Redaktion og opdatering af indholdet på denstoredanske.dk er indstillet pr. 24. august 2017. Artikler og andet indhold er tilgængeligt i den form, der var gældende ved redaktionens afslutning.

  • Artiklens indhold er godkendt af redaktionen

Livsbetingelser over jorden

Oprindelige forfattere HePet og PMiP

Vejr og klima

Vejret er de meteorologiske forhold – temperatur, nedbør, luftfugtighed, vind – som de er her og nu eller i en kortere periode. Mange meteorologiske faktorer er indbyrdes forbundne, f.eks. hænger et højt antal solskinstimer sammen med en lav nedbør.

Det gennemsnitlige vejr målt over en længere periode, typisk 30 år, kaldes klimaet. Et steds klima kan udtrykkes ved middelværdier og ekstremer, og ved varigheden af perioder med bestemte vejrforhold.

Inden for Danmarks grænser udviser klimaet relativt små, men karakteristiske forskelle. I kystområderne er nedbøren mindre og maksimumtemperaturerne lavere, mens minimumtemperaturerne er højere, og der er flere solskinstimer end inde i landet. Klimaet i det sydøstlige Danmark, og især på Bornholm, påvirkes af Østersøens vandmasser, som er lang tid om at blive varmet op om foråret, men også længere tid om at blive afkølet om efteråret. Foråret indtræder derfor sent, og efteråret varer længere end i resten af landet.

Annonce

Andre områder, der skiller sig ud, er kystområderne omkring Storebælt og den sydlige del af Kattegat, hvor nedbøren er forholdsvis lav, og der er mange solskinstimer – man benævner det ligefrem Storebæltsklima. I modsætning hertil er sommeren i de nordvestjyske kystområder ret kort og kølig, og den højeste nedbør har vi på Den Midtjyske Højderyg (figur 3-5).

NID-3-93.pngNID-3-94.png
FIGUR 3-5. Eksempler på kort over klimafaktorer, som har betydning for planter og dyr. A) årsnedbør i mm, B) antal solskinstimer for hele året. Begge viser gennemsnit for perioden 1961-1990. DMI, Teknisk rapport nr. 01-08, 2001.

En del arter forekommer – eller er udbredt, som man også siger – på en sådan måde i Danmark, at klimaet må spille en vigtig rolle for dem. Eksempelvis er ca. 40 arter af blomsterplanter og en række insekter og padder begrænset til kystområderne omkring Storebælt og den sydlige del af Kattegat, for nogle arters vedkommende også Bornholm (figur 3-6). Disse arter har deres hovedudbredelse i de sydøstlige eller sydlige dele af Europa. Deres forekomst i Danmark er derfor blevet tolket derhen, at de er afhængige af et tørt og varmt klima.

Det kan dog også spille en rolle, at de nævnte kystområder gennem lang tid har været skovfattige og måske har kunnet tjene som overlevelsesrefugier for lys- og varmekrævende arter, der oprindeligt forekom i en større del af landet, men som andre steder er blevet fortrængt af skoven.

I det hele taget kan det være vanskeligt at adskille klimaets direkte og indirekte virkninger på organismerne. Mange hedeplanter findes i de vestlige dele af såvel Danmark som Europa i det hele taget – de har altså en vestlig udbredelse. Skyldes det nu klimatiske faktorer såsom milde vintre og høj nedbør? Eller skyldes det, at jordbunden her er udvasket og næringsfattig, som det er tilfældet i Jylland vest for isens hovedstilstandslinje under sidste istid? (se kapitlet Lynghederne (Præsentation og de følgende afsnit) og bindet om geologien).

NID-3-95.pngNID-3-96.png
NID-3-98.pngNID-3-99.png
NID-3-97.pngFIGUR 3-6. Udbredelsen i Danmark og Europa af to arter, som er begrænset til de sommervarme kystområder omkring Storebælt og den sydlige del af Kattegat. A) Klokkefrø. B) Liden senglebælg. Kortene ved B er fra Pedersen, 1962. Europakortet ved A er fra Arnold & Burton, 1978, og Danmarkskortene er udarbejdet af K. Fog. Foto: Biopix/J.C. Schou (A) og N.

Lokalklima og mikroklima

De oplysninger, vi normalt får om vejrforholdene, de meteorologiske oplysninger, måles typisk i 2 meters højde i en afskærmet „kasse“. Disse oplysninger giver derfor sjældent et retvisende billede af de forhold, som dyr og planter er udsat for. Topografi og beliggenhed kan f.eks. give et helt særegent lokalklima, som de meteorologiske målinger ikke kan registrere.

