ImmProg2000: Weltweit das beste Ausbreitungsmodell auf dem ...

10 meistgeschauten Sendungen

Nicht nur “alte” Leute…

Wetter und Klima

Ablauf

!  11.01.2013: Klimaelemente, Wiederholung

!  18.01.2013: Auswertung von Wetterkarten; aussertropische Zirkulation

!  25.01.2013: Wetterfrontenablauf und Wetter und Grosswetterlagen in der Schweiz; Luftschadstoffe

!  01.02.2013: Klimawandel und deren Auswirkungen

!  08.02.2013: Klimaschutz und Fallbeispiel

!  Ferien

!  15.02.2013: Probe (ganz oder halbe?)

Diese Woche

!  Wiederholung des Stoffs aus der Quarta:

!  Klimaelemente

!  Strahlung

!  Luftdruck und Winde

!  Luftfeuchtigkeit

!  Wolken

Klimaelemente Wetter und Klima

Unterschiedliche Zeiteinheiten

!  Wetter: momentaner Zustant (Stunden, Tag)

!  Witterung: einige Tage bis Jahreszeiten

!  Klima: mittlere Zustand der Atmosphäre (ca. 30 Jahre)

Klimaelemente

!  Mit welchen Elemente kann man das Klima beschreiben?

Aufgabe

!  Ein tägliches Fall wo der Zustand der Atmosphäre beschrieben wird sind Wetterprognosen

!  Suchen Sie im angegebenen Bericht die Klimaelemente

!  Unterstreichen und

!  notieren Sie diese auf dem Blatt

!  7’ Zeit

!  Z.B.

Strahlung

Fachdidak(k)Kurzvortrag)

Kurzwellige Strahlung

LangwelligeStrahlung

!  Die Energie des absorbierten Lichts wird am Boden in Wärme umgewandelt und wieder nach oben ausgestrahlt.

!  Ohne die Atmosphäre würde diese Wärme einfach wieder im Weltraum gestreut.

!  Die Gase der Atmosphäre absorbieren aber diese Wärme und strahlen sie wieder in alle Richtungen ab

!  Ohne die Wirkung der sogenannten Treibhausgase läge die mittlere Temperatur der Erde bei -18°C statt bei gegenwärtig etwa 15°C

!  Wann wird es kälter?

Aufgabe

!  Text im Buch Geografie Wissen und Verstehen, Ss. 141,-142 lesen und Bild studieren

!  Lücken auf Bild in den Unterlagen füllen

!  7’ Zeit

Luftdruck und Winde

Auf$Talfahrt$nach$einer$Bergtour$

Corvatschbahn,$Engadin$

$

Der$Lu;druck$

Rückfahrt$vom$Corvatsch:$

Je$Befer$wir$in$die$Atmosphäre$eintauchen,$desto$grösser$wird$die$über$uns$lastende$Lu;säule.$$

In$anderen$Worten:$Über$Bef$liegenden$Lu;schichten$lastet$eine$grössere$Lu;säule$als$über$höher$gelegenen$–$der$Lu;druck$steigt.$

$

Corvatsch)Bergsta(on)

Talsta(on)Surlej)

Der$Lu;druck$&$die$PetNFlasche$! Wir$trinken$Sie$auf$dem$Corvatsch$leer$und$verschliessen$danach.$Der$Lu;druck$in$der$Flasche$entspricht$demjenigen$auf$dem$Corvatsch.$

! Unten$bei$der$TalstaBon$ist$unsere$Flasche$eingedrückt:$Der$Lu;druck$ausserhalb$der$Flasche$ist$grösser$als$derjenige$in$der$Flasche$–$er$drückt$sie$zusammen.$

Der$Lu;druck$in$Zahlen$

Der$Lu;druck$an$einem$besBmmten$Ort$entspricht$dem$$Gewicht$der$Lu;säule$über$diesem$Ort.$$

Er$wird$in$der$Regel$in$hPa$gemessen.$

1$hPa$entspricht$ein$Druck$von$1$N$auf$1$m2$Oberfläche$$

$

$

Der$mi[lere$Lu;druck$der$Atmosphäre$auf$Meereshöhe$bei$0$°C$beträgt$1013$hPa.$$$$$

