wetterkunde gs ms - Landesverwaltung
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© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
Das Wetter...... eine Entdeckungsreise
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
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
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
1. Bestandteile der Meteorologie
Die Atmosphäre
ein Gemisch mit
besonderen
Eigenschaften
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
1. Bestandteile der Meteorologie
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
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Physikalische Größen der Wetterkunde
Temperatur- Temperatur der Luft (stets im Schatten gemessen!)
- Temp. großer Wassermengen (z.B. Meerestemperatur)
- in Grad Celsius °C.
1. Bestandteile der Meteorologie
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
Physikalische Größen der Wetterkunde
Temperatur und dessen Wirkung auf Flüssigkeiten u. Gase
- Warme Luft steigt auf
- erwärmte Luft dehnt sich aus
1. Bestandteile der Meteorologie
Im Unterricht:
zahlreiche Versuche festigendas Wissen über grundleg. Zusammenhänge zwischenAuftriebskraft und Volumeneines Gases.
Modell: “Heissluftballon”
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
Physikalische Größen der Wetterkunde
Temperatur und dessen Wirkung auf Flüssigkeiten u. Gase
- Warme Luft steigt auf
1. Bestandteile der Meteorologie
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
Physikalische Größen der Wetterkunde
Temperatur und dessen Wirkung auf Flüssigkeiten u. Gase
- Warme Luft dehnt sich aus
1. Bestandteile der Meteorologie
Ballonhautelastisch
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Physikalische Größen der Wetterkunde
Luftfeuchtigkeit
- absolute und relative Luftfeuchtigkeit
- Taupunkt (Sättigungspunkt)
1. Bestandteile der Meteorologie
Im Unterricht:
es ist wichtig die Begriffe rel. Feuchtigkeit und Taupunkterfolgreich zu vermitteln. Veranschaulichung durchModelle und Bildersprache: z.B. das “Eimermodell ”
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Physikalische Größen der Wetterkunde
Luftfeuchtigkeit
- absolute und relative Luftfeuchtigkeit
- Taupunkt (Sättigungspunkt)
1. Bestandteile der Meteorologie
Im Unterricht:
es ist wichtig die Begriffe rel. Feuchtigkeit und Taupunkterfolgreich zu vermitteln. Veranschaulichung durchModelle und Bildersprache: z.B. das “Eimermodell ”
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
Physikalische Größen der Wetterkunde
Luftfeuchtigkeit
- absolute Luftfeuchtigkeit
1. Bestandteile der Meteorologie
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.
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Physikalische Größen der Wetterkunde
Luftfeuchtigkeit
- relative Luftfeuchtigkeit
1. Bestandteile der Meteorologie
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.
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Physikalische Größen der Wetterkunde
Luftfeuchtigkeit
- Taupunkt
1. Bestandteile der Meteorologie
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
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Physikalische Größen der Wetterkunde
Wärmekapazität
die Fähigkeit von Körpern Wärme ohne wesentliche
Temperaturänderungen zu speichern
1. Bestandteile der Meteorologie
Im Unterricht:
trotz gleicher Wärmezufuhrerwärmen sich nicht alle Körpergleich schnell.
Zahlreiche Versuche aus demPhysik-Labor
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Physikalische Größen der Wetterkunde
Absorption und Brechungvon Sonnenstrahlen
Temperaturunterschiede zw.:
- bestrahlten undschattigen Flächen
- hellen u. dunklen Körpern
1. Bestandteile der Meteorologie
Im Unterricht:
Versuche zwischen Optik und Wärmelehre.
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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 !
1. Bestandteile der Meteorologie
Im Unterricht: Die Wechselhaftigkeit des Wetters macht das Lebenmöglich.Einfluss unterschiedlicherLandschaften auf das Wetter
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Grundlagen der Luftzirkulation
Die Sonne als Antrieb derWettermaschine
Die Sonne erwärmt Luftmassen; Meereund Kontinente.
Gäbe es keine Unterschiede in Strahlungsaufnahme und Erwärmung, dann gäbe es auch keinWetter.
1. Bestandteile der Meteorologie
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
Grundlagen der Luftzirkulation
Die Sonne als Antrieb derWettermaschine
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
1. Bestandteile der Meteorologie
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
Die Sonne als Antrieb derWettermaschine ...... auf das Wesentliche reduziert:
Grundlagen der Luftzirkulation
1. Bestandteile der Meteorologie
Sonneneinstrahlung
Erwärmung
Ausdehnung
Tiefdruck Aufstieg
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Grundlagen der Luftzirkulation
Hoch- und Tiefdruckzellen: Wind entsteht !
1. Bestandteile der Meteorologie
TH
ohne Coriolis-Kraft
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Grundlagen der Luftzirkulation
Hoch- und Tiefdruckzellen: Wind entsteht !
1. Bestandteile der Meteorologie
TH
mit Coriolis-Kraft
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Folge der Coriolis-Kraft: (Nordhalbkugel)
Wo am Boden Hochdruck herrscht
> Rotation Uhrzeigersinn
Wo am Boden Tiefdruck herrscht
> Rotation Gegen-Uhrzeigersinn
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Grundlagen der Luftzirkulation
Die Coriolis-Kraft: einfacher als man denkt !