 FIGUR 3-7. Eksempler på forskelle mellem temperaturen i forskellig vegetation på en sydvendt, lysåben skråning. Målingerne er foretaget kl. 12 i slutningen af juli måned på et sted uden plantedække, i en 5 cm høj vegetation af græsarten fåre-svingel, og i en ca. 40 cm høj bevoksning af mark-krageklo, alt sammen inden for en afstand af ganske få meter. Om natten var der ingen væsentlig forskel mellem temperaturen de tre steder. Målingerne er udført på Knivsås i det sydlige Skåne.

FIGUR 3-7. Eksempler på forskelle mellem temperaturen i forskellig vegetation på en sydvendt, lysåben skråning. Målingerne er foretaget kl. 12 i slutningen af juli måned på et sted uden plantedække, i en 5 cm høj vegetation af græsarten fåre-svingel, og i en ca. 40 cm høj bevoksning af mark-krageklo, alt sammen inden for en afstand af ganske få meter. Om natten var der ingen væsentlig forskel mellem temperaturen de tre steder. Målingerne er udført på Knivsås i det sydlige Skåne.

Et eksempel herpå er de kuldesøer, der opstår i lavninger i bakket terræn, når kold luft i nætter med klar himmel og vindstille strømmer ned i lavningerne. Her kan temperaturen selv i juni måned nå ned omkring frysepunktet. Et andet eksempel er de forskelle i temperatur, fugtighed og vind, der er mellem skrænter med forskellig hældning og orientering i forhold til verdenshjørnerne, og som især i det åbne land giver sig udslag i store forskelle i vegetation og insektliv (se klima i græslandet).

Men heller ikke lokalklimaet beskriver fyldestgørende de temperatur- og fugtighedsfor hold, som planter og mindre dyr lever under. Det gør derimod mikroklimaet, som direkte refererer til forholdene, som de er, hvor organismerne befinder sig. Det kan være temperaturen på overfladen af et blad en halv meter oppe i vegetationen. Eller luftfugtigheden lige over jordoverfladen; dér hvor en løbebille f.eks. bevæger sig omkring. Eller temperaturen et par centimeter nede i en mospude, hvor en bænkebider har skjult sig.

Mikroklimaet i det åbne land afhænger i høj grad af vegetationens højde og sammensætning (figur 3-7). Der er meget stor forskel på mikroklimaet i lav græs-urtevegetation i det åbne land, og mikroklimaet i tilsvarende vegetation på en skovbund (figur 3-8). På den anden side er der ikke stor forskel på lys- og temperaturforholdene helt nede ved jordoverfladen i en højtvoksende græs-urtevegetation og i en skov.

NID-3-101.pngNID-3-102.pngNID-3-103.png

NID-3-104.png

FIGUR 3-8. Eksempler på forskelle mellem mikroklimaet i det åbne land (blå linjer) og i skov (grønne linjer). Målingerne er udført på en sydvendt, lysåben skråning og en tilsvarende skråning i en nærliggende skov, en dag i slutningen af maj måned. Skydækket varierede fra overskyet om morgenen til skyfrit resten af dagen, dog afbrudt af en periode med dis og skyer først på eftermiddagen. Det fremgår, at forskellene mellem det åbne land og skoven er størst midt på dagen og i klart vejr. Målingerne er udført på Knivsås i det sydlige Skåne. Ill.: Jørgen Strunge efter Påhlsson, 1969. Lysintensiteten er angivet i lux; 1000 lux svarer til ca. 0,85 watt pr. m2.

Energiregnskabet

Det, der afgør temperaturen et givet sted, er forholdet mellem modtaget og afgivet energi. Hvis man derfor vil forstå temperaturforholdene et sted, kommer man ikke uden om at undersøge dette forhold, som også kaldes stedets energiregnskab (boks 3-2). For at et legemes temperatur skal forblive uændret, kræves det, at der tilføres og fraføres lige meget energi. Man siger, at energibalancen skal være 0. Hvis der tilføres mere energi, end der fraføres, er energibalancen positiv, og temperaturen stiger. Hvis der fraføres mere energi, end der tilføres, er energibalancen negativ, og temperaturen falder.

Selv om der indgår de samme poster i energiregnskabet for en mark og et dyr, er der alligevel væsentlige forskelle på resultatet af en given påvirkning. I kraft af jordbundens masse er marken i stand til at akkumulere den varme, der dannes, når stråleenergi fra Solen om dagen rammer jordoverfladen. Jordens mere præcise sammensætning og vandindhold bestemmer, hvor hurtigt og hvor dybt ned i jorden denne varme ledes (se Jordvand, jordluft og jordtemperatur og figur 3-21 i Jordvand, jordluft og jordtemperatur). Men resultatet bliver under alle omstændigheder, at marken kun langsomt opvarmes – og tilsvarende langsomt afkøles igen, når Solen er gået ned.

