Meteorologie
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06.09.2010
KLIMA/LUFTMASSEN
Im Laufe der nachfolgenden Ausführungen werden Sie genauere Informationen über die Eigenheiten der verschiedenen Klimazonen unseres Planeten sowie eine grobe Klassifizierung der in unseren Breiten dominierenden Luftmassen erhalten. Zuallererst erscheint es allerdings unvermeidlich, eine klare Abgrenzung des Begriffs Klima von dem, was wir landläufig unter Wetter und Witterung verstehen, vorzunehmen: „Klima“ bezeichnet im Unterschied zum Wetter nämlich nicht in erster Linie einmalige Wetterphänomene oder temporäre, auch mehrere Monate anhaltende Auffälligkeiten im Witterungsablauf – der Begriff Klima kennzeichnet nach Köppen (1923) vielmehr den „mittleren Zustand und gewöhnlichen Verlauf der Witterung an einem Ort“. Nach Malberg (2002) lässt sich das Klima eines Ortes auch als die „Gesamtheit der atmosphärischen Zustände und Vorgänge“ beschreiben, welche sowohl den „mittleren Zustand“ der Atmosphäre an einem Ort als auch die in einem „hinreichend langen Zeitraum“ „auftretenden Schwankungen“ und Extremwerte beinhalten. Möchten wir also eine Aussage über die klimatischen Besonderheiten eines Gebietes oder einer Station treffen, so darf sich unser Blick nicht allein auf die meteorologischen Besonderheiten der letzten Jahre richten; von mindestens ebenso großer Wichtigkeit sind beispielsweise die Temperatur- und Niederschlagsentwicklung der letzten Jahrzehnte, wodurch eine Relativierung und Einordnung gegenwärtiger Extremereignisse erst möglich wird. Auch bei der Betrachtung von außergewöhnlichen Wetterereignissen und Extrema aller Art geben Vergleiche mit gleichartigen, länger zurückliegenden Wetterereignissen Aufschluss über den Seltenheitswert eines meteorologischen Phänomens und ermöglichen so eine realistische und besonnene Reaktion auf eventuell auftretende Gefahren für Mensch und Natur. In der Praxis bezieht man deshalb sämtliche von Wetterstationen aufgezeichneten meteorologischen Kenngrößen zumeist auf eine 30jährige klimatologische Referenzperiode (z.B. 1931-60, 1961-90, 1991-2020 etc.).
Die auch heute noch immer gängige Klimaklassifikation wurde nach Malberg (2002) im Jahre 1918 von Köppen vorgeschlagen und richtet sich hauptsächlich nach den großräumigen Unterschieden in der langjährigen Temperatur- und Niederschlagsverteilung: Da der erste Buchstabe eines nach diesem Schema gekennzeichneten Regionalklimates stets die Durchschnittstemperatur eines Ortes beschreibt, korrespondiert die Einteilung Köppens in Großklimate selbstverständlich mehr oder weniger deutlich mit den Breitengraden – schließlich hängen auch die durchschnittliche Sonneneinstrahlung und insofern die zufließende Wärmeenergie zuallererst von der relativen Position zwischen Äquator und Pol ab. Köppen prägte so zunächst die Einteilung in fünf wesentliche Klimazonen mit ihren charakteristischen Eigenschaften und Wetterverläufen, die im weiteren Verlauf dieses Artikels noch ausführlicher beschrieben werden:
A-Klimate: Tropische Regenklimate
B-Klimate: Trockenklimate
C-Klimate: Warmgemäßigte Regenklimate
D-Klimate: Schnee-Wald-Klimate
E-Klimate: Schnee-Eis-Klimate
(Quelle: Malberg 2002)
In Bezug auf den durchschnittlichen Jahresniederschlag erfolgt im Anschluss hieran noch eine weitere Einteilung in wintertrockene (w), sommertrockene (s) und immerfeuchte (f) Klimazonen, welche bei den warmgemäßigten Regenklimaten noch durch eine weitere temperaturbezogene Feingliederung vervollständigt wird: Beim so genannten „Maisklima“, das mit dem Buchstaben „a“ gekennzeichnet wird, liegt die Durchschnittstemperatur des wärmsten Monats nach Malberg bereits über 22°C – Werte, die in der Bundesrepublik auf Grund der zumeist kräftigen nächtlichen Abkühlung als vollkommen utopisch anzusehen sind. Klimate, in denen der wärmste Monat die 22°C-Marke nicht erreicht, werden hingegen mit dem Buchstaben „b“ (Buchenklima) bezeichnet. Auch bei den Schnee-Wald-Klimaten wird nochmals eine genauere Einteilung in Eichenklima (b) und Birkenklima (c) vorgenommen.