Abnahme$des$Lu;drucks$mit$zunehmender$Höhe$(m.ü.M.)$

Der)Lu=druck)nimmt)mit)der)Höhe)ab:)Als)Faustregel)))kann)man)annehmen,)dass)der)Lu=druck)um)1hPa)pro)8m)Höhenzunahme)abnimmt.))

p)=)1013)–)h/8 )(nur$bis$5500$m.ü.M.)$

„Die Luft wird dünner…“

Reduktion des Luftdrucks

!  So wird aber z.B. die Station in Meiringen (589 m.ü.M) immer ein tieferen Wert als die Station in Mühleberg (480 m.ü.M.)

!  Damit die zwei Stationen verglichen werden können, muss der tatsächlich gemessene Luftdruck mit dem umgekehrten Vorgang auf Meeresniveau reduziert werden.

!  Bsp: Druck in Meiringen (8.1.2013, 00:00) 960.2 hPa

!  Reduzierter Wert: 960.2+ (589/8) = 1034 hPa

Aufgabe

!  Berechnen Sie der Luftdruck der Stationen Grimsel Hospiz, La Chaux-de-Fonds, Mühleberg und Magadino mit der angegebenen Formel.

!  Reduzieren Sie dann die Werte für Magadino und Mühleberg, um den Luftdruck der zwei Stationen am 9.1.2013 vergleichen zu können

!  5’ Zeit

Was$ist$Wind…?$

Wind)ist)nichts)anderes)als)bewegte)Lu=.))

Aber:)Was)bewegt)die)Lu=?)

Bewegte$Lu;massen$

Lu;$strömt$von$Orten$mit$hohem$Lu;druck$(viele$Lu;moleküle)$zu$solchen$mit$Befem$Lu;druck$(wenige$Lu;moleküle)$

H$$"$$$T$$

Wie$entstehen$Hoch$und$Tief?$

!  Grundwissen:$Erwärmte$Lu;$steigt$auf$

!  In$der$Natur$wird$Lu;$i.d.R.$als$Folge$des$Strahlungsprozesses$erwärmt$

Das$LandNSeeNWindsystem$

!  Fügen Sie die Bezeichnungen ‘H’ und ‘T’ sowie die Richtungen der Pfeile in der Abbilung in den Unterlagen ein.

!  Zeit 2’

Luftfeuchtigkeit

!  So wie Salz bis zu einer gewissen Menge im Wasser gelöst werden kann, kann auch Wasserdampf in der Luft gelöst werden.

!  Der Prozess durch denen Wasserdampf in die Atmosphäre gelingt heisst Verdunstung

!  Die in einem Kubikmeter Luft enthaltene Wasserdampfmenge wird als absolute Luftfeuchtigkeit bezeichnet und in g/m3 angegeben

!  Die Luft kann aber nicht beliebig viel Wasserdampf aufnehemen. Die maximale Menge ist abhängig von der Temperatur und wird als Sättigungsmenge bezeichnet.

!  Der Punkt wo die maximale Menge erreicht wird, wird mit Taupunkt bezeichnet

39,6 g

2,3 g

!  Aus der tatsächlichen Menge von Wasserdampf, die in der Luft gelöst ist und der maximalen Wasserdampfmenge beim Taupunkt, lässt sich die relative Feuchte berechnen

10 g

17.3 g = 57.8 %

Aufgabe !  Lesen Sie aus der Grafik der Sättigungskurve die Werte ab, die Sie

benötigen, um die Fragen auf Seite 4 der Unterlagen zu beantworten.

!  Entweder Fragegruppe A oder B nach folgendem Schema beantworten

!  5’ Zeit

A A A B B B

Wolkenbildung

38

Kondensation

!  Wenn (meistens durch Abkühlung) der Taupunkt erreicht wird, kann nicht mehr Wasser in die Luft gespeichert werden.

!  Kondensation tritt ein, die Luft muss Wasserdampf abgeben und es bilden sich sichtbare Wassertröpfchen in die Luft.

!  Erst wenn diese Tröpfchen zu grössere Einheiten zusammengetragen haben stellt sich Regen ein.

40

Kondensation

Und in der Atmosphäre?