I modsætning til jord er en organismes masse begrænset. En organisme er derfor mere udsat for opvarmning, når den rammes af Solens stråler og tilsvarende mere udsat for afkøling i en udstrålingssituation, dvs. om natten. Opretholdelse af en passende temperatur forudsætter derfor en regulering fra organismens side.

Boks 3-2. Skitse af energibalance for et blad, dag- og natsituation

I energiregnskabet for en bladoverflade indgår der indtægter og udgifter ligesom i et almindeligt regnskab.

Vigtige indtægtsposter er tilførsel af energi i form af solstråling (som er kortbølget stråling) og varmestråling (som er langbølget) fra omgivelserne (hvis omgivelserne er varmere). Andre, mindre betydende indtægtsposter er tilførsel af varme med vinden fra varmere steder (advektion) og varmetilførsel i forbindelse med fortætning af vanddamp (under dannelse af dug eller rim).

Udgiftsposterne er energitab i form af varmestråling (hvis omgivelserne er koldere). Endvidere varmetab ved fordampning af vand eller is, og varmetab ved konvektion og advektion, hvor varme ved ledning transporteres fra bladoverfladen ud til den omgivende, forbistrømmende luft og føres bort med denne.

Den væsentligste forskel mellem energiregnskabet om dagen og om natten er, at der om dagen tilføres energi i form af solstråling. Hvis der derved tilføres et overskud af energi, bliver bladets temperatur højere end den omgivende lufts, og bladet vil afgive den overskydende varme. Det kan ske i form af varmeudstråling eller i forbindelse med fordampning (hvis der er vand til stede), og ved ledning til forbistrømmende luft.

Intensiteten af den indkommende solstråling afhænger af en lang række faktorer: årstiden, Solens højde over horisonten, skydækket og atmosfærens indhold af støv og vanddamp samt terrænets hældning og orientering i forhold til verdenshjørnerne.

Om natten er der ingen solstråling. I klart vejr, i åbent terræn, mister bladet varme ved varmestråling til rummet, men det modtager også varmestråling fra atmosfæren og kan evt. modtage varme ved advektion (hvis det blæser). Hvis det er vindstille, kan bladoverfladen afkøles så meget, at vanddampen i den omgivende luft fortættes til dug eller rim. Herved begrænses temperaturfaldet, idet der ved fortætning af vanddamp frigives varme.

Hvis det er overskyet, er nettovarmestrålingen fra bladoverfladen mindre, og bladet vil afkøles mindre, end hvis himlen er klar. Det samme er tilfældet under en trækrone. Det skyldes, at varmestrålingen fra bladet opfanges af skyerne/ kronelaget og opvarmer disse. Følgelig øges varmestrålingen herfra tilbage mod bladet.

NID-3-105.png
NID-3-106.png
A: Energibalance for en bladoverflade om dagen i klart vejr. B: Energibalance for en bladoverflade om natten i klart vejr. Ill.: Jørgen Strunge.

Lysstråling og lysudnyttelse

 FIGUR 3-9. Indstrålingen midt på dagen på skråninger med forskellig orientering i forhold til verdenshjørnerne, men alle med en hældning på 35 %. Indstrålingen på sydskråningen i klart vejr er sat til 100 %. I overskyet vejr spredes Solens stråler i atmosfæren, og der er derfor kun ringe forskel på indstrålingen på en syd- og en nordskråning.

FIGUR 3-9. Indstrålingen midt på dagen på skråninger med forskellig orientering i forhold til verdenshjørnerne, men alle med en hældning på 35 %. Indstrålingen på sydskråningen i klart vejr er sat til 100 %. I overskyet vejr spredes Solens stråler i atmosfæren, og der er derfor kun ringe forskel på indstrålingen på en syd- og en nordskråning.

Lysstrålingen fra Solen, der ligger i bølgelængdeområdet 300-3000 nm (1000 nm = 1 μm = 1/1000 mm), er den største enkeltpost i jordoverfladens og vegetationens energiregnskab.

I det åbne land spiller topografien – terrænets hældning og dets orientering i forhold til verdenshjørnerne – en stor rolle for indstrålingens størrelse (figur 3-9), ligeledes skyggen fra træer og andre genstande, der rager op i terrænet.

Det afhænger af vegetationens og jordoverfladens farve, hvor stor en del af solstrålingen der absorberes. Jo lysere overfladen er, desto mere solstråling reflekteres. Sne reflekterer op til 95 % af strålingen, mens en kornmark kun reflekterer 20-30 %. Den del af solstrålingen, der absorberes, omdannes til varme. En jordoverflade, der er varmere end omgivelserne, udsender energi i form af varmestråling, dvs. stråling med en bølgelængde fra ca. 3000 nm og opefter – størstedelen med en bølgelængde på omkring 10.000 nm.

