7. Wetterkunde

1. 7. Wetterkunde 7.1 Sonnenstrahlung und Lufttemperatur Sonne: etwa 150 Mio. km von der Erde entfernt Sie besteht zum größten Teil aus Wasserstoff und Helium Temperatur an ihrer Oberfläche ca. 6000 K Wetterkunde 3. Klasse

2. Größenvergleich: vgl. Sonne(1,4Mio. km) zu Erde(12740km) = Fußball zu Stecknadelkopf in 25 m Entfernung Wetterkunde 3. Klasse

3. Die Sonne sendet Strahlung aus Wetterkunde 3. Klasse

4. Strahlung der Sonne Auf einen Quadratmeter der Erdatmosphäre treffen 1,37 kJ an Energie. Wetterkunde 3. Klasse

5. Temperaturschwankungen: • Sommer – Winter • Tag - Nacht. • Bei klarem Himmel sind die Tag-Nacht-Temperaturschwankungen viel größer, da die Wärmeenergie viel besser abgestrahlt werden kann als bei bewölktem Himmel. • Der Erdboden erwärmt sich viel stärker als die Luftschichten. Wetterkunde 3. Klasse

6. Entstehung der Jahreszeiten Wetterkunde 3. Klasse

7. Temperatur • In der untersten Atmosphäre (Troposphäre - 12 km) nimmt die Lufttemperatur nach oben hin ab. (ca. 6,5K / km. Ab der Tropopause (12 km) nimmt sie wieder zu) • Höchste Temperatur ca. um 14.00 Uhr, weil sich um diese Zeit die Erde am stärksten erwärmt hat. • Tiefste Temperatur ca. um 7.00 Uhr früh, weil dann am meisten abgestrahlt wurde. • Neben den obigen Schwankungen kann ein Vordringen von Warm- oder Kaltluftmassen die Temperatur beeinflussen. Wetterkunde 3. Klasse

8. Temperatur • Messung der Temperatur: In einem Wetterhäuschen. Das Thermometer darf keiner direkten Strahlung ausgesetzt sein. Lies Buch Seite 28 unten: Einfluss der Sonnenenergie auf das irdische Leben. Aufgabe S. 29 19.1 bis 4 Wetterkunde 3. Klasse

9. 7.2 Wasserkreislauf und Luftströmungen durch Sonnenstrahlung Wetterkunde 3. Klasse

10. Wolkenbildung Niederschlag Fluss. 7.2 Wasserkreislauf und Luftströmungen durch Sonnenstrahlung Wasserkreislauf Von den Wasserflächen verdunstet Wasser (ebenso von Pflanzen) und gelangt (zum Teil durch die Luftströmung) (von der Sonne gefördert) in große Höhen. Abkühlung Kondensieren Wetterkunde 3. Klasse

11. Wasserkreislauf Von den Wasserflächen verdunstet Wasser (ebenso von Pflanzen) und gelangt (zum Teil durch die Luftströmung) (von der Sonne gefördert) in große Höhen. Abkühlung Kondensieren Wolkenbildung Niederschlag Fluss. Wetterkunde 3. Klasse

12. Luftströmungen • Die Erwärmung des Festlandes ist stärker als die der Meere. Die warme Luft steigt auf, die kalte ab. • Dies führt auch zu Horizontalbewegungen. • Luftströmungen werden als Winde bezeichnet. Den augenblicklichen Zustand der Lufthülle bezeichnen wir als Wetter. Aufgaben Seite 30 Wetterkunde 3. Klasse

13. 7.3 Hoch- und Tiefdruckgebiete, Wind • Die unterschiedliche Erwärmung der Luft führt zu vertikalen Luftströmungen. Luftdruckschwankungen • Der Luftdruck hängt auch von der Höhe ab. • Um verschieden hoch gelegene Orte miteinander vergleichen zu können, führt man den reduzierten Luftdruck ein. ( Man bezieht ihn auf Meereshöhe.) Wetterkunde 3. Klasse

14. Isobaren Beispiel: Bregenz (400m) hat bei Normaldruck 963 mbar. Sein reduzierter Luftdruck beträgt 1013 mbar. Auf Wetterkarten verbindet man alle Orte mit gleichem reduziertem Druck. Die Verbindungslinien heißen Isobaren. Wetterkunde 3. Klasse

