Klima und Mensch
Heinz Wanner
Eine 12’000-jährige Geschichte 2. Auf lage
Heinz Wanner
Klima und Mensch Eine 12’000-jährige Geschichte
Heinz Wanner
Klima und Mensch Eine 12’000-jährige Geschichte 2., aktualisierte und erweiterte Auflage
Haupt Verlag
2. Auflage: 2020 1. Auflage: 2016 Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.dnb.de abrufbar. Der Haupt Verlag wird vom Bundesamt für Kultur mit einem Strukturbeitrag für die Jahre 2016–2020 unterstützt. ISBN 978-3-258-08066-6 Alle Rechte vorbehalten. Copyright © 2016 Haupt Bern Jede Art der Vervielfältigung ohne Genehmigung des Verlages ist unzulässig. Gestaltung / Satz: Katarina Lang, Buchgestaltung + Visuelle Kommunikation Lithos: FdB – Für das Bild, Fred Braune Printed in Austria www.haupt.ch
)NHALTSVERZEICHNIS Vorworte
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Einleitung
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Wie funktioniert unser Klimasystem? Wetter, Witterung und Klima – unzertrennliche Drillinge Das Gesicht des Erdklimasystems Lebensqualität dank Wärmeaustausch und Treibhauseffekt Das von der geographischen Breite abhängige Energieangebot der Erde Erdenergiebilanz und Treibhauseffekt – Voraussetzungen für unser Leben Zirkulation und Kreislauf – zwei Grundprinzipien zum Klimaverständnis Die Allgemeine Zirkulation der Atmosphäre – ein Nebeneinander von Zirkulationszellen Die Ozeanzirkulation – ein monumentales Förderband Die Kryosphäre: Gletscher, Eisschilder und polares Meereis Der globale Wasserkreislauf und die Verteilung der Niederschläge Das globale Bild der Temperatur Der globale Kohlenstoffkreislauf – auch ein Abbild menschlicher Aktivitäten Wie verpacken wir das komplexe Weltklimasystem in ein Erdsystemmodell? Das Bild des Weltklimas – die Klimaklassifikation nach Köppen-Geiger
17 19 23 25 25 27 30
Dem vergangenen Klima nachspüren – Porträt einer Knochenarbeit Klimaschwankungen – die Ursachen und ihre Erforschung Die Schwankungsursachen und ihre Analyse Geschichte der Klimaforschung Der geheimnisvolle Weg zur Klimarekonstruktion Wie den Klimaarchiven deren Alter oder nützliche Klimadaten entlockt werden Von Klimaarchiven zu möglichst präzisen Klimadaten – ein kniffliger Weg Die wichtigsten Klimaarchive Sedimente und andere Ablagerungen – «Dreck» mit einem tollen Langzeitgedächtnis Eisbohrkerne – Klimageschichte, die aus der Kälte kommt Baumringe – ein Uhrwerk der Vergangenheit Stalagmiten – wenn das Klima in die Höhle tropft Korallen – Schlüsselorganismen in den Wärmeöfen der Erde
30 35 37 41 45 47 50 54 57 59 59 62 67 67 72 74 74 81 84 88 90
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Klima und Mensch
Dokumentendaten – zeitlich hoch aufgelöste Zeugen des vergangenen Wettergeschehens Weitere Klimaarchive – der Fantasie sind keine Grenzen gesetzt Die Klimaschwankungen der letzten 12’000 Jahre verstehen Das Geheimnis der Eiszeiten und Zwischeneiszeiten Die Entstehung der Eiszeiten Die letzte Eiszeit Der Übergang zum Holozän – Eisschilde und Kohlendioxid im gegenseitigen Tanz Das Frühholozän – lang andauernde Temperaturmaxima und kurzfristigere Kälterückfälle Das frühholozäne Temperaturmaximum – starker Einfluss der drei Erdbahnparameter Frühholozäne Kälterückfälle – beeinflusst von nordamerikanischen Süßwasserausbrüchen Das Mittelholozän – eine eher mysteriöse Übergangsphase vom holozänen Wärmemaximum zum kühlen Spätholozän Zeitliche Gliederung des Holozäns Mysteriöse Kälte- und Trockenphasen Die Weltozeane – ihre große Bedeutung als Energie- und Wärmespeicher Der holozäne Übergang – Fakt oder Fiktion? Das Spätholozän – Vulkane und solare Minima als «Kühlmittel»? Munterer Wechsel zwischen warm und kalt Solaraktivität und Vulkaneruptionen als mögliche Auslöser von spätholozänen Kaltphasen Das Gesicht einzelner Klimaphasen des Spätholozäns Interne Klimavariabilität und Chaos – El Niño und Nordatlantische Oszillation Das Klimasystem – ein System mit einem quasizufälligen Verhalten El Niño und La Niña – das Christkind schreibt Klimageschichte Die Nordatlantische Oszillation – Klimaschaukel der Nordhemisphäre Von Gedächtnissen und weiträumigen Wechselwirkungen Anthropozän und Gegenwart – die Menschen als «Klimaveränderer» Wann begann das Anthropozän? Ist der menschgemachte Klimawandel real? 12’000 Jahre holozäne Klimaschwankungen – ein Überblick Versuch einer zeitlichen Gliederung Sind räumliche Muster erkennbar?
92 98 101 103 103 111 112 117 117 120 124 124 126 132 134 135 135 139 142 147 147 148 154 158 163 163 165 171 171 173
Inhaltsverzeichnis
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Der Klimadeterminismus und seine Gefahren Der Begriff «Klimadeterminismus» Zur Geschichte des Klimadeterminismus Eine Rückkehr des Klimadeterminismus? Vom Einfluss des Klimas auf Gesellschaften – Vorsicht ist angebracht!