NID-3-108.pngNID-3-109.png
FIGUR 3-10. A) Gåsepotentil fotograferet med farvefilm i sollys uden filter, B) samme fotograferet med sort-hvid film gennem et filter, der kun tillader passage af ultraviolet lys. For det menneskelige øje er blomsten ensfarvet gul. For et insekt, som kan se ultraviolet lys, er blomsten tofarvet med et mørkere centrum omgivet af en lys ring. Foto: Kielland (A) og E. Holm (B).

Den del af solstrålingen, som de grønne planter kan udnytte, svarer til, hvad vi mennesker opfatter som synligt lys (400-700 nm). Men en del dyr, bl.a. mange insekter, er i stand til at registrere stråling uden for dette bølgeområde (figur 3-10). Ud over at lyset sætter dyrene i stand til at orientere sig i omverdenen, har lysintensiteten og daglængden betydning for dyrene ved f.eks. at regulere deres døgnaktivitet og aktivitet i forhold til årstiderne. For nogle planter har daglængden betydning for blomstringen.

Fugtigheden

 FIGUR 3-11. Frugt af mælkebøtte med fnok, en tilpasning til vindspredning. Mange af det åbne lands planter har vindspredning. Hos mælkebøtte er det bægeret, der ved frugtmodning vokser ud til hårformede fnokstråler.

FIGUR 3-11. Frugt af mælkebøtte med fnok, en tilpasning til vindspredning. Mange af det åbne lands planter har vindspredning. Hos mælkebøtte er det bægeret, der ved frugtmodning vokser ud til hårformede fnokstråler.

Jo højere temperaturen er, og jo mindre vand luften indeholder, desto større kan fordampningen fra eksempelvis jordoverfladen eller et blad blive. Hvor stor den rent faktisk bliver, afhænger af jordens vandindhold hhv. tilførslen af vand til bladene.

Som regel angiver man luftens vandindhold som den relative luftfugtighed, dvs. luftens aktuelle vandindhold udtrykt som % af luftens vandindhold, når den er helt mættet med vanddamp. Hvis en luftmasse varmes op, bliver den relative luftfugtighed mindre, og forskellen mellem det aktuelle vandindhold og vandindholdet ved mætning øges. Denne forskel kaldes mætningsdeficit.

Ved fordampningen bindes der varme. Ved fortætning af vand, f.eks. ved dug- eller rimdannelse, frigøres der varme. Energibalance og vandbalance er derfor som regel tæt forbundne.

Vind

Vind opstår som følge af forskelle i lufttryk mellem to steder. Afhængigt af luftens temperatur vil det terræn, som vinden passerer hen over, blive opvarmet eller afkølet. Desuden kan vinden have en kølende virkning ved at forøge fordampningen, idet der som ovenfor nævnt bindes varme ved fordampning. Stillestående luft, f.eks. omkring et blad, bliver hurtigt mættet med vanddamp. Det bevirker, at fordampningen fra bladet aftager. Men hvis det blæser, fjerner vinden den vandmættede luft, og derved forøges fordampningen.

 FIGUR 3-12. „Flyvende sommer“ eller „ballooning“. Den forreste dværgedderkop (Erigone sp.) er lige ved at lette fra stenen efter at have spundet en lang tråd, som vinden har fået fat i. Tråden kan ikke ses.

FIGUR 3-12. „Flyvende sommer“ eller „ballooning“. Den forreste dværgedderkop (Erigone sp.) er lige ved at lette fra stenen efter at have spundet en lang tråd, som vinden har fået fat i. Tråden kan ikke ses.

Også på andre måder har vinden betydning for planter og dyr i det åbne land. Pollen af græsser og halvgræsser spredes f.eks. med vinden. Og mange af de planter, der vokser i det åbne land, har frø, der er tilpasset vindspredning, f.eks. tidsler og mælkebøtter (figur 3-11). Også hos dyr forekommer vindspredning. Det gælder flyvende dyr, især dem med svag vingekraft som bladlus, men også en del vingeløse smådyr som f.eks. edderkopper kan spredes med vinden (figur 3-12).

Referér til denne tekst ved at skrive:
Henning Petersen, Peter Milan Petersen: Livsbetingelser over jorden i Naturen i Danmark, Fenchel, Larsen, Vestergaard, Friis Møller og Sand-Jensen (red.), 2006-13, Gyldendal. Hentet 24. juli 2019 fra http://denstoredanske.dk/index.php?sideId=484294

Teksten indgår i værket Naturen i Danmark, der består af 5 bind. I værket beskrives dyr og planter i Danmarks vandløb, have, skove og åbne landskaber. Læs om værket på gyldendal.dk