A: Tropische Regenklimate
Wichtigstes Merkmal tropischer Klimate sind konstant über 18°C angesiedelte Monatsdurchschnittstemperaturen sowie ein äußerst geringer Jahresgang der Temperatur – man spricht hier auch von einem Tageszeitenklima, da die im Tagesverlauf (also zwischen Tag und Nacht) auftretenden Temperaturschwankungen bedeutend größer sind als die (direkt am Äquator überhaupt nicht mehr vorhandenen) Unterschiede zwischen den verschiedenen Monaten und den (quasi nicht mehr existenten) „Jahreszeiten“. Besonders ausgeprägt ist dieses Charakteristikum beim immerfeuchten tropischen Regenklima (Af), das sich durch exorbitant hohe Jahresniederschläge von weit über 1000 l/m² sowie durch eine extrem geringe Jahresamplitude der Durchschnittstemperatur auszeichnet. Größere jahres- und tageszeitliche Wärmeunterschiede finden sich dagegen im wechselfeuchten tropischen Regenklima (Aw), das in den Randbereichen der tropischen Klimazone gehäuft anzutreffen ist.
B: Trockenklimate
Wie der Name schon andeutet, unterscheidet sich das Trocken- vom Tropenklima vor allem durch seine signifikant niedrigeren Niederschlagsmengen, was sich in den Gebieten mit Wüstenklima (BW) wohl mit am deutlichsten zeigt. Dort liegt die jährliche Niederschlagsmenge vielfach deutlich unter 100 Litern pro Quadratmeter, was ganz offensichtlich auch schon für relativ wenig anspruchsvolle Pflanzen und Tiere ein unüberwindliches Hindernis darstellt. Die einzige bedeutende Wasserquelle für die wenigen hartgesottenen Wüstenpioniere stellt das allmorgendlich auftretende Kondenswasser dar, das durch den meist extremen Tagesgang der Temperatur hervorgerufen wird. Entgegen der landläufigen Meinung kann es in Wüstengebieten nachts bitterkalt werden, wohingegen tagsüber auch Werte von weit über 40°C erreicht werden können. Weniger extreme klimatische Bedingungen finden sich im wintertrockenen Steppenklima, wo sich die in einem Jahr verzeichneten Niederschlagsmengen in der Regel auf mehrere hundert Liter pro Quadratmeter belaufen. Auch an der äquatorabgewandten Seite der Wüsten ist eine solche Entwicklung häufig zu beobachten, man spricht dann allerdings vom sommertrockenen Steppenklima.
C: Warmgemäßigte Regenklimate
Nördlich der Wüsten- und Steppenklimate schließt sich direkt das sommertrockene, warmgemäßigte Regenklima an, besser bekannt unter der landläufigen Bezeichnung „Mittelmeerklima“. Charakteristisch für diese Ausprägung der warmgemäßigten Klimate sind bisweilen recht starke winterliche Niederschläge, während im Sommer zumeist sonnig-warme und trockene Witterung an der Tagesordnung sind. Doch nicht nur im europäischen Mittelmeerraum lässt sich dieser recht interessante und reizvolle Klimatyp auffinden – auch in Teilen Kaliforniens und Australiens entsprechen die Klimadiagramme den Kriterien des sommertrockenen Regenklimas. Bewegt man sich über die Alpen hinweg weiter in Richtung Norden, so trifft man auf den in unseren Breiten vorherrschenden Klimatyp, der sich durch potenziell hohe Niederschläge zu allen Jahreszeiten auszeichnet. Der vorherrschende Witterungstyp wird hier weniger durch den jahreszeitlichen Einfluss als vielmehr durch unterschiedliche großräumige Druckkonstellationen und die wechselnde Lage der Frontalzone bestimmt. Einen Sonderfall der warmgemäßigten Regenklimate stellt das wintertrockene Regenklima dar, das vor allem in den indischen und chinesischen Monsungebieten auftritt.
