wetterkunde gs ms - Landesverwaltung

© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie

Das Wetter...... eine Entdeckungsreise


Kursprogramm

- Einführung in die Atmosphäre

- Klimaelemente (T °°°°, Luftfeucht., Luftdruck,

Niederschlagsformen und Menge,...)

- Interaktionen zw. Klimaelemente (Änderung von T °°°° im Zh. mit

Druck.)

- Wolkenklassifikation

- Wind: Entstehung und Messgrößen

- Thema: Gewitter


1. Bestandteile der Meteorologie

Die Atmosphäre

ein Gemisch mit

besonderen

Eigenschaften



Atmosphäre > Lufthülle der Erdein Wirklichkeit ein Gemisch aus:

- Gasen ( N2 O2 CO2 und Edelgasen) ‏‏ ‏‏

- Wasser ( fest flüssig gasförmig ) ‏‏ ‏‏

- Staubpartikel

Daraus ergeben sich besondere

physikalische Eigenschaften

- Temperatur

- Feuchtigkeit

- Wärmekapazität und therm. Ausdehnung

- Absorption u. Brechung von Sonnenstrahlen


Physikalische Größen der Wetterkunde

Temperatur- Temperatur der Luft (stets im Schatten gemessen!) ‏

- Temp. großer Wassermengen (z.B. Meerestemperatur) ‏

- in Grad Celsius °C.




Temperatur und dessen Wirkung auf Flüssigkeiten u. Gase

- Warme Luft steigt auf

- erwärmte Luft dehnt sich aus


Im Unterricht:

zahlreiche Versuche festigendas Wissen über grundleg. Zusammenhänge zwischenAuftriebskraft und Volumeneines Gases.

Modell: “Heissluftballon”




- Warme Luft steigt auf





- Warme Luft dehnt sich aus


Ballonhautelastisch



Luftfeuchtigkeit

- absolute und relative Luftfeuchtigkeit

- Taupunkt (Sättigungspunkt) ‏


Im Unterricht:

es ist wichtig die Begriffe rel. Feuchtigkeit und Taupunkterfolgreich zu vermitteln. Veranschaulichung durchModelle und Bildersprache: z.B. das “Eimermodell ”



Luftfeuchtigkeit

- absolute Luftfeuchtigkeit


Im Unterricht:

Warme Luft kann einengrößeren Eimer “tragen”

Das Fassungsvermögen des Eimers stellt die absolute Luftfeuchtigkeit dar.

1 LiterEimer

2 LiterEimer

10°C. 30°C.



Luftfeuchtigkeit

- relative Luftfeuchtigkeit


Im Unterricht:

1 Liter Wasser in einem 1 Liter Eimerstellen eine relative Feuchtigkeit von 100% dar.

1 Liter Wasser in einem 2 Liter Eimerstellen eine relative Feuchtigkeit von 50% dar.

10°C. 30°C.



Luftfeuchtigkeit

- Taupunkt


Im Unterricht:

Kühlt man Luft ab so wird auch derEimer kleiner, nicht aber die Wassermenge. Irgendwann ist derEimer so klein, dass das Wasserüberläuft.(Kondensation > Wolken > Regen)

10°C.30°C.

Abkühlung



Wärmekapazität

die Fähigkeit von Körpern Wärme ohne wesentliche

Temperaturänderungen zu speichern


Im Unterricht:

trotz gleicher Wärmezufuhrerwärmen sich nicht alle Körpergleich schnell.

Zahlreiche Versuche aus demPhysik-Labor



Absorption und Brechungvon Sonnenstrahlen

Temperaturunterschiede zw.:

- bestrahlten undschattigen Flächen

- hellen u. dunklen Körpern


Im Unterricht:

Versuche zwischen Optik und Wärmelehre.


Grundlagen der Luftzirkulation

Die Sonne als Antrieb derWettermaschine

Die Sonne liefert dem Wetter

Kraft und Energie.