179 181 182 185 187
Wie haben vergangene Gesellschaften und Kulturen auf Klimaschwankungen reagiert? Zur frühholozänen Entwicklung des Homo sapiens Vergangene amerikanische Kulturen – Trockenheit als Taktgeber Die Pueblos des nordamerikanischen Südwestens Die Mayakultur der mittelamerikanischen Halbinsel Yucatán Das Mysterium der frühen Amazonasbewohner Die Tiwanaku und Huari (Wari) an der Westküste Südamerikas Aus der Geschichte Europäischer Kulturen – wenn die Kälte mitspielt Die grönländischen Eskimokulturen Die Wikinger in Grönland Die europäische Völkerwanderung Afrika und Asien – wenn der Monsun schwächelt Der afrikanische Südwestmonsun – eine brüchige Lebensversicherung Niedergang des Alten Reiches in Ägypten Mesopotamien – mysteriöse Flut- und Dürrekatastrophen Die Harappankultur der Indusebene Aus der wechselvollen Geschichte chinesischer Kulturen
189 191 196 196 200 204 209 212 212 216 219 223 223 228 231 236 240
Untergang oder Migration? Ein abschließender Überblick
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Anhang Literaturverzeichnis Zeitschriftenartikel Bücher, Skripten und Manuskripte Glossar/Abkürzungen Fotoverzeichnis Personenverzeichnis Stichwortverzeichnis Dank
251 253 253 257 259 267 271 274 280
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6ORWORT ZUR ERSTEN !U¾AGE Die letzten Jahre meiner aktiven Hochschultätigkeit waren geprägt durch die Leitung des Nationalen Forschungsschwerpunktes Klima der Schweiz, durch internationale Verpflichtungen als Co-Chair des internationalen Past Global Changes Programmes (PAGES) und durch meine Mitarbeit im Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) sowie schließlich durch die Gründung des Oeschger-Zentrums für Klimaforschung an meiner Heimuniversität Bern. Diese Auseinandersetzung mit interdisziplinären Fragen um den Klimawandel hat in mir zusammen mit meinem lebenslangen Interesse für Archäologie und Geschichte die Idee reifen lassen, nach meiner Emeritierung ein Buch zu verfassen, das nicht nur den Klimaverlauf des Holozäns skizziert, sondern auch die Frage stellt, wie weit das Klima die Entwicklung von Kulturen beeinflusst hat. Ich hatte von Anfang an großen Respekt vor dieser komplexen Fragestellung und bin meinen Kolleginnen und Kollegen im In- und Ausland und insbesondere dem Verleger Matthias Haupt für die dauernden Ermunterungen, diese Idee zu Ende zu führen, zu sehr großem Dank verpflichtet. Das Buch ist nur zustande gekommen dank großzügiger Spenden durch die Sponsoren, die hinten aufgelistet sind. Ihnen gebührt ein spezielles Dankeschön. Ein großer Dank geht auch an jene Personen, die mich durch grafische und organisatorische Arbeiten, aber auch mit kreativen und kritischen Beiträgen unterstützt haben. Beat Ihly hat mit vielen wissenschaftlichen Ideen zur grafischen Ausstattung und zur Textkritik beigetragen. Carla Laub hat mich grafisch, textlich und auch als kritische Begutachterin der Fotos und des Layouts großzügig unterstützt. Alfred «Alias» Bretscher hat als Seniorberater und einsatzfreudiger Computergrafiker trotz über 90 Lenzen eine große Zahl der Zeichnungen ausgefertigt. Einige sehr anspruchsvolle Zeichnungen wurden von unserem Kartografen Alex Hermann mit Kreativität fertiggestellt. Ein herzlicher Dank richtet sich auch an René Tschirren für das Gestaltungskonzept, an die Korrektorin Claudia Bislin sowie Katarina Lang, die mit großem Geschick das Layout besorgte. Meine besondere Dankbarkeit richtet sich auch an meine stark beanspruchten Fachkollegen aus dem Oeschger-Zentrum, welche sich trotzdem bereitfanden, einzelne Kapitel kritisch zu referieren: · Teil 1 (Klimasystem): Stefan Brönnimann und Fortunat Joos; · Teil 2 (Klimarekonstruktion): Martin Grosjean; · Teil 3 (Klimadynamik): Thomas Stocker; · Teil 4 (Klimadeterminismus): Christian Pfister; · Teil 5 (Reaktionen von Gesellschaften): Albert Hafner.
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Klima und Mensch
Ein großer Dank geht auch an meine Kolleginnen und Kollegen, die mich mit Aufmunterungen, Ratschlägen, Ideen und wichtigem Grundlagenmaterial wie Daten oder Grafiken unterstützt haben: Brigitta Ammann, Jürg Beer, Ray Bradley, Ulf Büntgen, Jan Esper, Basilio Ferrante, Dominik Fleitmann, David Frank, Jörg Franke, Oliver Heiri, Patrick Imhasly, Wolfgang Jörk, Pim van der Knaap, Takuro Kobashi, Umberto Lombardo, Jürg Luterbacher, Shaun Marcott, Kaspar Meuli, Raphael Neukom, Kurt Nicolussi, Pablo Ortega, Martin Pletscher, Stefan Rahmstorf, Christoph Raible, Ralph Rickli, Michael Riffler, Christian Rohr, Jakob Schwander, Olga Solomina, Werner Stöckli, Peter Stucki, Willy Tinner, Heinz Veit, Monika Wälti, Oliver Wetter, Heinz Zumbühl. Ich entschuldige mich bei jenen Kolleginnen und Kollegen, deren Nennung ich möglicherweise vergessen habe. Der größte Dank geht an meine liebe Frau Liliane, die wegen der großen zeitlichen Beanspruchung durch dieses Buchprojekt oft auf gemeinsame Wanderungen, abendliche Gespräche oder Konzertbesuche verzichten musste und auch meine gedankenverlorenen, plötzlichen Rückzüge an den Laptop großzügig übersah. Ihr ist dieses Buch gewidmet. Bern, im Frühjahr 2016
Heinz Wanner
6ORWORT ZUR ZWEITEN !U¾AGE Die erste Auflage des Buches hat zu vielen spannenden Begegnungen, Diskussionen und Kontakten mit interessierten Leserinnen und Lesern, mit journalistisch tätigen Personen, mit Fachkolleginnen und Freunden geführt. Die Rezensionen sind erfreulich positiv ausgefallen. Das Buch wurde in der geschriebenen Presse sowie in Radio und Fernsehen mehrfach vorgestellt. Dafür möchte ich ebenso herzlich danken wie für die Hinweise auf Tippfehler, welche in der zweiten Auflage korrigiert wurden. Der Grundlagenteil des Buches wurde leicht verbessert und aufgrund neuer Literatur aktualisiert. Die wesentlichsten Veränderungen wurden im Kapitel zur Reaktion von Gesellschaften und Kulturen vorgenommen. Es wurde neu in drei Teile gegliedert: Amerikanische Kulturen, europäische Kulturen sowie monsunabhängige Kulturen Afrikas und Asiens. Neu wurde ein Abschnitt zum Alten Reich Ägyptens eingefügt. Angesichts der Tatsache, dass ich im Zusammenhang mit dem Inhalt des Buches oft auf die Bedeutung des Klimas bei historischen Migrationsprozessen angesprochen wurde, habe ich das Schlusskapitel umgeschrieben. Bern, im Januar 2020
Heinz Wanner
%INLEITUNG
Einleitung
