Starkregen & Dürre: Wie der Wasserkreislauf das Erdsystem beeinflusst | Axel Kleidon
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- เผยแพร่เมื่อ 5 ก.ย. 2024
- Wie hängen Starkregen und Dürreperioden mit dem Wasserkreislauf zusammen? Wie beeinflusst Verdunstung und Kondensation das thermodynamische Gleichgewicht? Axel Kleidon erläutert, warum die Erde sich in einem Zustand fern des Gleichgewichts befindet und wie man mit diesem Ansatz Verdunstungsraten präzise bestimmen kann.
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Besten Dank für die neue Folge!
Sachlicher schöner Vortrag. Toll, dass, mehr Leute hier wissenschaftliche Informationen bekommen können.
Danke! 🙂
Super erklärt, vielen Dank
Vielen Dank für Ihre wirklich aufschlussreiche Reihe.
Kippunkte sind in Ihrem "einfachen" Modell (mit weniger Parameter) nicht berücksichtigt. Welche gibt es eigentlich; wie ist hier der aktuelle wissenschaftliche Stand; haben Sie zusätzliche Informationen dazu und erweitern Sie zukünftig Ihre Simulationen um solche Funktionen? Wäre das überhaupt sinnvoll?
Beste Grüße
"Wirkliche Kopppunkte" gibt es in diesen Modellen nicht; der Prozess der Wandlung findet fließend, also "schleichend" für uns Menschen statt!
Ich beschäftige mich als Landwirt schon sehr lange mit Wetter und kann den von Herrn Kleidon aufgezeigten Wandel in allen Punkten bestätigen!
Ich wohne in Süddeutschland und seit ungefähr 2005 haben wir ein ganz anderes Klima als in den Perioden der vorhergehenden Jahre; ich bin 1965 geboren! Und die "angestrebten 2°C Klimaerwärmung" haben wir auf 780 m über NN schon längst erreicht! 1979 betrug die Jahresdurchmittagtemperatur 7,8°C; noch vor 2020 haben wir die 9,6°C geknackt! mit jährlicher Steigerungstendenz von 0,1°C/jährlich, wie überall auf der Welt!
Früher hatten wir hier eine ausgeglichene Niederschlag- und Verdunstungstendenz, wie von Herrn Kleidon beschrieben!
Im Winter mindestens einen halben Meter Schnee, welcher oft bis Mitte April liegen blieb! Dann folgte der Frühling mit
gerne - und vielen Dank, ich nehme Kipppunkte gerne auf, auch mit etwas Hintergrund zu Wechselwirkungsprozessen - ich wuerde dafuer gerne etwas mehr ausholen als hier im Kommentar. Ich rede mal mit den Organisatoren des Kanals, vielleicht behandeln wir sie mal als getrenntes Thema...
👏🏻👍🏻DANKE👍🏻👏🏻
Lieber Herr Kleidon, Sie bestätigen also, dass wir uns in den östlichen Regionen auf deutlich mehr Trockenheit einstellen müssen und sich der Westen auf womöglich häufigere Starkregenereignisse? Keine schönen Aussichten. Aber man kann sich vorbereiten. Danke für diesen Überblick.
Ja, genau, der Osten Deutschlands ist einfach ziemlich trocken, weil im Prinzip mehr Wasser verdunsten kann als Niederschlag fällt. Praktisch heisst es dann, dass die Regentonne bei uns im Garten nicht genug Wasser speichern kann, um den Garten über den Sommer zu bewässern. Die Trends der letzten 30 Jahre zeigen, dass die Fähigkeit zu verdunsten in ganz Deutschland zugenommen hat, der Niederschlag aber keinen klaren Trend zeigt - es wird also trockener. Das mit dem Starkregen sollte überall zunehmen, auch wenn es im Osten allgemein weniger regnet. Und ich stimme Ihnen zu - keine schöne Aussichten, man kann sich aber vorbereiten. Zum Beispiel durch zusätzliche Speicher/Rückhaltemöglichkeiten für Wasser.
