Einleitung

In der unten abgebildeten Weltkarte sind die US-Städte Aberdeen (in South Dakota) und Green Bay (in  Wisconsin) eingezeichnet. Da beide Städte relativ nahe beieinander und auf etwa demselben Breitengrad liegen, sollte man meinen, dass sich die klimatischen Bedingungen nicht sonderlich unterscheiden dürften. Diese Vermutung legt auch die Jahresdurchschnittstemperatur nahe, die in beiden Städten nahezu identisch ist.

Schaut man sich jedoch die entsprechenden Klimadiagramme an, so stellt man dennoch Unterschiede fest. Das abgebildete Klimadiagramm zeigt für die entsprechenden Städte Aberdeen und Green Bay die durchschnittliche Tagestemperatur über das Jahr verteilt. Man erkennt, dass die Stadt Aberdeen im Sommer höhere Durchschnittstemperaturen aufweist als die Stadt Green Bay. Man könnte nun meinen, dass die Wintermonate in Aberdeen ebenfalls wärmer ausfallen sollten. Paradoxerweise besitzt Aberdeen in den Wintermonaten hingegen niedrigere Durchschnittstemperaturen im Vergleich zu Green Bay in Wisconsin.

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Abbildung: Klimadiagramm von Aberdeen und Green Bay im Vergleich

Wie es zu einem solchen klimatischen Verhalten kommt, zeigt sich, wenn man die geographischen Gegebenheiten der beiden Städte näher betrachtet. So liegt die Stadt Green Bay unmittelbar an den "Great Lakes" (Großen Seen), während sich im näheren Umfeld der Stadt Aberdeen keine größere Wasseransammlung befindet. Dies legt folglich den Schluss nahe, dass das umgebende Wasser etwas mit den klimatischen Unterschieden zu tun haben könnte. Und in der Tat ist dies der Fall; jedoch hat dies nichts mit Wärmeströmungen oder Ähnliches zu tun, wie dies beim Golfstrom der Fall ist.

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Abbildung: Geographische Lage von Aberdeen und Green Bay

Die Großen Seen "kühlen" im Sommer mit ihrer relativ niedrigen Temperatur (gegenüber der Luft gemessen) die Umgebung. Umgekehrt "erwärmt" der See im Winter mit seiner dann relativ hohen Temperatur (gegenüber der Umgebung) die umliegende Luft. Die "Kühlwirkung" des Wassers im Sommer und die "Heizwirkung" im Winter sorgen somit für ein abgemildertes Klima in der Stadt Green Bay.

Weshalb können aber die Wassermassen um die Stadt Aberdeen herum solche klimatischen Veränderungen bewirken, während die Landmassen um die Stadt Green Bay herum dies nicht vermögen? Offensichtlich kühlt Wasser im Winter nicht so schnell ab und kann deshalb noch eine relativ hohe Temperatur gewährleisten, während die Landmassen sich rasch der umgebenden Temperatur anpassen können und somit schnell "auskühlen". Umgekehrt kann Wasser im Sommer nicht so schnell erwärmt werden und seine Temperatur der Umgebung anpassen, während Landmassen diese Temperaturerhöhung offensichtlich leichter bewerkstelligen können.

Wie im Kapitel Wärme bereits erläutert, ist für eine Temperaturerhöhung die Zufuhr von Wärme erforderlich bzw. eine Abfuhr von Wärme, wenn die Temperatur erniedrigt werden soll. Offensichtlich gibt es allerdings je nach Stoff Unterschiede inwieweit ein bestimmter Wärmeumsatz mit einer entsprechenden Temperaturänderung einhergeht. Wie das obere Beispiel zeigt, vermag Wasser bei Wärmezufuhr im Sommer durch Sonneneinstrahlung oder durch umgebende heiße Luft seine Temperatur nicht so stark zu ändern wie im Falle der Landmassen. Auch führt eine Wärmeabfuhr beim Wasser im Winter durch die kühle Luft ebenfalls nur zu einer geringen Temperaturänderung. Wasser reagiert bei einem Wärmeumsatz demnach nur sehr "träge" mit einer Temperaturänderung. Ein solches Verhalten ist je nach Stoff unterschiedlich stark ausgeprägt.

Der nächste Abschnitt zeigt hierzu auf welche Weise ein solches "träges" Verhalten bezüglich der Temperaturänderung bei Wärmezu- oder -abfuhr eines Stoffes charakterisiert werden kann.

 

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