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Dieses Buch verbindet Erkenntnisse zum Klima der letzten 12’000 Jahre mit Antworten zur Frage, wie weit dieses Klima die Entwicklung von Kulturen beeinusst hat. Im ersten Teil werden wichtige Grundlagen zum Verständnis des globalen Klimasystems im Ăœberblick dargestellt. Dabei wird auch kurz auf die MĂśglichkeiten und Grenzen der Klimamodellierung eingegangen. Der zweite Teil beschreibt nach einer kurzen Darstellung der Geschichte der Klimaforschung die Methoden, welche zur Rekonstruktion des Klimas vor der modernen Zeitperiode mit instrumentellen Messungen eingesetzt werden. Im dritten Teil wird die Frage gestellt, wie weit das Klima des Holozäns in verschiedenen Zeitabschnitten durch seine wichtigsten Antriebsfaktoren oder durch die interne, sogenannte chaotische Variabilität angetrieben und geprägt wurde. Dabei wird das Holozän in drei typische Zeitabschnitte gegliedert. Diese Darstellung wird mit einem zusammenfassenden zeitlichen und räumlichen Ăœberblick abgeschlossen. Gletscherschwankungen liefern ein eindrĂźckliches Bild der langfristigen Klimaschwankungen. Foto 1 zeigt als Beispiel den Unteren Grindelwaldgletscher in der Schweiz während seiner VorstoĂ&#x;phase im frĂźhen 19. Jahrhundert. Der vierte Teil des Buches widmet sich dem Klimadeterminismus. Dabei wird deutlich davor gewarnt, im Zusammenhang mit dem Einuss von extremen Klimaentwicklungen auf die Gesellschaft
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Klima und Mensch
voreilige Schlßsse zu ziehen. Im letzten und fßnften Teil werden, basierend auf dem in den vorherigen Kapiteln aufgebauten Wissen, die Reaktionen von Gesellschaften oder Kulturen verschiedener Kontinente auf extreme Klimaereignisse beschrieben. Dabei werden zahlreiche offene Fragen gestellt, welche allerdings aufgrund des momentan verfßgbaren Wissens nur in Teilen beantwortet werden kÜnnen. Die Informationen zu diesem Kapitel stammen von indirekten Zeugen (Baumringen, Eisbohrkernen, Sedimenten usw.) oder von den Erkenntnissen aus Ausgrabungen historisch bedeutender Stätten. Stellvertretend fßr die vielen weltweit vorhandenen Zeugen ehemaliger Kulturen zeigt Foto 2 die berßhmte Siedlung von Mesa Verde im US-Bundesstaat Colorado. An wen richtet sich dieses Buch? Zum einen sollen sogenannte gebildete oder interessierte Laien angesprochen werden. Was ist darunter zu verstehen? Damit ist vor allem gemeint, dass ein Allgemeinwissen vorausgesetzt wird, welches die Leserin oder den Leser befähigt, sich in einfache physikalische oder chemische Zusammenhänge einzulesen, welche die Vorgänge des vergangenen Klimas bestimmt haben. Zum andern dßrfte das Buch interessierten Studierenden der Bio- und der Geowissenschaften, welche sich mit Paläoklimatologie beschäftigen mÜchten, einen ersten Einstieg erlauben. Insbesondere der Klimateil des Buches
&OTO 3IEDLUNG DER !NASAZIINDIANER IN DER &ELSKAVERNE VON -ESA 6ERDE IM 53 "UNDESSTAAT #OLORADO WELCHE IM *AHRHUNDERT NUR KURZFRISTIG BEWOHNT WAR $ABEI STELLT SICH DIE &RAGE OB DIE "EWOHNER DIESE STOLZE !NLAGE WEGEN EINES MASSIVEN $à RREKOLLAPSES ZWISCHEN UND VERLIE”EN &OTO *EFF -ARTIN
Einleitung
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dürfte zudem allen archäologisch interessierten Lesern oder Studierenden der Ur-und Frühgeschichte und Archäologie einen Überblick über die Klimadynamik des Holozäns vermitteln. Wie oben erwähnt, gliedert sich das Buch in fünf Hauptkapitel, welche auch einzeln gelesen werden können. Insbesondere ist es möglich, auch nur die beiden gesellschaftsbezogenen Kapitel zum Klimadeterminismus und zu den Reaktionen von Gesellschaften zu studieren. Der Text wird durch erklärende Figuren, Fotodokumente und Tabellen aufgelockert. Für besonders interessierte Lesende werden wichtige Themen im Rahmen von einzelnen Kasten vertieft. Begriffe und Abkürzungen, welche für das Verständnis des Buches von besonderer Bedeutung sind, werden am Schluss in einem Glossar kurz erklärt. Das Literaturverzeichnis beschränkt sich auf Schlüsselpublikationen. Dafür wird großer Wert darauf gelegt, dass im Zusammenhang mit wichtigen Erkenntnissen jeweils die verantwortlichen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler namentlich erwähnt werden. Bei paläoklimatologischen Arbeiten stellt sich regelmäßig das Problem, wie mit den Zeitangaben umgegangen werden soll. In diesem Buch werden alle Altersangaben in Kalenderjahren vor heute ausgedrückt. Dabei muss akzeptiert werden, dass das «heute» nicht einheitlich definiert ist und deshalb nicht die unmittelbare Gegenwart bedeutet. In vielen älteren Arbeiten wurden die Kalenderjahre auf das Jahr 1950 AD oder AC bezogen. AD bedeutet Anno Domini und somit Jahre nach der Geburt Jesu Christi und ist äquivalent zu AC, was auch der Anzahl Jahre nach Christus entspricht. In Einzelfällen wird die Abkürzung BC (Anzahl Jahre vor Christus) verwendet. Immer dann, wenn es möglich war, haben wir in den Figuren angegeben, welches Jahr als Gegenwart oder als Jahr null angenommen wurde. Wird lediglich der Ausdruck «Jahre vor heute» verwendet, wurde als Nullwert das Jahr 2000 AD angenommen.
7IE FUNKTIONIERT UNSER +LIMASYSTEM
Wie funktioniert unser Klimasystem?
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7ETTER 7ITTERUNG UND +LIMA ¯ UNZERTRENNLICHE $RILLINGE Wetter ist Klima und Klima ist Wetter! Diese stark verkßrzte Aussage fasst eigentlich gut zusammen, was hinter den oft verwendeten Begriffen Wetter, Klima und Witterung steckt. Mit den WÜrtern Wetter, wettern oder ähnlich klingenden Bezeichnungen wurden bereits in frßheren Jahrhunderten Phänomene wie Wind oder Sturm benannt. Heute verstehen wir unter Wetter den Zustand der Atmosphäre und die damit verbundenen Prozesse an einem bestimmten Ort oder in einer Region mit beschränkter Ausdehnung während eines kurzen Zeitraumes. Als zeitliche Obergrenze gilt in der Regel ein Tag. Im Vordergrund der Betrachtungen stehen die Erdoberäche und die untersten 2 m der bodennahen Luftschicht. Da sich viele entscheidende Prozesse in den untersten 10 –15 km der Atmosphäre, in der sogenannten Troposphäre abspielen, wird in der Regel die gesamte Luftschicht bis zu dieser HÜhe miteinbezogen. In Foto 3 wird ein typisches Wetterphänomen dargestellt: eine Wolke des Typs Cumulonimbus, wie sie oft bei Gewittern auftritt. Derartige Wolken reichen bei maximaler vertikaler Ausdehnung oft bis an die Obergrenze der Troposphäre.