@@MinistryOfLove999 Die Zunahme der Trockenheit kommt hauptsächlich durch die wärmeren Temperaturen, stärkeren Treibhauseffekt, und der zugenommenen Solarstrahlung, die die Fähigkeit zum Verdunsten erhöhen. Der Niederschlag hat über die letzten 30 Jahre aber keinen Trend gezeigt - zusammengenommen ergeben diese Trends also, dass es trockener wird. Der von Ihnen genannte Effekt kommt noch hinzu - dass bei stärkeren Regenereignissen mehr Wasser oberflächennah abfliesst und nicht einsickert.
@@akleidonJa, wir werden uns umstellen müssen hinsichtlich Wasserspeicherung, Wasserverbrauch, Land- und Forstwirtschaft usw. Danke für Ihre Antwort.
Sehr schöne Darstellung. Ich würde mir noch eine energetische Abschätzung der Energie im Laufwasser wünschen. Welchen Beitrag können also Wasserkraftwerke leisten?
verliert die Erde nicht auch schneller Wasser, wenn sie mehr in die Atmosphäre verdunstet? Also, um am Beispiel des Kochens zu bleiben, ein Liter Wasser wird im Topf wohl Monate drin bleiben. Bring ich den Topf aber zum Kochen, ist der Topf in etwa 1-2h trocken.
Berücksichtigen die angegebenen Werte dies (+7%/K) ?
Die Verdunstung steigt nicht so schnell wie die Faehigkeit der Atmosphaere, Wasserdampf zu halten (lediglich 2-3%/K). Deshalb erwartet man, dass es mit dem Klimawandel zwar staerker regnet, aber seltener. Die 2-3%/K kommen zustande durch die Zunahme der Temperatur an der Oberfläche (es verschiebt die Energiebilanzaufteilung hin zu mehr Verdunstung) und durch die hoehere atmosphaerische Gegenstrahlung.
- Die Energienmenge ist praktisch immer proportional zur Verdunstungsmenge .
-> Doppelte Einstrahlung = doppelte Verdunstungsmenge und gleiche Kondensationsrate (= thermodynamisches Gleichgewicht)
- Doppelt erheizte Gasmenge ist proportional zu doppeltem Atmosphärendruck.
-> öfters Peak - Abgabe der Konvektionsmengen und auch meist der aufgestapelten Gasmengensäule
(siehe auch Kochtopf-Beispiel) ofters gestapelter Druckaufbau bei gleicher Schwerkraft an Molmenge.
- kinetisch Verdunstungsfähigkeit des Konvektionsmittels bestimmt die Kühlung in den Weltraum
-> z.B. niederer Verdunstungspunkt bestimmt die herausgeschleuderte kinetische Kühlung (z.B. Kühlschränke)
- Verdunstung und Re - Konvektionsfähigkeit, sowie gehaltene Wolken sind abhängig von mehreren zwischen-
speicherbaren Aggregatzustände, als richtige thermische Aggregatzustands - Spannweite
-> bestimmen die zusätzliche Wärmespeicherung über dem Boden über Rückkreisläufe auch die flüssig bedeckenden Meere
und deren circulierende Wärmeströme.(vgl.Kellerheizung u. Kreis - Zirkulation in höhere Stockwerke, auch ohne Pumpe !)
energiekreislauf des Wassers klingt esoterisch ist aber mal wieder Wissenschaft :O
Danke ❤
Wei effektiv wirkt Staub in der Atmosphäre als Kondensationskeime? Mit Luft-Auftriebskraftwerken könnte eine Menge Staub hochgesaugt werden, mit Plus Energiegewinnung! Welche Regionen wären die sinnbringensten Standorte?
Zum gewissen Grad braucht es natuerlich Kondensationskeime, es gibt typischerweise mehr als genug. Also Uebersaettigung in der Atmosphaere ist selten, und wenn ueberhaupt nur in hoeheren Luftschichten zu finden.