Bildquelle: Mathias Fercher.

Zwischenfazit Kondensation

!  Die Brille beschlägt, wenn deren Träger im Winter einen geheizten Raum betritt, weil ein Teil der in der Luft gespeicherten Feuchte kondensiert.

!  Ähnliches passiert bei der Wolkenbildung, wo sich das kondensierte Wasser an Aerosolen und nicht an festen Gegenständen anlagert.

Wolkenbildung

!  Wolken bilden sich als Wasserdampf, bei erreichung des Taupunkts nicht mehr in die Luft gespeichert werden darf und deswegen sichtbar wird.

!  Der Taupunkt wird in der Regel durch die Abkühlung der Luftmasse

!  Das kann in vier verschiedene Art und Weisen geschehen

Wolkenbildung

43

Aufsteigen erhitzter Luft

Wolkenbildung

44

Aufsteigende Luftmassen bei Gebirgen

Wolkenbildung

45

Aufsteigen / Aufgleiten warme Luft auf kalte Luft (Front)

Wolkenbildung

Abkühlung von unten

Wolken

!  Je nach Entstehung weisen Wolken unterschiedlichen Formen auf.

!  Wolken werden Grundsätzlich in zehn Gattungen unterteilt: !  Man kann sie nach der Höhe der Wolkenbasis und

!  nach der Form unterschieden

Aufgabe

!  Lesen Sie den Text auf Seite 4 und versuchen Sie dann mit Ihren Sitznachbarn die Zehn Wolken nach Form zu sortieren

!  Kreuzen Sie die entsprechenden Kästchen auf Seite 5

!  5’ Zeit

Nächste Woche

!  Auswertung von Wetterkarten; aussertropische Zirkulation

Atmosphärische Zirkulation

Aufgabe !  Befassen Sie sich mit den vier Fragen A-D auf den Unterlagen

!  Diskutieren Sie die Antwort in 4er oder 5er Gruppen

!  9’ Zeit

!  Stellen Sie dann die Resultate der ganzen Klasse vor

A C

B D

ITC und tropische Zirkulation

Isobaren

!  Isobaren: Linien gleichen Luftdrucks

Luftdruckgebiete

Ohne Erdrotation

Mit Erdrotation

Quelle: www.klimedia.ch

(Ferellzelle)

Kräfte, die auf Luft wirken

T T T T T T T T T T T T T T T T

H H H H H H H H H H H H H H H H

Kräfte, die auf Luft wirken

Polarfront-Jet

T

H T

H

Wetterkarten

Bodenisobarenkarten

Höhenisobarenkarten

Auswertung einer Wetterkarte

!  Art der Karte (Boden- oder Höhenwetterkarte? Effektive Situation oder Prognose?)

!  Datum und Uhrzeit

!  Quelle bzw. Urheber der Karte

2. Schritt: Wetterdaten auswerten

!  Stellen Sie Angaben zu Temperatur, Bewölkung und Windverhältnissen an verschiedenen Orten fest.

!  Bestimmen Sie die Lage der Hoch- und Tiefdruckgebiete. (in der Karte eintragen)

!  Beschreiben Sie die Bewegung der Hauptluftmassen. (ebenfalls einzeichnen)

Aufgabe: Wetterkarte auswerten

!  In der Quarta haben Sie das Phänomen Föhn und deren Eigenschaften kennegelernt.

!  Es stehen zwei Tageswetterberichte von Meteoschweiz für zwei Föhntage zur Verfügung

!  Versuchen Sie, in 4er- oder 5er-Gruppen, so viele Föhnmerkmale wie möglich in der Wetterkarte zu erkennen

!  10‘ Zeit

!  Anschliessend stellen Sie die Resultate der Rest der Klassen vor

Aufgabe: Wetterkarte auswerten

Wie erkennt man Hoch- und Tiefdruckgebiete?

Reibungseinfluss auf Luft

Reibungseinfluss auf Luft

!  Ab einer gewissen Höhe spielt die Reibung keinen Einfluss mehr.

