uns nun mal den teil der
6:26 strahlung an der nicht reflektiert wird weder von wolken noch von der erdoberfläche und der somit auf der erdoberfläche verbleibt wenn ein körper
6:34 auch unser erst körper bestrahlt wird dann hat er im prinzip zwei möglichkeiten was er mit dieser strahlung anfangen kann entweder er
6:41 reflektiert diese das haben wir bereits besprochen oder wenn er das nicht tut dann würde die strahlung absorbieren bei der absorption wird diese energiereiche
6:50 kurzwellige strahlung in etwas energie ärmerer aber langweilige strahlung umgewandelt also in wärmestrahlung und diese wärmestrahlung hält nun auch
6:59 unsere atmosphäre war aber auch hier gibt es wieder verluste rasch einmal vor einem kamin oder kachelofen gesessen hat dabei ist dass
7:08 die wärme in die umgebung abgestrahlt wird das passiert auch mit der strahlung die von der erde aus geht diese strahlung nennt man übrigens
7:16 terrestrische strahlung und zur erinnerung sehen können wir diese strahlung nicht da ist sich um wärmestrahlung handelt ohne atmosphäre
7:24 würde auch diese strahlung gnadenlos weltall verschwinden aber in unserer atmosphäre gibt es ja glücklicherweise wolken treibhausgase die die
7:33 infrarotstrahlung zu einem kleinen teil reflektieren aber vor allem absorbieren können damit wird ein ungebremster abfluss von wir haben ins weltall
7:41 verhindert aber eben auch nicht vollständig und das merkst du zum beispiel in einem effekt den russischer kennst nach sonnenuntergang wird das
7:49 meiste reich um einige grad kühler das was ich hier beschrieben habe zeigt im grunde den natürlichen treibhauseffekt boni denen ein leben wie
7:57 wir es kennen kaum möglich wäre vereinfacht gesagt besteht der effekt darin dass unsere atmosphäre zwei kurzwellige strahlung zu einem großen
8:06 teil hindurch lässt die langweilige ausstrahlung aber zu einem noch größeren teil blockiert ein weit verbreiteter irrglaube dabei ist dass die
8:14 treibhausgase jugend eine ominöse schicht in der atmosphäre bilden so wird es leider auch viel zu häufig dargestellt in der realität sind die
8:21 treibhausgase über die gesamte atmosphäre verteilt und der effekt der absorption reflektion von wärmestrahlung kann hier aber hier oder auch hier
8:30 stattfinden je nachdem wo die strahlung auf ein passendes molekül trifft aber egal wie man das ganze darstellt fakt ist auch dass die gase die die
8:38 wärmestrahlung absorbieren ihre energie auch in alle richtungen abstreuen eben auch richtung weltraum und somit verlieren wir wieder einen teil der
8:47 wärme in das weltall nur geht das dann eben deutlich langsamer als grüne atmosphäre das was an wärmestrahlung vor moan geht nennen wir übrigens effektive
8:55 ausstrahlung nicht los dass hier mal mit ab das was in der atmosphäre vor bleibt wird als gegen strahlung der atmosphäre bezeichnet jetzt haben wir alles
9:05 beieinander und zunächst erstmal die strahlungs haushaltsplan aufzustellen und so sieht sie aus das steht für die strahlungsmenge ist
9:13 gleich coupé x 1 - a - die strahlungsmenge ergibt sich somit aus dem produkt der globalstrahlung coupé und 1er wert das 1 1 - müssen wir
9:25 vor der lbbw schreiben weil wir ja nicht wissen wollen was an global strahlung reflektiert wird das wäre kuqi mal sondern wir wollen ja wissen was in der
9:34 atmosphäre und auf der erdoberfläche in langwellige wärmestrahlung umgewandelt wird von dieser strahlungsmenge ziehen wir jetzt noch die verluste durch die
9:42 effektive ausstrahlung ab und schon haben wir den wärmegewinn der erde durch die sonneneinstrahlung mit einer einfachen gleichung beschrieben
9:50 die wärme die die erdatmosphäre so gewinnt wird auf ganz unterschiedliche art und weise verteilt um das zu beschreiben schauen wir uns jetzt noch
9:59 den wir haben haushalt an hier haben wir noch mal die gegen strahlung der atmosphäre diese wärmestrahlung kann alles mögliche
10:07 erwärmen im grunde kann man die verfügbare wir haben aber in vier große bereiche ausgliedern die als so genannte wärme ströme bezeichnet werden der wärme
10:16 strom bzb beschreiten die erwärmung der landmassen und böden du kannst dir b für brücken merken die erwärmung der böden findet ja überwiegend statt weil dort
10:24 die kurzwellige strahlung in wärmestrahlung umgewandelt wird den größten teil der wärme gibt der wurden aber an die darüber liegende luft ab die
10:33 lüfter mit strom gibt man in der werbe haushalts kleidung mit hab mich bitte nicht warum warme luft kann durch winde transportiert werden und somit erwärmt
10:42 sich zum beispiel auch die luft gewalt selbst wenn dort keine sonne auf den waldboden scheint ebenfalls für den wärmetransport sorgt der wärme strom w