D: Schnee-Wald-Klimate
Die Schnee-Wald-Klimate unterscheiden sich von den gemäßigten Klimaten vor allem durch die substanziell niedrigeren Durchschnittstemperaturen im gesamten Jahresverlauf. An die Polarregionen reichen diese Witterungsbedingungen allerdings bei Weitem noch nicht heran, da der Monatsmittelwert definitionsgemäß in mindestens einem Monat die 10°C-Marke überspringen muss. Unter diesen Bedingungen können einige besonders wetter- und kälteresistente Pflanzen wie Nadelhölzer und Birken noch überleben, wohingegen der Anteil anspruchsvollerer Laubhölzer mit jedem Kilometer in Richtung Norden abnimmt. In den äquatornäheren Regionen dieser Klimazone findet sich als Sonderform noch das so genannte „Eichenklima“ – hier wird die 10°C-Marke sogar in mehreren Monaten überschritten, was infolge der verlängerten Vegetationsperiode auch einer deutlich größeren Artenvielfalt in Flora und Fauna Vorschub leistet.
E: Schnee-Eis-Klimate
Im Gegensatz zu den D-Klimaten verbleibt in dieser Klimazone die Monatsdurchschnittstemperatur auch im wärmsten Monat des Jahres unterhalb der 10°C-Marke, wodurch sich die Vegetation grundsätzlich auf ein Mindestmaß beschränken muss – nur noch wenige extrem widerstandsfähige Gräser und Krüppelbäume sind in der Lage, den hier anzutreffenden extrem widrigen und unwirtlichen Witterungsbedingungen zu widerstehen. Neben diesem so genannten Tundrenklima existiert in unmittelbarer Polnähe auch noch das lebensfeindliche Frostklima, das sich durch die absolute Abwesenheit sämtlicher Vegetationsformen sowie durch eine ganzjährig vorhandene Schnee- und Eisdecke auszeichnet. In seiner extremsten Ausprägung ist dieser Klimatyp in den schneebedeckten Weiten der Antarktis anzutreffen, wo Temperaturen bis weit unter -50°C keine Seltenheit sind. Niederschläge beschränken sich in diesen Regionen unseres Planeten auf sporadische, schwache Schneefälle, da die Aufnahmefähigkeit der Luft für Wasserdampf auf Grund der extrem niedrigen Temperaturen hier nur sehr gering ist.
Kommen wir im Anschluss an eine allgemeine Betrachtung der verschiedenen Klimazonen der Erde nun zu einer kurzen Auflistung und Erklärung der in Europa vorherrschenden Luftmassen.
Angesichts der Lage Mitteleuropas in den gemäßigten Breiten können hier nahezu alle auf der Erde existenten Luftmassen Einfluss auf das vorherrschende Wettergeschehen erlangen. Nach der weit verbreiteten Klassifikation von Scherhag lassen sich folgende Hauptluftmassen unterscheiden:
PA Arktische Polarluft
P Polarluft
PT Gealterte Polarluft
TP Gemäßigte (Tropik-)Luft
T Tropikluft
TS Afrikanische Tropikluft
Diese grundlegende Einteilung lässt sich weiter differenzieren in kontinentale und maritime Ausprägungsformen der verschiedenen Luftmassen, die sich – wie der Name bereits andeutet – vor allem im Wasserdampfgehalt im Niederschlagspotenzial voneinander unterscheiden. Die einzige direkt bei uns in Mitteleuropa entstehende Luftmasse ist die der gemäßigten (Tropik-)Luft. Alle anderen müssen aus anderen Gebieten zu uns herangeführt („advehiert“) werden. Dabei treten die arktische Polarluftmasse sowie die afrikanische Tropikluft in der Realität nur bei direkter Einströmung aus Sibirien oder den Polgebieten bzw. aus der Sahara und den afrikanischen Hitzegebieten auf und kommen daher relativ selten vor. Häufiger und für unser alltägliches Wettergeschehen daher auch wesentlich bedeutsamer sind Polarluft und Tropikluft, die den gängigen Wetterlagen mit nördlichen und südlichen Strömungsrichtungen bei uns ihr spezifisches Gepräge geben. Typisch für die in Europa nicht selten anzutreffende, wenig spektakuläre „Durchschnittswitterung“ sind in erster Linie die gealterte Polarluft und die gemäßigte Tropikluft, die vor allem beim Auftreten atlantischer Westwindzyklonen fast immer in irgendeiner Weise mitbeteiligt sind.