Auftriebskraftwerke sind vergleichsweise ineffizient, wenn sie mit Photovoltaik verglichen werden - weil sie nur den thermischen Unterschied nutzen, und nicht die sehr geringe Entropie der Solarstrahlung.
@@akleidon In Gebirgsgegenden brauchen Auftriebskraftwerke keinen Turm, es reicht einen Druckfesten Schlauch den Hang hochlegen,
Guten Tag
Ich überlege schon lange, einen termischen Solarkollektor zu bauen, bei dem die Luft im inneren erwärmt wird und sich somit eine nidere relative Luftfeuchtigkeit einstellt. Die heisse Luft soll im Kollektor der unten offen ist, aus der vorbeiströmenden kalten aussenluft die Feuchtigkeit entzieht.
Die Luft im innern, 100 Grad wärmer, soll die gleiche Luftfeuchtigkeit wie die kalte Aussenluft erreichen.
Oben am Kollektor soll die aufgefeuchtete Luft abgeführt und in schattigem Kühlsystem das Wasser kondensieren und sammeln lassen.
Das ganze soll auf möglichst grossen Wassergewin auch in trockenen Gegenden optimiert werden.
Ziel ist, Wassermangel ade.
Möchten sie sich zu dieser Idee äussern?
Im Prinzip schlagen Sie vor, dass man einen Luftentfeuchter mit solarer Erwaermung baut. Solche Ideen gibt es bereits. Meiner Meinung nach wird dies nicht skalieren (also auf grosse Skalen ausbaubar), weil der Nachschub aus der Atmosphaere limitierend ist.
@@akleidon Besten Dank, Ich dachte da an Entfeuchtung der Luft um das Wasser in ein geschlossenes Gewächshaus zu leiten, bei dem die Abluft ebebfalls entfeuchtet wird und das Wasser in einem Kreislauf gefangen wird. Zum Beispiel die Insel Lanzerote ist eine Wüsteninsel bei der die immer frische Meeresluft nicht abregnet weil die Insel zu flach und zu kurz ist um Thermodynamik zu bilden. Risige gebiete vom Meer zu weit entfernte Fruchtbare Vulkanerde wartet auf ein paar tropfen Wasser...
@@andreholenstein678 Ich denke, nahe der Küste kann man da sicherlich was machen, auch weil es ja die Seewindzirkulation gibt. Aber die reicht nicht weit ins Land. So kann ich mir nicht vorstellen, dass sich dies auf große Skalen fortsetzen lässt. Und, nebenbei bemerkt: Die natürliche Art, Meerwasser über Verdunstung und Kondensation zu entsalzen ist halt sehr energieintensiv. Jedes kg Wasser braucht etwa 2.5 MJ. Bei der Entsalzung über Membrane braucht man nur einen Bruchteil der Energie (mehrere kJ).
@@akleidon Besten Dank, für die einschätzung. Meine insperation zu dieser Idee ist, dass ich seit Jahren direkt mit einfachsten mitteln mit der Sonneneinstrahlung koche, backe und warmwasser aufbereite. Mit einem gefalteten mit Küchenalufolie beklebtem Karton und einem schwarzen Topf in einer transparenten, hitzebeständigen plastiksack wird problemlos hohe temperaturen mit beachlicher Leistung erreicht.
Da das volle Spektrum vom Sonnenlicht (ca. 1000W /m2) durch den Reflektor 3-5 fach versärkt wird, kann damit Luft problemlos auf 50-300 Grad C rewärmt werden.
Diese geballte Energier überlege ich in Wassergewinnung aus der Luft zu verwenden, und dass möglichst ohne nenenswerte Technik. Mein Kocher ist ja auch nicht hohe Technik und kocht unser Essen (siehe auch consolfood.org).
Was mir nun fehlt, ist wie sich die Thermodynamik und Sättigungsverhalten in diesen Themperaturen 50-400 Grad verhalten. Speziell wenn eine offene Glocke unten mit Umgebungsluft und nach oben mit stetig heisseren Luftschichten sich mit Feuchtigkeit anreichern soll.
