Die Klimabildung ist ohne Wasser als Energiespeicher und Energietransportsystem undenkbar. Hierbei spielen alle drei Aggregatszustandsformen des Wassers eine Rolle.

In unserer Atmosphäre sind bis zu 5 Volumen% Wasserdampf enthalten. Dieser kann hervorragend Wärme speichern. Die Energie wird in den Molekülen in verschiedensten Schwingungszuständen gespeichert und durch Stöße oder Fluoreszenz großflächig verteilt.
Damit ist Wasserdampf das bedeutendste natürliche Treibhausgas. Sein Treibhauseffekt erhöht die Temperatur der Atmosphäre um 20,6 °C. Ohne diesen "natürlichen Treibhauseffekt" läge die Durchschnittstemperatur der Atmosphäre bei -15 °C.
Wasserdampf gleicht außerdem die Tag- und Nachttemperaturen hervorragend aus. Hierbei spielt die Wolkenbildung eine wichtige Rolle. Sonst wären die Nächte bitterkalt, die Tage äußerst heiß.

Bild 2 (Foto: Daggi)

Hinzu kommen großflächige Wärmeaustauschprozesse durch Energiewandlungen im Verlauf von Aggregatszustandsänderungen. Warme, wasserdampfreiche Luft steigt auf (Thermik) und bewirkt regionale Luftdrucksenkung: Ein Tief(drucksystem) entsteht. Beim Aufsteigen kühlt die Luft ab, der Wasserdampf kondensiert, Wolken bilden sich. Dahinter steckt Kondensation (Verflüssigung) oder Gefrieren zu Hagel oder Schnee. Die Wolken werden durch Winde wegtransportiert. Das Wasser kommt als Niederschlag (Regen, Hagel oder Schnee) zum Boden zurück. Die nunmehr trockne, kalte und deshalb schwere Luft sinkt ab und erhöht regional den Luftdruck: Ein Hoch(drucksystem) entsteht. Die absinkende Luft heizt sich wie die Luft in einer Fahrradpumpe adiabatisch auf, reichert sich wieder mit Wasserdampf an und der Kreislauf beginnt von neuem.
Nebeneinander liegende Tiefs und Hochs wollen sich ausgleichen, lösen Windbewegungen aus und rauschen um die Erde. Tiefs werden aufgefüllt und rotieren deshalb wie ablaufendes Wasser in der Badewanne gegen den Uhrzeigersinn. Für Hochs gilt das Umgekehrte. Diese Drehbewegungen beziehen ihre Energie aus den beim Kondensieren des Wasserdampfs freigesetzten Umwandlungsenergien, also der Verdampfungs- oder Kristallisationsenergie des Wassers.
Bei hohen Temperaturunterschieden können sich Tiefs sogar zu Hurricanes verstärken.

Lies auch:

• Der Salzgehalt im Meer hat Auswirkungen auf das Klima

Weitere Texte zum Thema „Wasser“