10:51 hier merkst du dir weh für wasser beschreibt die erwärmung von gewässern wie sehen mehreren und gerade meeresströmungen können riesige mengen
11:01 an wärme über weite strecken transportieren diese drei wärme ströme sind sogenannte fühlbarer wärme ströme das heißt sie sind wahrnehmen mit dem
11:10 thermometer messbar der vierte wärme strom ist nicht fühlbar und auch nicht so einfach messbar da steckt in der aggregatzustand änderung von wasser wenn
11:20 sich das fünf flüssig gasförmig wandelt also bei der verdunstung bitte verzichten auf den begriff verdampfen dieser begriff beschreibt den übertritt
11:29 in die gasförmige phase wenn der siedepunkt des wassers erreicht wird also bei 100 grad celsius und so weit ist es mit der globalen erwärmung noch
11:36 nicht zurück zur verdunstung damit wasser verdunstet braucht es energie am besten in form von wärme das sind immerhin mehr als 2500 schulprogramm
11:46 wasser und dass das so ist merkst du zum beispiel wenn du aus der dusche steigst und beginnt zu frieren dann nämlich verdunstet das wasser auf deiner haut
11:54 und die kamen dafür holte sich von genau da für dich fühlt sich das dann kalt an auch spürbar ist der effekt an den küsten dort ist das klima sondern meist
12:04 nicht so heiß wie abseits der küste denn am meer gibt es viel wasser dass ich nicht nur selbst erwärmt sondern eben auch verdunstet und die wärme dafür holt
12:13 sich das was auch hier eben aus der luft die dadurch aber abkühlt das beispiel mehr zeigt aber auch dass die wärme ströme gegeneinander austauschbar sind
12:21 und keine angst die durch die verdunstung entzogene wärme ist auch nicht wirklich weg sie wird wieder an die luft abgegeben wenn der wasserdampf
12:30 durch kondensation wieder zu flüssigen wassertröpfchen wird das passiert in großem stil bei der wolkenbildung auch wenn die vier wärme ströme ihre
12:41 wärmeenergie also untereinander austauschen können so bleibt die gesamte energie doch auf diese vier wärme ströme beschränkt und das kann man ebenfalls
12:49 ein anderer gleichung zusammenfassen nehmen wir noch mal eine menge ärger die wir mit den strahlungs haushalt bereits ausgedrückt haben und das können wir
12:56 auch für den wärmehaushalt nehmen und dann gilt er ist gleich mb + + + v wenn er einerseits den strahlungs haushalt ausdrückt andererseits aber
13:08 auch den wärmehaushalt dann können wir auch sagen guck mal 1 - ist gleich b + + + v und das bedeutet vereinfacht gesagt der wärme und strahlungswerte ist
13:22 ausgeglichen und so einfach wie das klingt hat es doch weit reichende folgen wird zum beispiel in der rede wert kleiner weil gletscher schmelzen dann
13:32 wird der linke teil dann gleich um größer folglich wird dann auch mehr wärme im system der atmosphäre zur verfügung stehen das heißt luft boden
13:40 und wasser werden wärmer und die verdunstung nimmt zu gelangen zb in der treibhausgase in die atmosphäre egal ob durch natürliche prozesse oder
13:50 menschlichen einfluss dann wird der wert für zum beispiel kleiner auch dann wird der wert für den linken teil der gleichung größer mit den bereits
13:59 genannten folgen für den rechten teil der gleichung gelangen aber zum beispiel durch einen vulkanausbruch stoiber und arrow sohle in die atmosphäre gelangt
14:08 weniger strahlung zur erde der wert für google würde dann kleiner werden was dazu führt dass der gesamte linke teil der gleichung kleiner wird und somit
14:17 auch weniger wärme für unsere vier wärme ströme auf der rechten seite zur verfügung steht der wärmeeinstrahlung hier geschrieben
14:25 habe ist modellhaft für die gesamte erde zu verstehen es ist also ein globales modell regional wird sich der strahlung sind wir haben haushalt im detail etwas
14:35 anders darstellen so gibt es beispielsweise nicht überall gletscher licht reflektieren und auch die sonneneinstrahlung ist über die erde an
14:42 sich ziemlich ungleich verteilt wie du die erkenntnisse aus dem strahlungs und wärmehaushalt in verschiedenen regionen der erde richtig anwendet das zeige ich
14:50 dir in einem anderen video wenn du das nicht verpassen möchtest dann wäre jetzt eine gute gelegenheit mal auf den abo button zu bauen und einen kanal zu
14:58 abonnieren dann habe ich das das video gefallen hat und für die hilfreich war lassen wir auch gern einen kommentar da wenn du fragen zu diesem video ist aber
15:06 auch zu anderen videos von mir die favorisierten kommentar schnellstmöglich zu beantworten und natürlich würde ich mich freuen wenn wir uns beim nächsten
15:13 video wieder hören und sehen ich bin sternes guter bis dahin