Was das Wetter aber spannend macht

ist die Erde selbst !


Im Unterricht: Die Wechselhaftigkeit des Wetters macht das Lebenmöglich.Einfluss unterschiedlicherLandschaften auf das Wetter




Die Sonne erwärmt Luftmassen; Meereund Kontinente.

Gäbe es keine Unterschiede in Strahlungsaufnahme und Erwärmung, dann gäbe es auch keinWetter.





Die Sonne erwärmt Luftmassen; Meereund Kontinente.

Gäbe es keine Unterschiede in Strahlungsaufnahme und Erwärmung, dann gäbe es auch keinWetter.

Ursachen:Schattenbereiche der Erdeunterschiedliche Einfallswinkel der Strahlenuntersch. Erwärmung von Land, Wasser u. Luft



Die Sonne als Antrieb derWettermaschine ...... auf das Wesentliche reduziert:



Sonneneinstrahlung

Erwärmung

Ausdehnung

Tiefdruck Aufstieg



Hoch- und Tiefdruckzellen: Wind entsteht !


TH

ohne Coriolis-Kraft



Hoch- und Tiefdruckzellen: Wind entsteht !


TH

mit Coriolis-Kraft


Folge der Coriolis-Kraft: (Nordhalbkugel) ‏‏ ‏‏

Wo am Boden Hochdruck herrscht

> Rotation Uhrzeigersinn

Wo am Boden Tiefdruck herrscht

> Rotation Gegen-Uhrzeigersinn



Die Coriolis-Kraft: einfacher als man denkt !


Coriolis-Kraft



Coriolis-Kraft

eine Frage des Standpunktes:

Beobachter aus dem All

Beobachter auf der Erde


Im Unterricht:

Animationen im InternetoderBallspiel auf dem Karussell am Spielplatz


Stabile und labile Luftmassen

Stabillagern Luftmassen horizontal und relativ ruhig geschichtet(bzgl. T° un LF) bezeichnet man dies als stabilen Zustand(z.B. Im Zentralbereich eines Hochdruckgebietes)‏

Labilwenn senkrechte Verlagerungen die Luftschichtendurchmischen, spricht man von labilem Zustand(z.B. Starke Thermik, Querung v. Gebirge, Tiefdruckzelle)‏


Im Unterricht:

allg. Bedeutung d. Begriffe“Stabil” u. “Labil”

Das Kugelmodell


Stabile und labile Luftmassen: an Wolken erkennbar

Wolkengeben genaue Auskunft über Stabilität und Labilität derLuftschichten.

Sich senkrecht entwickelnde Wolkenbilder weisen auflabile Luftmassen hin

horizontal gelagerte Wolken mit nur geringer senkrechterAusdehnung weisen auf stabile Luftmassen hin


Im Unterricht:

Beobachtung und Aufnahmeversch. Wolkenbilder im Laufedes Schuljahres(Wolkenkalender)‏


Wolken erzählen ...

Wolken : nach Form und Lage



Wolkenkunde

Wolken können spannend sein...

Viele Schülerinnen und Schüler sind überrascht wenn sieerfahren, dass Wolken gelegentlich nicht aus Dampfbestehen, sondern aus Eispartikel

oder

wenn sie mit einem Fernglas o. Teleskop beobachten, wieschnell Wolken sich bewegen und aufblähen.


Im Unterricht:

Wolkenbeobachtung imSchulhof und Berechnung derGeschwindigkeitenVersuche zur Wolkenbildung imLabor


Wolkenkunde

Wolken unterscheiden

Die Aussicht vom Klassenzimmer (über mehrere Tage) bietet Gelegenheit unterschiedliche Wolkentypen zubeobachten und benennen


Im Unterricht:

Das Wolken-QuizZu Unterrichtsbeginn sollenSchüler/innen sichtbare Wolkenbestimmen