!  Es enstehen Winde, die isobarenparallel verlaufen

!  Sie werden geostrophische Winde genannt

!  Der Jet-Stream ist ein geostrophischer Wind

Unterschiedliche Windrichtungen

!  Unterschiedliche Windrichtungen können sogar beobachtet werden

2 Arten von Druckgebiete

!  Thermische (Hitzetief und Kältehoch)

!  Dynamische

Dynamische Druckgebiete

Aufgabe

!  Luft fliesst in der Nord-Hemisphäre !  Im Uhrzeigersinn um

Hochdruckgebiete

!  Im Gegenuhrzeigersinn um Tiefdruckgebiete

!  Zeichnen Sie die Windrichtungen auf den Karten in den Unterlagen ein

!  3’ Zeit

Durchzug eines Frontalsystems

Anfangszustand

!  Warmluft von Süden trifft auf Kaltluft von Norden

!  Beide Luftströmungen werden nach rechts abgelenkt

Wellenstörung

!  Luftmassen geraten in Schwingungen

!  Luftdruck an der Grenze fällt gegenüber der Umgebung

Entwicklung

!  Warme Luft strömt nach Norden " Warmfront

!  Kalte Luft strömt nach Süden " Kaltfront

Reifestedium

!  Tiefdruckgebiet entwickelt sich zu einem Wirbel

!  Wandert nach Osten aufgrund der Westströmung

!  Kalte Luft schiebt sich unter die warme Luft

!  Warme Luft wird angehoben

Okklusion

!  Warme Luft muss sich gegen schwere, kalte Luft vordrängen

!  Kalte Luft muss hingegen gegen leichte, warme Luft stossen

!  Die Kaltfront bewegt sich also schneller als die Warmfront und holt diese ein

!  Es bildet sich einne Mischfront (oder Okklusion)

!  Warme Luft strömt in die Höhe weiter und kühlt sich ab

Endzustand

!  Mischfront löst sich auf

!  Tiefdrukgebiet auch

!  Wir haben kein Zyklon mehr

!  Zyklonenfriedhöfe zwischen dem Osten Polens und Russland

Zusammenfassung

Beispiel auf einer Wetterkarte

Entwicklung einer Zyklone über Europa

Durchzug eines Frontalsystem

25

!  Aus der ersten Woche: „warme Luft steigt bei Fronten auf“ !  Sowohl bei einer Warm- als auch bei einer Kaltfront

Wolken des Warmfronts

Wolken des Klatfronts

Zusammenfassung

Fronten auf Satellitenbilder


!  Versuchen Sie, Kalt- und Warmfront auf dem Satellitenbild auf S.11 der Unterlagen zu zeichnen.

!  Verbinden Sie anschliessend die Wetterbeobachtungen mit der entsprechenden Position an der Zyklone auf S. 12

!  Insgesamt 5’

Grosswetterlagen

“Sturmtief Johanna zieht vom Atlantik zu den

Britischen Inseln und steuert am Nachmittag eine

Kaltfront zur Schweiz. In der Folge stellt sich eine

lebhafte Westwindlage ein.”

Aufbau einer ausgesprochen stabilen herbstlichen Hochdrucklage

Hauptluftmassen in Mitteleuropa

!  P = Polarluft

!  T = Tropikluft

!  m = maritim

!  c = kontinental

!  t = erwärmt

!  p = abgekühlt

Gruppenbildung

Westwindlage

Bisenlage

(Süd-)Föhnlage

Hochdrucklage

Gewitterlage

Westwindlage

Bisenlage

(Süd-)Föhnlage

Hochdrucklage

Gewitterlage

Westwindlage

Bisenlage

(Süd-)Föhnlage

Hochdrucklage

Gewitterlage

Westwindlage

Bisenlage

(Süd-)Föhnlage

Hochdrucklage

Gewitterlage

Aufgabe

!  Bodendruckverteilung und Höhenströmung bestimmen den Wettercharakter im Alpenraum.

!  Man unterscheidet in der Regel fünf wichtige Grosswetterlagen, die den Wetter in der Schweiz beeinflussen.

!  Lesen Sie den Ihnen zugewiesenen Abschnitt der Beilagen („Typische Wetterlagen im Alpenraum”)

!  Erklären Sie Ihren Kollegen, was Sie gelesen haben.