@@andreholenstein678 da faellt mir erstmal nichts ein. Ausser vielleicht, dass das Kochen von Essen ja auch Wasser freisetzt, was man kondensieren und abfangen koennte?
Danke für den Vortrag! Ich hinke noch etwas hinterher. Ich weiß, dass hier ein Teilausschnit aller Klima-Prozesse behandelt wurde aber trotzdem:
- Bei der Erwärmung entsteht mehr Turbulenz, daraus folgt, dass es an einigen Stellen mehr und heftigeren Niederschlag gibt. Woanders durchaus weniger. ok
- Bei einer globalen Temperaturerhöhung um z.B. ein Grad nimmt die Luft ca. 7% mehr Wasser auf. ok
- Frage: hat das einen Einfluss auf die Gesamtniederschlagsmenge? Oder ist nur mehr Wasser in der Luft und sonst bleibt global alles beim Alten, was die Niederschlagsmenge angeht. Ich würde global mehr Niederschlag erwarten. Mehr hoch mehr runter.🙂
- Frage: Welchen Einfluss haben die Meere. Ich würde erwarten, dass die zur Luftsättigung erheblich beitragen. Die Meere erwärmen sich ja nicht so schnell aber die darüberstreichende Luft ist ja im Schnitt ein Grad wärmer.
- Ich würde mit einem tropischeren Klima rechnen. Erdgeschichtlich betrachtet waren die Zeiten mit hohem Sauerstoffgehalt (also viel mehr Pflanzen) und parallel dazu mit hohem CO2-Gehalt auch immer die wärmsten Zeiten. Das und paläontologische Funde deuten hier auf tropische Zustände hin. Ihr Modell/Betrachtung widerspricht dem ja auch nicht.
Also Frage: sollten wir uns auf viel mehr sehr starke Regenereignisse hier in Europa aber auch sonst auf der Welt einstellen?
Und wenn es insgesamt weltweit mehr "stark turbulent " regnet, gleicht sich das nicht über die Zeit (welche?) aus und es wird insgesamt weltweit feuchter?
Vielen Dank fuer die vielen Fragen! Mit dem Wasserkreislauf im Klimawandel ist es etwas komplizierter. Es wird davon ausgegangen, dass die Niederschlagsmenge bei Ereignissen mit besagten 7% zunimmt. Aber an der Oberfläche stehen keine 7% mehr Energie für die Verdunstung zur Verfügung. Also geht man davon aus, dass es stärker, schneller und ertragreicher regnet, aber weniger häufig.
Beim Unterschied zwischen Meer und Land - da weiss ich noch nicht so recht, wohin dies führt. Wenn ich recht informiert bin, dann wird Land tendenziell wohl wegen der stärkeren Erwärmung eher trockener, weil die potenzielle Verdunstung über Land mehr zunimmt als der Niederschlag.
@@akleidon Danke!
Was ist mit den adiabatischen Kühlungseffekten durch mehr Verdunstung und dadurch Wasserdampf und damit verbundener Wolkenbildung ?
Was meinen Sie mit "adiabatischen Kühlungseffekten durch mehr Verdunstung"? Beim Klimawandel gibt es mehr Energie an der Oberfläche, ein Teil wird davon über mehr Verdunstung abgeführt. Aber auch der fühlbare Wärmefluss kühlt, der mit dem Auftrieb verbunden ist. Bzgl. Wolkenbildung - da mehr Leistung zur Verfügung steht, liegt nahe zu vermuten, dass die Lebensdauer von Wolken im Klimawandel abnimmt, zumindest von konvektiven Wolken.
🖖
Hier in Tübingen regnet es seit März fast jeden Tag...
10:00 Wirklich exponentiell? 🤔
@dasgibmekker768 Näherungsweise, siehe Sättigungsdampfdruck, Magnus-Formel
@@klassichd10 Danke für den Hinweis. Das lasse ich als exponentiell durchgehen... 😁
@@klassichd10 Danke fuer die Klaerung! Ja, genau, es ist naeherungsweise exponentiell.