2. Wetterfronten Entstehung

Entwicklung

Darstellung


2. Wetterfronten


Entwicklungu. Darstellung

2. Wetterfronten


2. Wetterfronten


2. Wetterfronten

Entwicklung eines Tiefdrucksystems auf der Wetterkarte

Stadium 1


2. Wetterfronten


Stadium 2


2. Wetterfronten


Stadium 3


2. Wetterfronten


Stadium 4


2. Wetterfronten


Stadium 5


2. Wetterfronten


Stadium 6


2. Wetterfronten


Stadium 7


2. Wetterfronten


Stadium 8


2. Wetterfronten

Entwicklung


2. Wetterfronten

Verfolge den Verlaufeiner Tiefdruckzelleund deren Folgen...Wetterberichte wie ein Krimi

Hochwasser im August 2002 (mit Berichtigungen vom 28.10.2002)‏

Wetter und Niederschlag

Ein kräftiger Höhentrog über den Beneluxländern und ein Bodentief über Norditalien zogen vom 6. bis 7. August südost- bzw. ostwärts in Richtung Balkan und brachten feucht-warme Mittelmeerluft nach Bayern. Dabei kam es zu Gewittern und heftigen Schauern mit den Regenschwerpunkten im Chiemgau und im Berchtesgadener Land. In Ruhpolding wurde am 6. ein Tagesniederschlag von 117 mm registriert und am Wendelstein fielen innerhalb von 6 Stunden 62 mm Regen (die Niederschlagshöhe 1 mm entspricht 1 Liter/m²). Die Niederschläge vom 6. und 7. summierten sich verbreitet auf Werte von über 100 mm (z.B.: Ruhpolding 139 mm, Aschau/Chiemgau 133 mm). Mit 110 mm innerhalb von 48 Stunden wurden in Traunstein dadurch schon 2/3 des durchschnittlichen Monatsmittels (1961-1990) erreicht. Dieses erste Starkregenereignis führte zu einer Vorsättigung der Böden und war der Auslöser für das Hochwassergeschehen in Bayern.


2. Wetterfronten

Wetterkarten


2. Wetterfronten

Wetterkarten

Wetterkarten sind graphische Darstellungen physikalischer Größen (Klimaelemente ) der Atmosphäre.


2. Wetterfronten

Wetterkarten

Wetterkarten sind graphische Darstellungen physikalischer Größen (Klimaelemente ) der Atmosphäre.

Die Anzahl der dargestellten Klimaelemente variert: 1 bis mehrere Elemente gleichzeitig


2. Wetterfronten

Wetterkarten

Wetterkarten sind graphische Darstellungen der physikalischen Größen (Klimaelemente ) der Atmosphäre.

Die Anzahl der dargestellten Klimaelemente variert: 1 bis mehrere Elemente gleichzeitig

z.B.

� Luftdruck� Temperatur� Niederschläge� Windstärke und Richtung� Bewölkungsgrad


2. Wetterfronten

Wetterkarten

Für die meisten Endverbraucher bedarf es übersichtlicher Wetterkarten:

- übersichtlich (Graphik) ‏- leicht zu verstehen(Symbole statt Ziffern) ‏

- Angaben über wesentlicheWettererscheinungen(heiter oder Regen; warm oder kalt, usw.)‏

z.B. Wetterkartenin Tageszeitung


2. Wetterfronten

Wetterkarten

Analyse-Karten

Enthalten die zum Zeitpunkt der Kartenerstellungen verfügbaren, gemessenen Daten


3. Wetter im Unterricht

Ansätze und Denkanstößezum Thema

Wetter im Unterricht

Was finden Schüler/inneninteressant ?

Wege zur Einführungdes Wetters in die Schule


Alle reden übers Wetter...

“Es ist schon ziemlich kaltfür die Jahreszeit ...

finden Sie nicht?”

Wenn man sonst nichts zu sagen hat,spricht man übers Wetter. Dabei herrschengerade über Wetter und Klima die größtenIrrtümer und Unwissenheiten.

Schüler können Spaß daran finden, Erwachsene über allgemein geltende Klischees zu belehren und berichtigen.