&OTO 4YPISCHE 7ETTERERSCHEINUNG 7OLKE DES 4YPUS #UMULONIMBUS Ă BER 5RUGUAY &OTO *OĂŽO 0AULO "ERNARDES DA 3ILVA
Klima und Mensch
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Im Volksmund verstehen wir unter ÂŤWetterÂť die Gesamtwirkung aller wichtigen meteorologischen Elemente wie Lufttemperatur, Luftdruck, Luftfeuchte, Niederschlag, Wind, Solarstrahlung und Sonnenscheindauer. Von groĂ&#x;er Bedeutung sind fĂźr die Gesellschaft zudem Wetterextreme wie StĂźrme, Starkniederschläge, Gewitter oder GroĂ&#x;schneefälle. Abbildung 1a zeigt ein typisches Wetterphänomen, nämlich die Aufzeichnung der Tagesniederschläge während des Jahres 2013 an der Station Bern. Diese Station liegt im Schweizer Mittelland, eingebettet zwischen Jura und Alpen, auf einer MeereshĂśhe von 483 m. Anhand der vertikalen blauen Linien, welche die täglichen Niederschlagsmengen darstellen, kann eine klare Trennung in SchĂśnwetter- und Regentage vorgenommen werden. Der grĂśĂ&#x;te Tagesniederschlag ďŹ el mit fast 60 mm bei einem Sommergewitter gegen Ende Juli. Wenn wir von ÂŤWitterungÂť sprechen, so verstehen wir darunter eine Periode von mehreren Tagen (in der Regel 3–5 Tagen) mit ähnlichem Wettercharakter, oder eine Periode mit
Wie funktioniert unser Klimasystem?
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einer typischen Wetterabfolge. Oft wird trotzdem der Wetterbegriff verwendet und von Regenwetter oder sonnigem Wetter gesprochen. Mit dem Begriff «Singularität» wird ein Witterungsregelfall bezeichnet, welcher auch deutlich über 5 Tage andauern kann. Bekannte Beispiele aus Mitteleuropa sind das Aprilwetter, die Hundstage im Sommer, der Altweibersommer im Frühherbst oder die Novemberstürme am Übergang Herbst-Winter. Auf Abbildung 1b treten die typischen Witterungsphasen anhand des Jahresgangs der Temperatur an der Station Bern ganz deutlich in Erscheinung. Eine niederschlagsarme Phase im Februar ist mit tiefen Temperaturen und Kaltluftvorstößen verbunden. Die stärkeren Niederschläge im April sind in erster Linie eine Folge von Kaltfrontdurchgängen. Schönwetterphasen Ende September sowie im Oktober und im November sind mit einer warmen Witterung verbunden. Der Begriff «Klima» ist in seiner Gesamtheit komplexer als der Wetterbegriff. Gemäß der einleitenden Aussage kann Klima als die Zusammenfassung oder die Statistik des Wetters bezeichnet werden, und ein einzelner Wetterzustand an einem bestimmten Ort ist damit nur ein kleiner Baustein des Klimas. Der moderne Klimabegriff ist sehr umfassend. Wir bezeichnen mit «Klima» die Gesamtheit der wichtigen meteorologischen Zustände und Prozesse in einem definierten Gebiet, welche anhand einer längeren Messperiode statistisch ausreichend beschrieben werden können. Neben Mittelwerten müssen auch andere wichtige Maßzahlen mitbestimmt werden, so zum Beispiel der häufigste Wert (Modus), der Wert, welcher 50 % des gemessenen Kollektivs abgrenzt (Median), oder typische Extremwerte wie zum Beispiel die höchste Windspitze eines Jahres. Neben den oben genannten meteorologischen Elementen spielen für die Charakterisierung des Klimas auch die das Klima maßgeblich beeinflussenden Klimafaktoren eine wichtige Rolle. Dazu gehören die Meereshöhe, die Hangneigung, die Exposition bezüglich der Sonne sowie der Zustand der Bodenunterlage eines bestimmten Ortes. Abbildung 1c gibt anhand der Jahresmitteltemperaturen der Station Bern einen groben Überblick über den Klimaverlauf zwischen 1864 und 2013. Deutlich wird sichtbar, dass auch ein klassischer 30-jähriger Mittelwert, wie er international vorgeschrieben ist, das Klima dieser Region nur unzureichend charakterisieren kann, weil die langjährigen Jahresmittelwerte im gezeigten Beispiel von einem langfristigen positiven Temperaturtrend von zirka 0.12 °C pro Dekade überlagert werden. Wie anfangs erwähnt, entspricht das Klima nicht nur der längerfristigen Statistik des Wetters. Umgekehrt gilt auch, dass das Klima die kurzfristigen Ausschläge oder Schwankungen des Wetters moduliert und mitbestimmt. Für die Kurzfristplanung in den Bereichen Landwirtschaft und Tourismus oder in der Bauwirtschaft spielen Wetterprognosen eine immer wichtigere Rolle. Grundlage bilden in erster Linie die modernen Computerprognosen, welche auf den Grundgleichungen des atmosphärischen Energie-, Massen- und Impulshaushaltes (Wind) basieren. Dabei spielt das sogenannte «Anfangswertproblem» eine sehr wichtige Rolle. Dieses besagt, dass von einem Ausgangszustand, welcher in das Modell eingegeben wird, in die Zukunft gerechnet wird. Da die Genauigkeit der gerechneten Wetterprognose sehr stark von kleinsten Schwankungen dieser
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Klima und Mensch
Antrieb durch Sonne
Wärmestrahlung in den Weltraum
Windeinuss
ATMOSPHĂ„RE
Vulkanische und kĂźnstliche Aerosole
Schnee und Gletscher FAUNA + FLORA
Wolken Verdunstung
EIS
Niederschlag
MENSCH Eisschilder
Meereis
OZEANE
Seen und FlĂźsse
GESTEIN/BODEN !BB 3CHEMATISCHE $ARSTELLUNG DES %RDKLIMASYSTEMS MIT SEINEN 4EILSYSTEMEN
eingegebenen Anfangswerte abhängig ist, kĂśnnen Wetterprognosen nicht auf Zeiträume von Wochen oder Monaten ausgedehnt werden. Wir sprechen in diesem Zusammenhang von ÂŤdeterministischem ChaosÂť oder populärer vom Schmetterlingseffekt, welcher bewirken kann, dass eine minimale Ă„nderung bei den Anfangswerten zu einem vĂśllige veränderten Prognoseresultat fĂźhrt. In der FrĂźhzeit der Wetterprognostik, als aktuelle Wetterkarten die Basis bildeten, musste davon ausgegangen werden, dass einigermaĂ&#x;en genaue Prognosen hĂśchstens fĂźr 2–3 Tage mĂśglich sind. Heute liegt dieser Zeitraum bei 5–8 Tagen und nähert sich allmählich der 10-Tage-Grenze. Klimaprognosen sind ebenfalls sehr aufwendig. In diesem Fall ist besonders das sogenannte ÂŤRandwertproblemÂť zu beachten. Damit ist gemeint, dass die langfristige Klimaentwicklung nicht besonders sensitiv auf den Anfangszustand reagiert, sondern von den wechselnden Randbedingungen während der ÂŤZeitreiseÂť der Modellrechnung abhängig ist. Im Vordergrund stehen Veränderungen der Sonneneinstrahlung, plĂśtzliche Vulkaneruptionen oder unterschiedliche Konzentrationen der Treibhausgase. Weil das Energie- und Wärmegedächtnis vor allem im Ozean sitzt und weil fĂźr Frischwasser- und Meeresspiegelschwankungen die groĂ&#x;en Eisschilde eine groĂ&#x;e Rolle spielen, mĂźssen diese bei längerfristigen Klimaprognosen Ăźber Zeiträume von Jahrzehnten bis Jahrtausenden zusammen mit der Oberächenstruktur und dem Zustand des Festlandes (Vegetation, Boden, Felsuntergrund) in den Klimamodellen mitberĂźcksichtigt werden. Beim Bau eines aussagekräftigen Klimamodells muss somit das gesamte globale Klimasystem mit den wichtigsten ablaufenden Prozessen gemäĂ&#x; Abbildung 2 miteinbezogen werden. Die Charakteristiken der Klimamodelle werden in einem späteren Unterkapitel noch eingehend beschrieben.