!  Lösen Sie die Aufgabe auf S.13-14 innerhalb der Gruppe

Bisenlage

Westwindlage

(Süd-)Föhnlage

Hochdrucklage

Gewitterlage

Hausaufgabe

!  Buch Geografie, wissen und verstehen, Seiten 148-149 (ohne planetarische Zirkulation) und 154-156 lesen

Südostschweiz.ch, 15.01.2013

SMOG Definition

SMOG = SMOKE + FOG

Schadstoffemissionen

windschwache Lagen, Nebelbildung

SMOG = hohe Luftschadstoffkonzentration über dicht besiedelten oder industriell genutzten Gebieten

Luftschadstoffe

(nach Kt. Schwyz:2011)

CO, NOx, SOx PM10, VOC

O3 = Ozon NOx = Stickoxide PM10 = Staubpartikel CO = Kohlenmonoxid SOx = Schwefeloxide VOC = flüchtige organische Substanzen

NOx, VOC O3

Wintersmog

(meteo.schweiz:2011)

Nebelobergrenze ca. 600m Höhe

Pilatus

Wintersmog

(klett.de:2011)

Wintersmog

(stadt-zuerich.ch:2011)

Sommersmog

(flickr.com:2011)

NO2 + Sonnenlicht � NO• + •O•

•O• + O2 � O3

NOx, VOC, CO

!  Bild Santiago?

Messstationen in Biel

http://www.vol.be.ch # Luft & Immissionen # Luftmesswerte

Wintersmog

Sommersmog

(flickr.com:2011)

NO2 + Sonnenlicht � NO• + •O•

•O• + O2 � O3

NOx, VOC, CO

!  Bild Santiago?

Lufdruck und Wind Beim Durchzug eines Zyklons

Luftdruck bei Zyklonen

Klimawandel

!  Einstiegsbild Gletscher / Skistation im Grünen

Klimawandel Anthropogener Treibhauseffekt

!  Zeitungstitel zum Thema “viel wärmer (oder CO2) als früher”

!  " Wie kann man das wissen?

Klimaarchive

Eisbohrkerne

Baumringe

Seesedimente Historische Aufzeichnungen

Unterschiedliche Informationen

!  Unterschiedliche Archive für unterschiedliche Zwecke

!  Z.B. marine Sedimente und Korallen für Meeresspiegelschwankungen

!  Baumringe und Eisbohrkerne für Temperatur

!  …

CO2 und Temperatur

Blau: CO2-Konzentration Rot: Temperatur GL: Glazial IG: Interglazial

CO2- und Temperaturrekonstruktion für die Antarktis

Früheres Klima

!  Sahara vor 8500 Jahren: 3730 mm Niederschlag mehr als heute (45.5; Tot 3775 mm/Jahr)

!  Z.B. mehr als auf dem Säntis (Ostschweiz)

Früheres Klima

Periodische Schwankungen

!  Wie kann es zu solchen extremen Schwankungen kommen

!  Die Strahlungsintensität der Sonne ist nicht immer konstant !  Die Sonne selber gibt nicht immer gleichviel Energie ab und

!  Die Stellung der Erde gegenüber der Sonne verändert sich

Periodische Schwankungen !  Exzentrizität (100’000 Jahre)

!  Schrägstellung (Nutation; 41’000 Jahre)

!  Präzession (26’000 J.)

!  Die gezeigten Faktoren beeinflüssen nur die saisonale und geografische Verteilung der Sonneneinstrahlung auf der Erde

!  Die CO2-Konzentration war in den letzten 650’000 nie so hoch

!  Kein Computermodell für die Berechnung des Klimas hat die heutige Situation nur mit natürlichen Faktoren erklären können

Vorsicht

Anthropogener Treibhauseffekt !  Menschliche Aktivitäten "

Erhöhung der Konzektration von klimawirksame Gase

!  Neben CO2 auch Methan (CH4), Fluorchlorkohlenwasserstoff (FCKW)

!  Verstärkung des natürlichen Treibhauseffekts

Aufgabe

!  Frage 1: Wo in der ersten Grafik befinden wir uns heute? Befinden wir uns in einem Interglazial oder in einem Glazial?