Ich komme gerade vom Tauchen , das Thema passt 😂
Danke 😊
bin untern dachlein im Garten mit Smartphone bei Sommergewitter schön :O🍻 es gibt nicht das falsche Wetter, nur die falschen Getränke
@@Boehjaner oder die falsche Kleidung ＼(^^)／
Im Neopren, ist es auch im Wasser schön 😀
@@Patrick-1979 noch schöner is nackig es gibt auch keine falsche Kleidung nur die falschen Getränke..was sagst Alkoholfrei ..guter einwand :O🍻 außer beim Wasserski wenn da hinfällst gibts sonst ein einlauf Neopren auf die 1 passiert nicht noch mal
Nass überall. Wie schön. 😄
Sicher, dieses Jahr ist es bislang recht feucht. Das sieht man ja auch in Folie 16 am Ende - die Jahr-zu-Jahr Schwankungen im Niederschlag sind in Deutschland sehr gross - +/- 200 mm pro Jahr im Vergleich zu einem mittleren Niederschlag von etwa 750-800 mm pro Jahr. Das heisst aber nicht, dass es diesen schleichenden Trend zu insgesamt trockeneren Verhältnissen gibt - weil eben die potenzielle Verdunstung über die letzten 30 Jahre erheblich gestiegen ist.
Ist Wasser dampfdicht ? ( Nur die oberen Atomschichten der Meere werden zu Wolken ) wie verdunstet eigentlich Wasser ?
Mal phisikalisch beteachtet ?
Wandert Wasserdampf durch Wasser durch ?
Die Verdunstung findet an der Oberflaeche statt und in der Luft, die mit der Wasseroberflaeche in Kontakt ist, ist dann typischerweise gesaettigt (zumindest ueber dem Meer). Durch Turbulenz/vertikalen Austausch wird der Wasserdampf dann in die Atmosphaere gemischt.
Kinder/Schüler Sendung 🤷 Kondensationskeime wie das funktioniert wäre interessant
BTW: die Grafiken für D (S. 14) zeigen "bogenförmige Artefakte", die sicher nicht auf Messungen zurückzuführen sind. Oder sehen andere das nicht? B.
Ich vermute, die bogenförmige Artefakte, die Sie meinen, sind einfach auf die Rasterung der Daten/Abbildungen in Kombination mit der Bildschirm/Videoauflösung zurückzuführen.
Ich schaffe es nicht allein, unerwünschten Spam aus dieser Kommentarspalte zu eiminieren. Bitte helft mir!
habe die auch schon gemeldet, aber die bilden eine gewisse Resistenz aus.
Ich mach ja schon. 😃
Das machen die Kanalbetreiber schon selber, da musst du nicht melden. Trotzdem danke für dein Engagement.
Na klar, dann lass eben mal dies.‘!/ Spacken
lass sie doch einfach wo sie sind ..was haben sie jemals getan nicht ein Bösen Kommentar immer ein netten generischen Spruch und zeigen sich von ihrer besten Seite manchmal sogar von beiden^^ und ihr beschwert euch immer nur über die
ein Arschbot ist ein Arschbot egal wo er her kommt .. die Hacker von Pickelfressen oder wie man sie nennt..aber die Lady´s von wo sie die Profilbilder geklaut haben und Videos wo die da tolle Tic toc sachen machen..