Wie funktioniert unser Klimasystem?
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$AS 'ESICHT DES %RDKLIMASYSTEMS Wenn wir die Klimaprozesse in Raum und Zeit verstehen wollen, empďŹ ehlt es sich, nach einer bestimmten Ordnung vorzugehen. Am besten stellen wir zu Beginn die verschiedenen Teile des Klimasystems sowie ihr Zusammenwirken in einem einfachen räumlichen Schema dar, wie dies in Abbildung 2 gezeigt wird. In dieser Abbildung werden die einzelnen Bausteine oder Teilsysteme des Erdklimasystems in Rechtecken mit GroĂ&#x;buchstaben benannt. Jedes Teilsystem kann bereits als Einheit aufgefasst werden, welche in Studien einzeln betrachtet oder in Modellen isoliert simuliert werden kann. Diese Bezeichnungen der Teilsysteme werden in Abbildung 2 ergänzt durch weitere Systemteile oder wichtige Prozesse in Kleinbuchstaben, welche fĂźr das Verständnis des Klimas ebenfalls von Bedeutung sind. Wie oben erwähnt, kĂśnnen wir das Wetter auch dann mit ausreichender Qualität verstehen oder vorhersagen, wenn wir dem Modell lediglich den Anfangszustand mitteilen, die in der Atmosphäre ablaufenden Prozesse simulieren und ihre Zustände auf der Basis ihrer mathematisch-physikalischen Grundgleichungen im Computer Ăźber einen Zeitraum von 5 bis 8 Tagen nach- oder vorausberechnen. Wenn wir jedoch das Klima Ăźber einen längeren Zeitraum von Jahrzehnten erfassen und mit ausreichender Qualität simulieren wollen, mĂźssen wir die Randbedingungen mĂśglichst präzis vorgeben und die wichtigsten Energie- und Massenkreis-
&OTO 3ATELLITENAUFNAHMEN DER GESAMTEN %RDE VOM !PRIL AUFGENOMMEN FĂ R ZWEI VERSCHIEDENE (ALBKUGELN $ANK 6ORARBEITEN UND MITHILFE DES 3YSTEMS 6))23 6ISIBLE )NFRARED )MAGING 2ADIOMETER IST ES MĂšGLICH DIE %RDE IN MĂšGLICHST REALISTISCHEN &ARBEN DARZUSTELLEN 1UELLE ./!! .!3! HTTP WWW NNVL NOAA GOV TRUE PHP
Anhang
0ERSONENVERZEICHNIS A Abram, Nerilie, 132 Adhémar, Joseph Alphonse, 65 Agassiz, Louis, 63, 65 Alarich I., 222 Alexander, Mike, 161 Aristoteles, 62–63, 182 Arnaldr, Bichof, 218 Arrhenius, Svante, 63, 65 Arz, Helge, 231 B Beck, Christoph, 56 Beer, Jürg, 131 Behling, Hermann, 207 Bjerknes, Jacob, 149, 158, 162 Bjerknes, Vilhelm, 63, 66 Blytt, Axel, 124–125 Boas, Franz, 183 Bond, Gerard, 120–122 Braconnot, Pascale, 171, 173 Bradley, Ray, 137, 143 Brahe Tycho, 63–64 Brönnimann Stefan, 9, 162 Brückner, Eduard, 184 C Cäsar, Julius, 222 Chamberlin, Thomas C., 65 Charney, Jule, 67 Chen, Xianyao, 169 Charpentier, Jean de, 65 Claussen, Martin, 129 Croll, James, 65 Crowley, Thomas, 169 Crutzen, Paul, 164
D Dansgaard, Willi, 65 Delworth, Thomas, 163 Denton, George, 128 Diamond, Jared, 187, 218 Dietrich, Joseph, 94 Dixon, James E., 192 E Eriksson, Leif, 218 Esper, Jan, 86 F Fagan, Brian, 187 Fahrenheit, Daniel Gabriel, 64 Feng, Zhaodong, 242 Ferrel, William, 32, 64 Fourier, Joseph, 65 Fraedrich, Klaus, 162 Friedrich, Tobias, 191 Fultz, Dave, 50 G Gagan, Michael, 132 Galilei, Galileo, 63–64 Geel, van Bas, 143 Geiserich, 222 Gervais, Paul, 112 Giosan, Liviu, 236 Goldner, Aaron, 39 Goosse, Hugues, 142 Graham, Nicolas, 142 Grosjean, Martin, 9 H Haas, Jean Nicolas, 128 Hadley, George, 31, 64
271
272
Klima und Mensch
Hafner, Albert, 9 Haller Wolfgang, 64 Hann, Julius, 155 Hare, Steven, 158 Haug, Gerald, 134 Hedin, Sven, 242 Hegel, Georg Wilhelm Friedrich, 183 Heinrich, Hartmut, 113, 120 Hellpach, Willi, 183 Herder, Johann Gottfried, 182 Hippokrates von Kos, 182 Hooghiemstra, Henry, 207, 239 Hooke, Robert, 64 Hoppe, Kathryn, 100 Huntington, Ellsworth, 183 Hurrell, Jim, 155 Hutton, James, 65 I Imbrie, John, 65 Ingstad, Anne-Stine, 218 Ingstad, Helge, 218 J Joos, Fortunat, 9, 164 K Kaldun, Ibn, 182 Karl der Grosse, 222 Karlén, Wibjörn, 128 Keeling, Charles David, 65 Knutti, Reto, 167 Kobashi, Takuro, 136 Köppen, Wladimir Peter, 54 Krauss, Werner, 186 L Lamb, Hubert, 137 Lamy, Frank, 231 Lee, Everett S., 220
Lézine, Anne-Marie, 224 Libby, Willard Frank, 69 Li, Jianping, 161 Liu, Fenggui, 242 Liu, Zhengyu, 120, 231 Lombardo, Umberto, 206 Loon, van Harry, 155 Lorenz, Edward Norton, 63, 67 Lühning, Sebastian, 165 M Magnusdottir, Gudrun, 161 Magny, Michel, 128 Mair, Victor Henry, 243 Mangini, Augusto, 90 Manley, Gordon, 96 Mann, Michael, 145, 165 Manning, Katie, 226 Marchant, Robert, 239 Marcott, Shaun, 171 Matthes, François, 137 Maury, Matthew Fontaine, 64 Mayewski, Paul, 171 McAnany, Patricia, 187 McGregor, Helen, 145 deMenocal, Peter, 234 ’ Milutin, 63, 65, 107–109 Milankovic, Miller, Gifford, 99, 144 Montesquieu, de Charles, 182 N Neumann, John von, 67 Nicolussi, Kurt, 99 O Oeschger, Hans, 63, 66 Olsen, Jesper, 157 Oreskes, Naomi, 165 Ortega, Pablo, 157 Otto-Bliesner, Bette, 171