1. Bestandteile der Meteorologie
Coriolis-Kraft
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Grundlagen der Luftzirkulation
Coriolis-Kraft
eine Frage des Standpunktes:
Beobachter aus dem All
Beobachter auf der Erde
1. Bestandteile der Meteorologie
Im Unterricht:
Animationen im InternetoderBallspiel auf dem Karussell am Spielplatz
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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)
1. Bestandteile der Meteorologie
Im Unterricht:
allg. Bedeutung d. Begriffe“Stabil” u. “Labil”
Das Kugelmodell
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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
1. Bestandteile der Meteorologie
Im Unterricht:
Beobachtung und Aufnahmeversch. Wolkenbilder im Laufedes Schuljahres(Wolkenkalender)
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Wolken erzählen ...
Wolken : nach Form und Lage
1. Bestandteile der Meteorologie
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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.
1. Bestandteile der Meteorologie
Im Unterricht:
Wolkenbeobachtung imSchulhof und Berechnung derGeschwindigkeitenVersuche zur Wolkenbildung imLabor
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Wolkenkunde
Wolken unterscheiden
Die Aussicht vom Klassenzimmer (über mehrere Tage) bietet Gelegenheit unterschiedliche Wolkentypen zubeobachten und benennen
1. Bestandteile der Meteorologie
Im Unterricht:
Das Wolken-QuizZu Unterrichtsbeginn sollenSchüler/innen sichtbare Wolkenbestimmen
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2. Wetterfronten Entstehung
Entwicklung
Darstellung
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2. Wetterfronten
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2. Wetterfronten
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
2. Wetterfronten
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
2. Wetterfronten
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
2. Wetterfronten
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
Entwicklungu. Darstellung
2. Wetterfronten
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
2. Wetterfronten
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
2. Wetterfronten
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
2. Wetterfronten
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
2. Wetterfronten
Entwicklung eines Tiefdrucksystems auf der Wetterkarte
Stadium 1
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2. Wetterfronten
Entwicklung eines Tiefdrucksystems auf der Wetterkarte
Stadium 2
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2. Wetterfronten
Entwicklung eines Tiefdrucksystems auf der Wetterkarte
Stadium 3
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2. Wetterfronten
Entwicklung eines Tiefdrucksystems auf der Wetterkarte
Stadium 4
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2. Wetterfronten
Entwicklung eines Tiefdrucksystems auf der Wetterkarte
Stadium 5
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2. Wetterfronten
Entwicklung eines Tiefdrucksystems auf der Wetterkarte
Stadium 6
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2. Wetterfronten
Entwicklung eines Tiefdrucksystems auf der Wetterkarte
Stadium 7
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2. Wetterfronten
Entwicklung eines Tiefdrucksystems auf der Wetterkarte
Stadium 8
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2. Wetterfronten
Entwicklung
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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.
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2. Wetterfronten
Wetterkarten
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2. Wetterfronten
Wetterkarten
Wetterkarten sind graphische Darstellungen physikalischer Größen (Klimaelemente ) der Atmosphäre.
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
2. Wetterfronten
Wetterkarten
Wetterkarten sind graphische Darstellungen physikalischer Größen (Klimaelemente ) der Atmosphäre.
Die Anzahl der dargestellten Klimaelemente variert: 1 bis mehrere Elemente gleichzeitig
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
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
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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
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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
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
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
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
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
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
2. Wetterfronten
Wetterkarten
Analyse-Karten
Enthalten die zum Zeitpunkt der Kartenerstellungen verfügbaren, gemessenen Daten
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
3. Wetter im Unterricht
Ansätze und Denkanstößezum Thema
Wetter im Unterricht
Was finden Schüler/inneninteressant ?
Wege zur Einführungdes Wetters in die Schule
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
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.
3. Wetter im Unterricht
Einstiegsm öglichkeiten
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
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 .
3. Wetter im Unterricht
Einstiegsm öglichkeiten
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
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 .
3. Wetter im Unterricht
Einstiegsm öglichkeiten
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
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.
3. Wetter im Unterricht
Einstiegsm öglichkeiten
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
Wetterphänomene aus demAlltag
In unseren Breitengraden kommen sehr spektakuläreWetterphänomene vor
Gewitter und Hagel,stürmische Föhnlagen,Murenabgänge und Überschwemmungenund Lawinenabgängefördern die Neugierunserer Schüler/innen.
3. Wetter im Unterricht
Einstiegsm öglichkeiten
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
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.
3. Wetter im Unterricht
Wetter als fächerübergreifendes Thema
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
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
3. Wetter im Unterricht
Wetter als fächerübergreifendes Thema
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
Wetter und Wirtschaft
> Wetterkatastrophen verursachen wirtschaftlichrelevante Schäden
> Wetter und Versicherungswesen
> Klimaänderung im Zusammenhangmit Landwirtschaft und Energie
3. Wetter im Unterricht
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
Wetter und Technik
Wetter und ArchitekturWind- und Schneelasten; Baustile und Klima
3. Wetter im Unterricht
Wetter als fächerübergreifendes Thema
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
Wetter und Transportwesen
Einfluss des Wetters auf Sicherheitund Effizienz von Transportmitteln
3. Wetter im Unterricht
Wetter als fächerübergreifendes Thema
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
Wetter, Medizin und Biologie
Zusammenhang zw. menschlichem Wohlbefinden, Gesundheit, biologischen Kreisläufen und Wetter
3. Wetter im Unterricht
Wetter als fächerübergreifendes Thema
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
Wetter und Literatur
Das Wetter in Gedichten und Literatur
3. Wetter im Unterricht
Wetter als fächerübergreifendes Thema
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
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.
3. Wetter im Unterricht
Wetter als fächerübergreifendes Thema
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie
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 !
© Alex Fichera 2011Einführung in die Meteorologie