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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. Größenvergleich:.
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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
Größenvergleich: vgl. Sonne(1,4Mio. km) zu Erde(12740km) = Fußball zu Stecknadelkopf in 25 m Entfernung Wetterkunde 3. Klasse
Die Sonne sendet Strahlung aus Wetterkunde 3. Klasse
Strahlung der Sonne Auf einen Quadratmeter der Erdatmosphäre treffen 1,37 kJ an Energie. Wetterkunde 3. Klasse
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
Entstehung der Jahreszeiten Wetterkunde 3. Klasse
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
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
7.2 Wasserkreislauf und Luftströmungen durch Sonnenstrahlung Wetterkunde 3. Klasse
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
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
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
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
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
Hoch - Tief • Ein Gebiet mit höherem Druck heißt Hochdruckgebiet, kurz Hoch. • Im Tiefdruckgebiet (Tief) ist der Druck niedriger. Wetterkunde 3. Klasse
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
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
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
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
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
http://www.aerodesign.de/aero/beaufort.htm Wetterkunde 3. Klasse
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
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
7.5 Luftfeuchtigkeit feucht Sättigung 60% trocken Wetterkunde 3. Klasse
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
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
Nebelbildung • Versuch Wetterkunde 3. Klasse
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
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
Wolkenfamilien Wetterkunde 3. Klasse
Wolken Wetterkunde 3. Klasse
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
Cirrus Federwolken (weiße zarte Fäden, Flecken oder schmale Bänder - feine Eiskristalle) Wetterkunde 3. Klasse
CirrocumulusSchäfchenwolken Wetterkunde 3. Klasse
Cirrostratus– Schleierwolken Wetterkunde 3. Klasse
Altocumulusgrobe Schäfchenwolken Wetterkunde 3. Klasse
Altostratus– mittelhohe Schichtwolken Wetterkunde 3. Klasse
Stratocumulus – Haufenschichtwolken Wetterkunde 3. Klasse
Stratus – niedrige Schichtwolken Wetterkunde 3. Klasse
Nimbostratus – Regenwolken Wetterkunde 3. Klasse
Cumulus– niedrige, scharf abgegrenzte Haufenwolken Wetterkunde 3. Klasse
Cumulonimbus Gewitterwolken mit beträchtlicher vertikaler Ausdehnung Wetterkunde 3. Klasse
4 4 3 2 1 3 2 3 1 1 Wetterkunde 3. Klasse
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
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