Aufgabe

!  Frage 2: Wie hoch war die CO2-Konzentration 1850 und 2007 (ungefähr). Um wie viele Prozent hat die CO2-Konzentration von 1850 bis 2007 zugenommen (1850 = 100%)?

Aufgabe

!  Frage 3: Wann war der CO2-Gehalt der Atmosphäre in den vergangenen 800‘000 Jahren gleich hoch wie heute?

Aufgabe

!  Frage 4:

«Den Klimawandel gibt es gar nicht. Zur Römerzeit war es ja auch viel wärmer als heute. Kalt- und Warmzeiten sind doch völlig normal!»

Mehr CO2 = ?

IPCC

!  Zwischenstaatlicher Ausschuss für Klimaänderungen

!  Fasst den aktuellen Stand der wissenschaftlichen Forschung zusammen

!  Von der UNO 1988 ins Leben gerufen

!  Ziel: wissenschaftliche Unterstützung der Klimakonvention

Ergebnisse aus dem 2007 IPCC Bericht

!  Mittlere globale Temperatur: + 0.75° / 100 Jahren


!  Wasserdampfgehalt in der Luft seit den 1980er gestiegen


!  Der Anstieg des Meeresspiegels hat sich in den letzten 10 Jahren beschleunigt.


!  Die beobachtete Entwicklung der Temperatur entspricht dem Muster der Klimamodelle

Und die Zukunft?

!  Zukunft?

Klimawandel IPCC Szenarien

Die Zukunft berechnen

!  Mit den modernsten Rechnern lassen sich komplexe Prozesse simulieren

!  Immer mehr Faktoren können berücksichtigt werden

Annahmen

!  Wie entwickelt sich die Weltbevölkerung weiter?

!  Wie entwickelt sich die Weltwirtschaft weiter?

!  Wird die Globalisierung weiter gehen oder nicht?

!  Welche Energiequellen werden benutzt?

!  Werden moderne Technologien immer weniger Material verbrauchen?

Vier Szenariengruppen

!  Im 2007 Bericht der IPCC werden unterschiedlichen Szenarien präsentiert

!  Können in 4 Gruppen zusammengefasst werden

Aufgabe

!  Text auf S. 17 – 18 lesen

!  Sich überlegen, welche Kurve zu welchem Szenario gehören könnte

!  3’

Lösung

Globale Erwärmung

Aufgabe

!  CO2- Konzentration und Temperaturanstieg

!  4 hypothetische Zeitungstiteln

!  Zu den richtigen Szenarien zuweisen

!  2’

Klimawandel Auswirkungen global und im Alpenraum

Was heisst das konkret?

Hausaufgabe

!  Text auf S. 19-20 zu den Auswirkungen lesen

!  Tabelle auf S. 21 mit den Informationen aus dem Text ergänzen

!  Bis am 8.2.2013

Konsequenzen des Klimawandels

Szenarien

Severn Suzuki, Rio, 1992

Stockholm, 1972

1988: Gründung der IPCC

1992: Unterzeichnung der Klimakonvention

1997: Kyoto Protokoll

http://de.wikipedia.org/wiki/Kyoto-Protokoll

Reduktionsverpflichtungen

http://de.wikipedia.org/wiki/Kyoto-Protokoll

Nach 2012

Aufgabe

!  3er-Gruppen

!  Jede Gruppe erhält die Beschreibung eines Landes (Industrieland, Entwicklungsland, Schwellenland)

!  Beschreibung lesen und sich Gedanken machen, wie man die Tabelle (S.23) ausfüllen könnte

!  Ca. 5’ Zeit

!  Anschliessend wird die Tabelle mit einer Klassendiskussion ausgefüllt

CO2- Emissionen 2000

Die Rechnung

Was können wir tun?

Auftrag 2. Stunde

!  Einführungstext (S. 24) lesen (ca. 5’)

!  Sprechblasen (S. 25) einschätzen (ca. 5’)

!  Text zur Ökobilanzierung (S. 25-26) lesen (ca 10’)

!  Infoblätter (Anhang) lesen (ca. 10’)

!  Sich nochmals Gedanken zu den Sprechblasen machen (ca. 5’)

!  Wer früher fertig ist, kann Einkauf- und Verhaltenstipps formulieren

Was macht die Schweiz?

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