die Damen🌹 haben viel Sport gemacht und noch weniger gegessen und eventuell sogar eine teure gefährliche und unnötige Op gemacht um euch das hier zu präsentieren..das muss man Respektieren.. aber ihr könnt immer nur meckern :O🍻 und der erste hat schon beleidigt hier drunter wow.. 🤣ihr verdient ganz andere Arschbots wer weiß wer weiß kommen bestimmt bald😂
nur weiter so deutsche Kommetarspalten nur hier aller "Spacken" oder kauf dir ma Tüte deutsch und haste nicht gesehen...nur hier kann so was gedeihen und überwintern.. die Bots sind das Problem hier jab👍
wenn nicht gefällt hier Keks👉🍪
den Algorithmus wird es wohl reichen🤗
ich habe Fertig 😂 und der Rest von TH-cam Deutschland auch🤣
Bemerkenswert sind schlagartigen Farbumschläge in den Grafiken an der ehemaligen innerdeutsche Grenze. Wie erklären sie sich das es in Niedersachsen bis exakt an den Grenzzaun feuchter war als im angrenzenden Mecklenburg. Ich dachte immer das die Mauer kein für Wind und Wetter unüberwindlicher antifaschistischer Schutzwall sein sollte sondern nur zur Abwehr des Klassenfeindes und zur Fluchtverhinderung der Beschützten vorgesehen war.
Hmm, schon merkwürdig.
Die Elbe als Wettergrenze vielleicht
@@fischgras8334 Ich habe auch noch eine Idee, aber vielleicht kann Herr Kleidon das auch aufklären?
Diese klare Unterscheidung finde ich auch beachtlich! Ich vermute, dass ein Grossteil davon durch die Mittelgebirge verursacht wird - man sieht da ja auch den erhoehten Niederschlag. Und die Kaemme von Mittelgebirgen (sowie großen Fluessen, wie der Elbe) sind auch fuer Grenzziehungen genutzt worden, und hydrologisch bilden sie Wasserscheiden. Ich denke, dies kann dies zusammengenommen recht gut erklaeren.
@@akleidon Bei den Gebirgen ist das völlig klar, östlich vom Harz im Lee ist es sehr trocken. Bei der unteren Elbe ist das für mich nicht nachvollziehbar. Dort ist kein Gebirge in der Nähe. Wenn dieser Fluss überhaupt einen Einfluss haben sollte dann im Mikroklima. Als Folge wird es in der Nähe feuchter als etwas weiter weg. Durch die überwiegende Westströmung der Luft müsste diese feuchtere Luft nach Osten getragen werden. Ist es denn an der Oder zur polnischen Grenze auch so? Die Topografie ist ähnlich, der Fluss ist ungefähr so groß wie die Elbe.
Es regnet zu viel. Mistwetter.
bin untern dachlein im Garten mit Smartphone bei Sommergewitter schön :O🍻 es gibt nicht das falsche Wetter, nur die falschen Getränke
Wo wohnst Du? Bei mir ist es supertrocken. Kaum Regen. Neid. 😉
@@bettinakoza4853 Bei Heidelberg. Seit Oktober keine einzige Woche ohne zumindest einen Regentag.
@@ralfrufus6573 Ok. Da passt die Analyse von Herrn Kleidon schon heute. Osten trocken, Westen und Süden nass.
@@bettinakoza4853 irgendwo mitten im Nirgendwo mitten im Besten Deutschland aller Zeiten..sag mein Nachbar bevor er meine.. meine Minibar plündert.. :O 🍻
besser das ...als Nachbarn nackt an der Nacktbar😏
..was sagt da noch nicht Alkohol frei :O mag was dranne sein😯🍺
also lass uns noch mal über Intelligentes leben reden und wie wir es finden🤣🍻
noch eins Nachbar 😅sicher🥂 er liest...
... hat gelacht ich auch😄🎉
jetzt schreibt er was..ich zittere im Zitatmodus
oh Gott😵
"bevor uns das intelligente Leben in Form unsere Frauens auf spürt hier draußen, einfach mal das Fermiparadoxon wir zwei "
ja ok ..ich lasse es zu senden
🤗🍻🤗
Hallo UWudL, die Sorge vom Donnerstag war umsonst. Die Außerirdischen sind wieder da. Ähm, ja.
😄hoffentlich wollen die uns nicht assimilieren. Bis Mo Abend....
@@flachermars4831 Vielleicht haben sie ja schon begonnen ... 🧠 Bis morgen.
Bitte alle Mikros wegschmeißen, und durch Røde wireless 2 ersetzen. Dieser dumpfe Ton ist echt nicht schön.