Lassen Sie Schüler nach verbreiteten Irrtümern suchen.


Einstiegsm öglichkeiten


Wetterkatastrophen unter die Lupe

Wetterkatastrophenfesseln die Neugieraller Menschen.

Über besonders verhe-erende Ereignisse findetman sehr ausführliche Berichte und Rekonstruktionen.Die Entstehung eines Sturms oder die klimatischen Rahmenbedingungen einer Verwüstung bieten die Möglichkeit meteorologische Gesetzm äßigkeitenSchritt für Schritt zu erforschen .




Wetter selbst vorhersagen Tips und Tricks für die Freizeit

Sehr viele Freizeitbeschäftigungenwerden vom Wetter beeinflusst,eingeschränkt oder ermöglicht.

Abhängig von Gebiet und Landschaftbietet sich die Möglichkeit, gezielteVorbereitungskurse zum ThemaWetter zu bieten:

z.B. Lawinenvorhersage, Wetter für Segelflieger,Piloten und Bergsteiger usw.




Wetterphänomene aus demAlltag

In unseren Breitengraden kommen sehr spektakuläreWetterphänomene vor

Gewitter und Hagel,stürmische Föhnlagen,Murenabgänge und Überschwemmungenund Lawinenabgängefördern die Neugierunserer Schüler/innen.




Wetter und Laune menschlicher Schicksale

Das Wetter hat unsere Geschichte geprägtund unsere Träume gepflegt,

es bringt Verwüstung und Entwicklung,drosselt die Wirtschaftoder kurbelt sie angestaltet unsere Freizeit,

und schlägt sich immer nochauf unser Gemüt,auf die Liebeund auf die Hoffnungen und Ängste unserer Zukunft aus.


Wetter als fächerübergreifendes Thema


Wetter und Geschichte

“Als die Römer im Regen standen”

Viele geschichtlichen Ereignissehätten bei veränderter Wetterlage einen ganz anderen Lauf einnehmen können...

Kolumbus hatte Glück als er von der Neuen Welt heimkehrte

Die Trade winds (Passatwinde) und Kolonialismus




Wetter und Wirtschaft

> Wetterkatastrophen verursachen wirtschaftlichrelevante Schäden

> Wetter und Versicherungswesen

> Klimaänderung im Zusammenhangmit Landwirtschaft und Energie



Wetter und Technik

Wetter und ArchitekturWind- und Schneelasten; Baustile und Klima




Wetter und Transportwesen

Einfluss des Wetters auf Sicherheitund Effizienz von Transportmitteln




Wetter, Medizin und Biologie

Zusammenhang zw. menschlichem Wohlbefinden, Gesundheit, biologischen Kreisläufen und Wetter




Wetter und Literatur

Das Wetter in Gedichten und Literatur




Wetter, Wahrnehmung und Gedächtnis

Zahlreiche Studien beweisen wie schlecht das menschliche Gedächtnis hinsichtlich des Wetters funktioniert.

War es ein warmer, kalter, verregneter oder sonniger Sommer?Welches Jahr haben wir besonders kalt, schneereich oder heiß in Erinnerung?

Unsere Erinnerungen sind wenigervon Tatsachen, sondern viel mehr von Wahrnehmungen, einzelnen Zeitpunkten und Geschehnissen geprägt. Vergleichen Sie mit Schülern deren persönlichen Erfahrungen mit den Wetteraufzeichnungen und den Daten aus offiziellen Archiven.




Erarbeitung u. Vortrag: Alex Fichera – HOB Bozenim Auftrag des Pädagogischen InstitutesFortbildung für Lehrkräfte am 16. März 2011Kursleitung: Monica Zanella

Mit besten Wünschen für eine erfolgreiche Entdeckungsreis e indas Wetter-Universum

Danke !

wetterkunde gs ms - Landesverwaltung

Documents

Transcript of wetterkunde gs ms - Landesverwaltung