Anhang
Peings, Jannick, 161 Pfister, Christian, 9, 62, 94, 164, 188 Pielke, Roger Jr., 186 Pitman, Walter, 187, 233 Plato, 182 Porter, Stephen, 128 R Raghavan, Maansa, 213 Ramankutty, Navin, 160 Ramisch, Arne, 238 Ratzel, Friedrich, 183 Rein, Bert, 153 Renssen, Hans, 110, 124 Revelle, Roger, 65 Rohr, Christian, 219–220 Rossby, Carl-Gustav, 33, 63, 66 Ruddiman, William, 164 Ryan, William, 187, 233 S Saabye, Hans Egede, 155 Schimper, Karl Friedrich, 65 Schlesinger, Michael, 159 Schmidt, Heike, 182 Schmidt, Michael Ignaz, 219 Schott, Gerhard, 149 Seager, Richard, 46 Semple, Ellen Churchill, 183 Sernander, Rutger, 124–125 Shakun, Jeremy, 171 Sigl, Michael, 140 Smagorinsky, Joseph, 67 Solomina, Olga, 127, 171 Sombart, Werner, 183 Spötl, Christoph, 90 Stehr, Nico, 185 Stocker, Thomas, 9, 115 Stommel, Henry Melson, 63, 65
Storch, von Hans, 185–186 Stothers, Richard, 143 Strabo, 182 Stroemer, Eugene, 164 T Theoderich der Grosse, 222 Theophrastus, 62 Thorvaldsson, Erik (Erik der Rote), 216 Timmermann, Axel, 162, 191 Timpson, Adrian, 226 Torricelli, Evangelista, 63–64 Trenberth, Kevin, 159 Tung, Ka-Kit, 169 Tyndall, John, 65 V Vahrenholt, Fritz, 165 Veit, Heinz, 206 Venetz, Ignaz, 65 Voltaire, 182 W Walker, Sir Gilbert, 133, 148, 155, 161 Wang, Yongjin, 163 Weiss, Harvey, 234 Weldeab, Syee, 231 Wieliczki, Nikolausz, 64 Wild, Heinrich, 64 Williams, Patrick Ryan, 211 Woodward, Stella, 103 Wunsch, Carl, 122 Y Yoffee, Norman, 187 Z Zhang, Ron, 163 Zoller, Heinrich, 123 Zumbühl, Heinz, 94
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Klima und Mensch
3TICHWORTVERZEICHNIS A Aerosole, 164–165 African Humid Period (AHP), 225 Afrikanischer Südwestmonsun, 223ff. Agassizsee, 122, 125 Agulhasstrom, 162 Ägypten, 228ff. Ägypten, 228ff. Akkadisches Reich, 232ff. Albedo, 28, 40 Alëutentief, 162 Altersangaben, 15 Altes Reich (Ägypten), 227ff., 235 Altiplano, 209ff. Amazonas, 204ff. Amazonasbewohner, 204–208 Amazonian Dark Earths (ADE), 208 Anasazi, 197 Anden, 209ff. Anfangswertproblem, 21–24 Angeln, 223 Antarctic Cold Reversal, 116 Antarktis, 38–40, 46, 81–84, 103–106, 111, 116 Antarktische Oszillation, 161 Anthropozän, 163–165 Antriebsfaktoren, 59–61 Aragonit, 90 Archive, 61–62 Arktis, 38–40, 46 Arktisches Meereis, 126–127 Arktische Oszillation, 154 Atlantik, 131 Atlantisch-Multidekadische Oszillation, 158–163, 247
Atmosphärische Zirkulation (AZA), 30–35, 50–51 Äquatoriale Tiefdruckrinne, 32–33 Atacamawüste, 44 Aufklärung, 182 Azorenhoch, 155 B Basketmaker-Kultur (Korbmacher), 196ff. Baumringe, 73, 84–87 Beaufort-Wirbel, 40 Benguelastrom, 46 Beringstrasse, 192, 213 Bewässerungsfeldbau, 196 Biomarker, 76 Blauer Nil, 231 Blühdaten, 94 Blytt-Sernander-Klassifikation, 125 Bölling-Alleröd, 116, 193, 205 Bond Events, 121–122, 240 Bronze-Eisenzeit-Kaltphase, 137, 143, 214 Brown Cloud, 167–168 Burgunder, 222–223 C Chaco Canyon, 198ff. Chaostheorie, 67 Chichén Itzá, 202ff. Chinesische Kulturen, 240ff. Conveyor Belt, 35–37 Corioliskraft, 31–32 D Dark Ages Cold Period, 249 Dendrochronologie, 85–86 Dendroklimatologie, 86–87 Deterministisches Chaos, 22, 59–60
Anhang
DNA-Analyse, 243 Dokumentendaten, 92–97 Dorset-Kultur (Grönland), 214ff Drakestrasse, 39 Dust Bowl, 199 E Eem-Interglazial, 39, 111, 192 Eis-Albedo-Rückkopplung, 40, 109, 114, 145 Eisbohrkerne, 81–84, 104–107 Eisen-/römerzeitliches Optimum, 137 Eisschilde, 37–40, 52, 81–83, 99 Eiszeit, 65, 103–112, 224, 238, 240 El Niño (ENSO), 92, 133–135, 136, 148–154, 158ff., 168, 175–177, 199, 204ff., 234ff., 239–240, 247 Energie- und Massenaustausch, 26–27, 30, 51 Energiebilanz der Erde, 28–30, 52–53, 103 Erdachsenneigung, 107–109 Erdbahnschwankungen, 60, 65, 106–111, 119 Erdklimasystem, 22–24, 51, 147ff. Erdsystemmodell, 50–54, 67 Euphrat, 231ff. Eskimo, 212ff. Evapotranspiration, 30, 41 Exzentrizität der Erdbahn, 107–109 F Fernkopplung, 161–163 Ferrelzelle, 32–33 Fezzan, 227 Flechten, 99 Fotosynthese, 48 Framstrasse, 126 Franken, 221ff. Fruchtbarer Halbmond, 193, 231 Frühholozän, 117ff., 171–176, 240