15. Hoch - Tief • Ein Gebiet mit höherem Druck heißt Hochdruckgebiet, kurz Hoch. • Im Tiefdruckgebiet (Tief) ist der Druck niedriger. Wetterkunde 3. Klasse

16. Wetterkunde 3. Klasse

17. Von den Wetterkarten, die täglich über die Bildschirme flimmern, wissen wir: Das Hoch steht für gutes Wetter, das Tief für schlechtes. Was verbirgt sich aber dahinter? Generell entsteht über warmen Flächen Tiefdruck, über kühleren Hochdruck. Wenn die Sonne die Erdoberfläche bescheint, erwärmt sich die darüber stehende Luft. Warme Luft ist leichter, steigt auf, und dadurch sinkt der Luftdruck am Boden. Ein Hoch ist ein Gebiet, in dem der Luftdruck höher ist als in seiner Umgebung. Da die Natur immer auf Ausgleich bedacht ist, existieren in einem Hoch ganz bestimmte Strömungsverhältnisse. So fließt die Luft am Erdboden vom hohen zum tiefen Druck. Wetterkunde 3. Klasse

18. Hoch • Vom Hochdruckgebiet aus strömt Luft weg, sie wird infolge der Erddrehung spiralförmig auseinanderströmen. (Auf der Nordhalbkugel im Uhrzeigersinn Antizyklone). • Im Hochdruckgebiet werden die abströmenden Luftmassen durch absinkende Luft aus größeren Höhen ersetzt. Diese erwärmt sich beim Sinken und die Wolken lösen sich auf. • Hochdruckgebiete haben meist Schönwetter. Wetterkunde 3. Klasse

19. Vom Hochdruckgebiet aus strömt Luft weg, sie wird infolge der Erddrehung spiralförmig auseinanderströmen. (Auf der Nordhallbkugel im Uhrzeigersinn Antizyklone). • Im Hochdruckgebiet werden die abströmenden Luftmassen durch absinkende Luft aus größeren Höhen ersetzt. Diese erwärmt sich beim Sinken und die Wolken lösen sich auf. • Hochdruckgebiete haben meist Schönwetter. Wetterkunde 3. Klasse

20. Tief • Umgekehrt strömt die Luft in ein Tiefdruckgebiet spiralförmig hinein. Auf der Nordhalbkugel gegen den Uhrzeigersinn Zyklone. • Die ins Tief dringende Luft steigt auf, kühlt sich ab. • Wolkenbildung. Es treten Bewölkung und Niederschläge auf. Wetterkunde 3. Klasse

21. Wetterkunde 3. Klasse

22. Winde • Windrichtung: Richtung aus der der Wind kommt. • Bestimmung mit der Windfahne. Windgeschwindigkeit: Messung mit dem Schalenkreuzanemometer. • Einheit km/h oder m/s • Die Windstärke wurde nach Beaufort in 12 Abstufungen eingeteilt. Inzwischen wurden noch 5 Stufen dazugefügt. Von Stärke 10 bis 17 verheerende Wirkungen (tropische Wirbelstürme wie Tornados, Taifune, Hurrikans). Wetterkunde 3. Klasse

23. http://www.aerodesign.de/aero/beaufort.htm Wetterkunde 3. Klasse

24. Regelmäßige Winde • Seewind: Land erwärmt sich am Tag. Warme Luft steigt auf, kühlere Seeluft strömt als Seewind gegen das Festland. • Landwind: In der Nacht weht kühler Landwind zum See. • Jahreszeitlich bedingte Temperaturunterschiede bewirken Windströmungen zwischen Kontinenten und Meeren. z. B. Monsunwinde zwischen Asien und dem Indischen Ozean. Wetterkunde 3. Klasse

25. 7.4 Wetterfronten Lies im Buch Seite 33 Merksatz • Warmfront gleitet über eine an einem Ort befindliche kalte Luft. Sicht verschlechtert. Wolkenbildung und ausgedehnte Niederschläge (Landregen) • Kaltfront: Sie schiebt sich unter eine Warmluft. Warmluft steigt auf und bildet Gewitterwolken. Heftige Regenschauer, im Sommer Gewitter. • Okklusion: Kaltfront holt Warmfront ein. Dabei entfernt sich der Bereich der Warmluft immer weiter vom Kern des Tiefs. Alterungsprozess der Zyklone. Wetterkunde 3. Klasse

