Warum es in den Polarregionen so kalt ist

> Das Klima in den Polarregionen ist das Ergebnis eines sich selbst verstärkenden Prozesses. Da so wenig Sonnenenergie empfangen wird, gefriert das Wasser zu Eis, das dann wie ein Spiegel die geringe Menge an Strahlung reflektiert, die ankommt. Ein vielschichtiges, komplexes Windsystem, das für Wetter und Klima auf unserem Planeten eine entscheidende Rolle spielt, wird durch Temperatur- und Druckunterschiede zwischen den warmen und eisigen Regionen angetrieben.

mehr >

Eisschollen, Eisschilde und das Meer

> In den Polarregionen gibt es große Gebiete, in denen Wasser überwiegend im gefrorenen Zustand vorkommt. Es fällt entweder als Schnee, um zum Wachstum von Eisschilden und Gletschern beizutragen, oder es driftet als Eisschollen auf dem Meer. In beiden Fällen hängt das Schicksal des Eises weitgehend vom Ozean und seinen Strömungen ab. Die Wassermassen können je nach Weg der Wärme Schutz bieten oder das Schmelzen beschleunigen.

mehr >

Eine Kettenreaktion mit eisigem Ende

In den Polarregionen ist es aufgrund eines sich selbst verstärkenden Prozesses, der mehrere Faktoren umfasst, so extrem kalt. Grundsätzlich liegt es daran, dass in den Polarregionen viel weniger Sonnenenergie an die Erdoberfläche gelangt als beispielsweise in Mitteleuropa oder am Äquator. Die Gründe dafür sind der niedrige Winkel des einfallenden Sonnenlichts, die Neigung der Erdachse und die Umlaufbahn unseres Planeten um die Sonne. Diese Kombination von Faktoren führt dazu, dass die Polarregionen im Vergleich zum Rest der Welt im Allgemeinen unterversorgt sind und in den Polarnächten vollständig von der Sonnenwärme abgeschnitten sind. Während die Polarregionen wenig Sonnenstrahlung erhalten, erhalten die Tropen viel, was zu einem deutlichen Temperaturkontrast zwischen den beiden Regionen führt. Die großen Luft- und Meeresströmungen, die wir heute sehen, werden als Reaktionen erzeugt, um diesen Unterschied auszugleichen. Sie verteilen Wärme aus den Tropen rund um den Globus und bestimmen damit die Wetterbedingungen auf der ganzen Welt. Ohne die kalten Regionen im hohen Norden und Süden gäbe es diese globalen Zirkulationsmuster von Luft- und Wassermassen nicht. Es ist auch wichtig zu beachten, dass sich in beiden Hemisphären starke Windbänder bilden, die als Schutzwände dienen, um zu verhindern, dass die Wärme aus den Tropen tief in die Polarregionen eindringt. Die eisigen Bedingungen in der Arktis und Antarktis bedeuten aber auch, dass der Niederschlag in diesen Regionen vor allem in Form von Schnee erfolgt und große Teile der polaren Oberflächengewässer im Winter gefrieren. Da die weißen Schnee- und Eisdecken eine hohe Reflexionsfähigkeit, die sogenannte Albedo, aufweisen, wird ein großer Teil der Sonnenstrahlung nicht absorbiert und kann somit nicht zur Erwärmung der Erdoberfläche beitragen. Auf diese Weise verstärken die Schnee- und Eisflächen die Abkühlung in den Polarregionen. Für Wissenschaftler ist diese Art von Effekt als positives Feedback bekannt. Die Tatsache, dass kalte Luft keine großen Mengen Wasserdampf aufnehmen kann, ist ein weiterer Faktor, der die niedrigen Temperaturen begünstigt. Vor allem über der Zentralantarktis fehlt den Luftmassen dieser wichtige Wärmespeicher und damit auch die Fähigkeit, eine dicke Wolkendecke zu bilden. Dies könnte sonst helfen, die Kühlung zu begrenzen. Stattdessen verstärkt die trockene Luft den Kühleffekt und trägt zusammen mit den anderen Faktoren dazu bei, die idealen Bedingungen für die Bildung riesiger Eisschilde, Gletscher und Meereisflächen zu schaffen. Die verschiedenen Formen des Polareises und ihre starke Albedo sind grundlegende Bestandteile des Kühl- und Klimasystems unserer Erde. Sie regulieren chemische und biologische Kreisläufe und interagieren sehr eng mit dem Ozean, der Atmosphäre und dem Land. Es gibt jedoch zahlreiche geografische Unterschiede zwischen der Arktis und der Antarktis. Im Arktischen Ozean mit seinen flachen Schelfmeeren zirkulieren die Wassermassen ganz anders als im Südlichen Ozean, einem Ringozean, der einen großen Kontinent umgibt. Diese regionalen Unterschiede wirken sich ebenfalls auf die polaren Eismassen aus. In der Antarktis führen die Bedingungen unter anderem zu einem großflächigen Abschmelzen des Meereises des Südlichen Ozeans im Sommer. In der Arktis hingegen überlebt etwas weniger als die Hälfte des Meereises den Sommer, und die dortigen Forscher sprechen von einer permanenten Meereisbedeckung. Die Niederschlagsmengen, die in der Arktis und Antarktis fallen, sind ebenfalls unterschiedlich, was zu unterschiedlichen Wachstumsraten auf den Eisschilden Grönlands und der Antarktis führt. Eines haben die Eismassen der beiden Regionen jedoch gemeinsam: Sie reagieren sehr empfindlich auf steigende Temperaturen.