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Frühholz, 85 Gallien, 222 Ganges, 236ff. G Garamanten, 227 Gedächtnisfunktionen, 24 Geoglyphen, 208 Geschichte der Klimaforschung, 62–67 Gilgamesch-Epos, 233 Gizeh (Ägypten), 229 Gleichgewichtslinie von Gletschern, 82 Gletscher, 37–40 Gletscherschwankungen, 94, 127–129, 173 Globaler Klimawandel, 250 Gobiwüste, 44 Golfstrom, 36–37, 40, 46, 115, 160 Göschenen-Kaltphasen I und II, 137 Goten, 221ff. Grand Solar Minima (GSM), 130–131, 163, 173, 177 Grassodenhaus (Qarmaq), 215 Grindelwaldgletscher, 12 Grönland, 38–40, 81–84, 116, 212ff. H Hadleyzellen, 31–33, 44–45, 133, 142, 199, 249 Halbwertszeit, 68–71 Harappankultur, 236ff. Helvetier, 222 Hiatus, 167–169 Himalaja, 46, 128, 238 Hitzetief, 43 Hochbeetkultur, 211–212 Holozän, 49, 112ff., 171–178, 191ff., 238ff. Holozäner Übergang, 128–135, 173, 247ff. Holozänes Temperaturmaximum (HTM), 118–120, 171, 247
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Klima und Mensch
Homo sapiens, 191ff. Homo neanderthalensis, 192 Huari, 209ff. Humboldtstrom, 46, 148–151 Hunnen, 222 I Independencekultur (Grönland), 214 Indischer Ozean, 132–133, 230–231 Indischer Sommermonsun (ISM), 233ff. Indo-Pazifischer Warmpool (IPWP), 132–133, 149, 175–176, 242 Innertropische Konvergenzzone (ITCZ), 31–33, 43, 115, 124, 128–135, 149, 175–176, 194, 204–205, 223–224, 230, 239ff. Indusebene, 236ff. Interdecadal Pacific Oscillation, 159 Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), 165, 186, 250 Interne (chaotische) Klimavariabilität, 59–60, 127, 141, 146ff., 160, 167–168 Interstadial, 106, 111, 192 Inuit, 212ff., 223 Islandtief, 155 Isotope, 68–71, 131, 136 J Jahresniederschlag der Erde, 41–44 Jäger und Sammler, 191, 192 Jahrringbreite, 86–87 Jetstream (Strahlstrom), 32–33, 109–110 Jüngere Dryas, 112–113, 116–117, 193 Jüten, 223 Kälterückfälle, 120–124, 128–129, 142–146, 171–173
K Kaltfront, 33–35 Kaltzeit (Glazial), 103ff. Kalzit, 88 Kelvinwelle, 150 Kieselalgen (Diatomeen), 77 Kimbern, 221ff. Kleine Eiszeit (LIA), 137–139, 143–146, 154, 173, 178, 219, 249–250 Klimaarchive, 72–74, 92–100 Klimadeterminismus, 181ff. Klimafaktoren, 21 Klimaklassifikation, 54–56 Klimamodelle, 50 Klimapolitik, 185 Klimaprognose, 22 Klimarekonstruktion, 72–74 Klimaschwankungen, 59–61, 147–148 Kohlendioxid, 47–50, 110 Kohlenstoff-Isotop 14C, 69–71 Kohlenstoffkreislauf, 47–50 Korallen, 90–92, 154 Kryosphäre, 37–40 Kuroshio, 36–37, 46 L Labradorstrom, 122, 217 Landnutzung, 164–165 Langobarden, 222–223 L’Anse-aux-Meadows (Neufundland), 218 La Niña, 148–154, 158ff., 168, 177, 204, 212, 218, 242ff. Last Glacial Termination, 113–114 Laurentidischer Eisschild, 103, 107, 116, 225 Löbben-Schwankung, 136 Logbücher von Schiffen, 94
Anhang
Löss, 81, 110 Loulan, 242–243 M Marine Sauerstoffisotopen-Stadien (MIS), 105 Massenspektrometer, 71, 84 Mayas, 200ff. Meereis, 37–40, 126–127, 156 Mesa Verde, 13, 198 Mesopotamien, 194, 231–234 Methan, 48–49, 110 Meridionale Ozeanzirkulation, 122–124 Migration, 184, 191, 247ff. ’ Milankovic-Zyklen, 106–111, 120 Misox-Schwankung, 123 Mittelalterliche Klimaanomalie (MCA), 137, 173, 199, 214ff. Mittelholozän, 124ff., 172–175, 194 Modellsimulationen, 61 Moderne Warmzeit, 139, 171, 250 Monsun, 43, 111, 118, 124, 128, 133–134, 163, 175–177, 194, 205, 224ff., 239ff. Moor, 81 Moränen, 65 Muschelschalen, 100 N Namibwüste, 44, 46 Neandertaler, 192 Neoglazial, 173, 175–177, 248 Neolithisierung, 191ff., 248 Neufundland, 218 Niederschlagsschwankungen, 170 Niltal, 227ff. Nordatlantik, 154ff. Nordatlantische Oszillation, 141, 154ff., 234, 240, 247 Nord-Süd-Schaukel (Seesaw), 115, 119, 145
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O Ojibway See, 125 Ostantarktis, 39–40, 44 Ostasiatischer Sommermonsun (OASM), 237ff. Oszillation, 148 Ozean, 49, 90, 132–133, 158–163 Ozeansedimente, 74–76 Ozeanboje, 66 P Past Global Changes (PAGES) Programm, 139, 145 Paläo-Indios, 204ff. Paläoklimatologie, 60, 92 Paläolithikum, 192 Parametrisierung, 54–55 Passatwinde, 31–33, 46, 149–150, 205, 224 Pazifik, 131–133 Pazifisch-Dekadische Oszillation (PDO), 158–163, 168–169, 247 Permafrost, 98–99, 110 Pharao, 227 Pinatubo, 60–61 Planktonische Kleinlebewesen, 76 Pluvial, 118, 191, 225 PMIP Modellexperimente, 171 Polarfront, 32–33, 43, 46, 50 Pollenanalyse, 78–80, 207 Pollendiagramm, 79–80 Polynia, 39 Prä-Dorset-Kultur (Grönland), 213ff., 249 Präzession, 107–109 Prozessionen, 94 Proxydaten, 61, 67ff. Pueblo-Indianer, 195ff.
