Das neue Kompendium „Geophysik, Meteorologie und Klimatologie“ behandelt als ausgesuchte Geowissenschaften die Geophysik, die Meteorologie und die Klimatologie. Es kann unter nachfolgendem Link als PDF heruntergeladen werden:
Einleitung
Die Erde nimmt als Planet eine Schnittstelle zwischen Astro- und Geophysik ein. Zu einem ist die Erde ein Planet und damit Gegenstand der Astrophysik. Zum anderen können wir diesen Planeten direkt und unmittelbar erforschen, womit die Geowissenschaften im Allgemeinen und die Geophysik im Speziellen eigenständige Wissenschaften sind. Wir können im Rahmen der Astrophysik vieles über die Planeten des Sonnensystems und über die Extrasolaren Planeten um andere Sterne lernen. Die daraus resultierenden Erkenntnisse wirken in die Geowissenschaften hinein. Auf der anderen Seite liefern die Geowissenschaften so detailreiche und viele Erkenntnisse über den Planeten Erde, dass diese als Referenz für andere Planeten verwendet werden können. Im Rahmen der Astrophysik spielen die Planetenphysik (im Falle der Erde Geophysik), Meteorologie und Klimatologie auch eine Rolle. So ist es nur folgerichtig, diese Bereiche auch im Rahmen der Astronomie und Astrophysik zu behandeln. Nachfolgend soll auf die Gegenstände der Geophysik, der Meteorologie und der Klimatologie kurz eingegangen werden.
Die Geophysik im weiteren Sinn beinhaltet alle physikalischen Wissenschaften, welche sich auf die Erde beziehen. Hierzu gehören auch die Meteorologie und die Klimatologie. Die Geophysik im engeren Sinn befasst sich mit der Physik der festen Erde. Dazu gehören unter anderem Seismologie und Vulkanologie. Die Physik der Atmosphäre ist Gegenstand der Meteorologie. Mit diesem Gebiet hat die Klimatologie die größten Schnittmengen. Weitere Gebiete sind die Geographie, die Ozeanographie, die Glaziologie (Physik des Eises) und die Geochemie, wobei diese Aufzählung nicht abschließend ist.
Bild 1: Polarlichter sind ein Beispiel für solar-terrestrische Beziehungen / Foto von Ralf Schmidt AVWF
Geophysik
Im Rahmen der Geophysik wird die Erde als Planet betrachtet, vor allem deren innerer und äußerer Aufbau sowie die Bahnelemente und die Atmosphäre der Erde. Im Rahmen der solar-terrestrischen Beziehungen wird die vielseitige Wechselwirkung zwischen Erde und Sonne betrachtet, welche auch grundlegend für die irdische Meteorologie und Klimatologie ist. Des Weiteren werden die lunar-terrestrischen Beziehungen betrachtet, welche die Wechselwirkung zwischen Erde und Mond zum Gegenstand haben. Auch diese sind wichtig für die Meteorologie und Klimatologie der Erde. So stabilisiert der Mond die Erdachse, deren Neigung für die Jahreszeiten und die Klimazonen der Erde ursächlich ist. Die Gezeiten des Mondes sind außerdem wichtig für bestimmte Ökosysteme.
Meteorologie
Gegenstand der Meteorologie ist die Physik und die Chemie der Atmosphäre. Hierbei beschäftigt sich Meteorologie unter anderem mit der kurzfristigen Entwicklung des Wetters. Definition: „Das Wetter ist der physikalische Zustand in der Atmosphäre (Troposphäre, unterste Atmosphärenschicht) an einem bestimmten Ort oder in einem Gebiet zu einem bestimmten Zeitpunkt oder in einem kurzen Zeitraum von Stunden bis hin zu wenigen Tagen.“ Meteorologie beschäftigt sich allerdings umfassend mit den physikalischen Vorgängen in der Erdatmosphäre. Früher wurden die Niederschläge in Abgrenzung zu den Feuermeteoren (Sternschnuppen) als Wassermeteore bezeichnet, woher der Name Meteorologie herrührt.
Bild 2: Ein verzweigter Wolken – Boden – Blitz / Foto von Ralf Schmidt AVWF
Klimatologie
Die Klimatologie ist eine interdisziplinäre Wissenschaft, ein Teilgebiet der Geophysik im weiteren Sinn. Eine umfangreichere Definition für das Klima lautet „Das terrestrische Klima ist für einen Standort, eine definierbare Region oder ggf. auch globale statistische Beschreibung der relevanten Klimaelemente, die für eine nicht zu kleine zeitliche Größenordnung die Gegebenheiten und Variationen der Erdatmosphäre hinreichend ausführlich charakterisiert. Ursächlich ist das Klima eine Folge der physikochemischen Prozesse und Wechselwirkungen im Klimasystem sowie der externen Einflüsse auf dieses System.“ Allerdings soll auch eine kürzere und gebräuchliche Definition für das Klima angegeben werden: „Das Klima ist der mittlere Zustand der Atmosphäre an einem bestimmten Ort oder in einem bestimmten Gebiet über einen längeren Zeitraum.“
Fazit
Im Rahmen der Astronomie müssen meteorologische und klimatologische Bedingungen beobachtet und berücksichtigt werden. Schon dies ist Grund genug, sich mit Meteorologie und Klimatologie zu beschäftigen. Für den Alltag der Menschen, ob beruflich oder privat, spielt die Meteorologie und Klimatologie ebenfalls mehr oder weniger eine Rolle.
Im Ergebnis sollte eine Institution Astro- und Geophysik gemeinsam betreiben, mit Schwerpunkt Astronomie, Astrophysik, Geophysik, Meteorologie und Klimatologie. Im Rahmen des Astronomie Netzwerks Weser – Ems (ANWE) fördern der Astronomische Verein Wilhelmshaven – Friesland e. V. (AVWF), die Jade Hochschule Wilhelmshaven/Oldenburg/Elsfleth und die Universität Oldenburg mit dem Projekt AstroGeoSpace eine entsprechende Infrastruktur für astronomische und geowissenschaftliche Forschungs-, Bildungs- und Öffentlichkeitsarbeit . Wir möchten astronomische Institutionen und Vereinigungen motivieren Meteorologie und Klimatologie zu betreiben, um damit entsprechend interessierten Menschen eine organisatorische Basis zu bieten.
Das Kompendium „Geophysik, Metorologie und Klimatologie“ enthält umfassende Informationen zum Thema und kann hier als PDF heruntergeladen werden:
Persönliches
Meine persönliche Beschäftigung mit dem Wetter begann am 28.05.1985. An diesem Tag fing ich erstmals an, das tägliche Wetter aufzuschreiben. Inspiriert hierzu wurde ich von einem schweren Frontgewitter am 27.05.1985. Doch schon vorher interessierte mich das Wetter mit seinen vielseitigen Erscheinungsformen: Wolkenformationen, Niederschläge, Gewitter, Winde und Stürme, und Wirbelstürme. Mittlerweile beschäftige ich mich neben der Astronomie und Astrophysik als meine Schwerpunktwissenschaften auch grundlegend mit der Geophysik, der Meteorologie und der Klimatologie und möchte dies sehr gerne weiter vertiefen.