26. Wetterkunde 3. Klasse

27. 7.5 Luftfeuchtigkeit feucht Sättigung 60% trocken Wetterkunde 3. Klasse

28. Ermitteln des Taupunkts • Versuch: • In einen außen trockenen Kolben wird Wasser und Eis gegeben. Gleich-mäßiges Abkühlen des Kolbens. • Ergebnis: Er beschlägt sich außen. • Lies die Temperatur ab! Wetterkunde 3. Klasse

29. In der Nacht kühlen sich alle Flächen ab. (Erdboden, Pflanzen usw.) Taubildung. • Ist die Außentemperatur unter 0°C kommt es zur Reifbildung. • Rauhreif, wenn sich bei Nebel an Zweigen von Bäumen, Sträuchern und Zäunen Eiskristalle bilden. Wetterkunde 3. Klasse

30. Wetterkunde 3. Klasse

31. Nebelbildung • Versuch Wetterkunde 3. Klasse

32. Versuchsergebnis zu Nebelbildung: • Ergebnis: Beim Öffnen des Hahnes kann sich die Luft im Kolben ausdehnen. • Sie kühlt sich ab. Wasserdampf kondensiert an den Kondensationskeimen. • Nebel entsteht hauptsächlich dort, wo genügend Kondensationskeime vorhanden sind. (Ruß, Staub, Abgase, ...) Wetterkunde 3. Klasse

33. 7.6 Wolken • Wolken entstehen, wenn feuchte Luft beim Aufsteigen unter den Taupunkt abkühlt. (Temperaturabnahme ca. 1°C je 100 m). • Sie bestehen aus winzigen Wassertröpfchen (0,005 bis 0,05 mm) oder Eiskriställchen. • Wasserwolken haben scharfe Ränder, Eiswolken nicht. • Wolken werden nach Höhe Form und Aufbau beschrieben. • 10 Hauptformen. Wetterkunde 3. Klasse

34. Wolkenfamilien Wetterkunde 3. Klasse

35. Wolken Wetterkunde 3. Klasse

36. Lateinische Bezeichnungen cirrus, -i; m Haarlocke, Haarbüschel stratum, -i; n Polster, Decke, Bett altus 3 hoch nimbus, -i; m Wolke cumulus, -i; m Haufen, Masse Wetterkunde 3. Klasse

37. Cirrus Federwolken (weiße zarte Fäden, Flecken oder schmale Bänder - feine Eiskristalle) Wetterkunde 3. Klasse

38. CirrocumulusSchäfchenwolken Wetterkunde 3. Klasse

39. Cirrostratus– Schleierwolken Wetterkunde 3. Klasse

40. Altocumulusgrobe Schäfchenwolken Wetterkunde 3. Klasse

41. Altostratus– mittelhohe Schichtwolken Wetterkunde 3. Klasse

42. Stratocumulus – Haufenschichtwolken Wetterkunde 3. Klasse

43. Stratus – niedrige Schichtwolken Wetterkunde 3. Klasse

44. Nimbostratus – Regenwolken Wetterkunde 3. Klasse

45. Cumulus– niedrige, scharf abgegrenzte Haufenwolken Wetterkunde 3. Klasse

46. Wetterkunde 3. Klasse

47. Cumulonimbus Gewitterwolken mit beträchtlicher vertikaler Ausdehnung Wetterkunde 3. Klasse

48. 4 4 3 2 1 3 2 3 1 1 Wetterkunde 3. Klasse

49. 7.7 Niederschläge Werden die in einer Wolke zu größeren Teilchen vereinigten Wassertröpfchen, bzw. Eiskristalle zu schwer fallen sie als Niederschlag zur Erde. Formen: • Regen • Schnee, entsteht bei Kondensation von Wasserdampf unter 0°C. • Graupeln: Wenn Wassertropfen an Eisnadeln oder Schneeflocken gefrieren. • Hagel: Bildet sich meist im Zusammenhang mit Gewittern. Sie bestehen meist aus mehreren Eisschichten, die durch das Auf- und Abwinden von Gewitterwolken entstehen. Wetterkunde 3. Klasse

50. Die Niederschlagsmenge wird in einem Ombrometer gemessen. • Die Kenntnis der Niederschlagsmenge ist wichtig für: Wasserkraftwerksplanung. • Bau von Wildwasserverbauungen, Lawinenschutzbauten usw. • Niederschlagsmengen in Städten: vgl. Buch S. 37 Abb 25.3 Wetterkunde 3. Klasse