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Klima und Mensch
R Radiokarbondatierung, 68–71, 77, 81 Randwertproblem, 22–24, 54, 147 Regenfeldbau, 196, 235 Römer, 221ff. Rocky Mountains, 46 Rossbywellen, 32–33 Ross-Meer, 36, 40 Rotes Meer, 232 S Sachsen, 221–222 Sahara, 223 Sahelzone, 223–228 Saqqaq-Kultur (Grönland), 214ff. Sauerstoffisotope, 71, 84, 89, 91–92 Schöne von Loulan, 243 Schwarzes Meer, 233 Sedimente, 77–78, 153 Seidenstrasse, 242 Similaunmann (Ötzi), 129 Singularität, 21 Sintflut, 233 Solarkonstante, 25 Sommermonsun, 43, 206, 233, 237, 240 Sonnenaktivität (Leuchtstärke), 60, 71, 122, 127, 141, 163 Sonneneinstrahlung (kurzwellig), 27, 30, 118–119, 130, 141 Sonnenflecken, 166 Southern Oscillation oder Southern Annular Mode (SAM), 92, 61 Spätholozän, 135ff., 223 Spätholzdichte, 85–87, 173–175 Speicherung, 53 Sphinx (Ägypten), 229 Stadial, 106, 111, 113
Stalagmiten (Speläotheme), 88–90, 163 Stelen, 200 Strahlungshaushalt, 30, 49 Stratosphäre, 60 Südliche Oszillation (Southern Oscillation), 148ff., 247 Sulfat, 89 Subtropische Hochdruckzone, 31–33, 44 T Taklamakanwüste, 240 Tambora, 145 Tell Leilan, 234 Temperatur der Erde, 28–29, 45–46, 171 176–177 Teutonen, 221 Thermohaline Zirkulation, 35–37, 114–115, 160 Thermokline, 150 Thule-Kultur (Grönland), 215ff. Tocharer, 243 Tiefdruckgebiet (Zyklone), 34–35 Tigris, 231ff. Tikal, 200ff. Titicacasee, 208ff. Tiwanaku, 209ff. Transferfunktionen, 77–78 Transhumanz, 227 Transpolare Drift, 40 Treibhauseffekt, 28–30, 49, 65, 164–167 Treibhausgase, 29, 84, 247 Trend, 20–21, 148, 166, 170 Trockenfeldbau, 234 Troposphäre, 19 U Uranium-Thorium-Verfahren, 89
Anhang
V Vegetationsperiode, 94 Völkerwanderung (Europa), 219ff., 249 Völkerwanderungs-Kaltphase, 137, 220 Vulkane, 60, 127, 131, 140–141, 145, 173, 177, 247 W Waldbrände, 100 Waldgrenze, 99 Walkerzirkulation, 133, 149–159 Wandalen, 222–223 Wärmeausstrahlung (langwellig), 27, 30 Wärmekapazität, 26 Warmzeit (Interglazial), 103ff. Wasserdampf, 27 Wasserkreislauf, 41–44 Wechselwirkungen im Klimasystem, 158–163 Weddell-Meer, 36, 40 Weinerntedaten, 92–96 Weisser Nil, 230 Weltklimarat der UNO (IPCC), 165, 186, 250 Westantarktis, 39–40 Westwinddrift, 34–35, 142, 155, 161, 177, 233, 237, 240 Wetter, 19–21 Wetterlagen, 59–60 Wetterprognose, 21–24 Wettersatellit, 66 Wettertagebücher, 94 Wikinger, 212ff., 250 Wildbeuter, 191 Wirbelstürme, 158 Witterung, 20–21 Würm-Eiszeit, 104, 111, 120
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Z Zahnschmelzanalyse, 100 Zenitalregen (Tropen), 32, 43 Zirkulation, 60–61 Zuckmückenlarven (Chironomiden), 78 Zustandsgrössen des Klimasystems, 67, 72 2800-Jahre-Ereignis (2.8 kyr event), 143, 249 4200-Jahre-Ereignis (4.2 kyr event), 173, 194, 248 8200-Jahre-Ereignis (8.2 kyr event), 122–123, 172
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Klima und Mensch
Folgende Sponsoren haben die 1. Auflage dieses Buches mit großzügigen Spenden unterstützt: Burgergemeinde Bern Gebäudeversicherung Bern (GVB) Dr. Alfred Bretscher, Bern (†) Fondation Johanna Dürmüller-Bol Lotteriefonds des Kantons Bern Naturforschende Gesellschaft in Bern
Während des Holozäns, der gegenwärtigen Warmzeit, hat das Klima die menschliche Geschichte und die gesellschaftlichen Entwicklungen immer wieder markant beeinflusst. Der bekannte Klimaforscher Heinz Wanner beschreibt die grundlegenden Vorgänge im Klimasystem und erläutert die wissenschaftlichen Analysemöglichkeiten mittels rekonstruierter Daten und Modellsimulationen. Das Klima des Holozäns wird ausführlich dargestellt, wobei der Schwerpunkt auf auslösenden Faktoren der Klimaschwankungen sowie auf räumlichen Mustern des Klimawandels liegt. Der Autor geht der Frage nach, wie einzelne Gesellschaften weltweit auf extreme Klimaperioden wie Trocken- oder Kältephasen reagiert haben, zum Beispiel die Pueblos in Nordamerika, die Inuit und die Wikinger in Grönland, die Bewohner der Sahara oder die Harappankultur der Indusebene. Ein hoch aktuelles Buch, von einem der international renommiertesten Klimageografen, in spannender, auch für interessierte Laien verständlicher Sprache verfasst und mit vielen informativen Grafiken und Übersichtsfotos illustriert. Ein Werk, das die Zusammenhänge zwischen Klima und den großen gesellschaftlichen Umwälzungen der letzten 12’000 Jahre fundiert aufzeigt.
Heinz Wanner befasst sich als emeritierter Professor und engagierter Klimaforscher der Universität Bern mit regionalen bis globalen Klimaschwankungen und deren Auswirkungen auf menschliche Gesellschaften. 2006 wurde er mit dem Prix Vautrin Lud ausgezeichnet, welcher als inoffizieller Nobelpreis für Geografie gilt. Im Humboldt-Jubiläumsjahr 2009 erhielt er die Ehrendoktorwürde für Geografie der HumboldtUniversität zu Berlin.
ISBN 978-3-258-08066-6