7. wetterkunde
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Wetterkunde 3. Klasse
7. Wetterkunde7.1 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.
auf Erdoberfläche
Atmosphäre
31 %
100%
17,4% in Atmosphäre absorbiert
51,6%
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
7.2 Wasserkreislauf und Luftströmungen durch Sonnenstrahlung
WasserFestland
Verdunsten KondsensierenNiederschlag
Fluss
WasserkreislaufVon den Wasserflächen verdunstet Wasser (ebenso von Pflanzen) und gelangt (zum Teil durch die Luftströmung) (von der Sonne gefördert) in große Höhen.
Abkühlung KondensierenWolkenbildung Niederschlag Fluss.
Wetterkunde 3. Klasse
WasserkreislaufVon den Wasserflächen verdunstet Wasser (ebenso von Pflanzen) und gelangt (zum Teil durch die Luftströmung) (von der Sonne gefördert) in große Höhen.
Wolkenbildung Niederschlag Fluss.Abkühlung Kondensieren
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.
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Hoch - Tief
Ein Gebiet mit höherem Druck heißt Hochdruckgebiet, kurz Hoch.
Im Tiefdruckgebiet (Tief) ist der Druck niedriger.
Wetterkunde 3. Klasse
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.
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Hoch
H
Antizyklone
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.
T
Zyklone
Wetterkunde 3. Klasse
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.
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7.4 WetterfrontenLies 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
Wetterkunde 3. Klasse
7.5 Luftfeuchtigkeit
Luftfeuchtigkeit
0
5
10
15
20
25
30
-10 -5 0 5 10 15 20 25 30
Temperatur [°C]
Wa
ss
erd
am
pf
[g/m
³]
feuchtSättigung
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!
Wasser
Eis
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
Wetterkunde 3. Klasse
Nebelbildung Versuch
klare Luftkräftig schüttelnmit Wasserdampfsättigen
Luft
Wasser
AbsaugenSchließen
Öffnen und Kondensationskeimeansaugen
Luft hineinblasenkurze Zeit schließen
Dann Öffnen
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, ...)
klare Luftkräftig schüttelnmit Wasserdampfsättigen
Luft
Wasser
AbsaugenSchließen
Öffnen und Kondensationskeimeansaugen
Luft hineinblasenkurze Zeit schließen
Dann Öffnen
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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
Familie Ort Name
1. Wolken über 6000m: Federwolken (Cirrus),
bestehen aus feinen Schäfchenwolken (Cirrocumulus),
Eiskriställchen. Schleierwolken (Cirrostratus)
2. 2000 m bis 6000 m: grobe Schäfchenwolken (Altocumulus)
mittelhohe Schichtwolken (Altostratus)
3. Niedere Wolken Haufenschichtwolken (Stratocumulus),
bis zu 2000 m: Niedrige Schichtwolken (Stratus)
Tiefe Regenwolken (Nimbostratus)
4. Wolken mit großer Haufenwolken (Cumulus) bis 13.500 m
vertikaler Ausdehnung:
Gewitterwolken (Cumulonimbus) bis 18000m.
Wolkenfamilien
Wetterkunde 3. Klasse
WolkenWolkenWolkenWolken
Wetterkunde 3. Klasse
cirrus, -i; mcirrus, -i; m Haarlocke, HaarbüschelHaarlocke, Haarbüschel
stratum, -i; nstratum, -i; n Polster, Decke, BettPolster, Decke, Bett
altus 3 altus 3 hochhoch
nimbus, -i; mnimbus, -i; m WolkeWolke
cumulus, -i; m cumulus, -i; m Haufen, MasseHaufen, Masse
Lateinische Bezeichnungen
Wetterkunde 3. Klasse
Cirrus Federwolken (weiße zarte Fäden, Flecken oder schmale Bänder - feine Eiskristalle)
Wetterkunde 3. Klasse
Cirrocumulus
Schäfchenwolken
Wetterkunde 3. KlasseCirrostratus – Schleierwolken
Wetterkunde 3. Klasse
Altocumulus
grobe Schäfchenwolken
Wetterkunde 3. KlasseAltostratus – mittelhohe Schichtwolken
Wetterkunde 3. KlasseStratocumulus – Haufenschichtwolken
Wetterkunde 3. KlasseStratus – niedrige Schichtwolken
Wetterkunde 3. KlasseNimbostratus – Regenwolken
Wetterkunde 3. KlasseCumulus – niedrige, scharf abgegrenzte Haufenwolken
Wetterkunde 3. Klasse
Wetterkunde 3. Klasse
Cumulonimbus Gewitterwolken mit beträchtlicher vertikaler Ausdehnung
Wetterkunde 3. Klasse
1
11
2
2
4 4 3
3 3
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
7.8 Zusammenfassung
Wetterelemente: Messgerät(e):
Lufttemperatur
Luftdruck
Wind
Thermometer
Barometer
Schalenkreuzanemometer, Windfahne
Luftfeuchtigkeit Hygrometer
Wolken Satellitenbilder
Niederschläge Ombrometer
Wetterkunde 3. Klasse
7.8 Zusammenfassung Meteorologie: befasst sich mit der Beobachtung
der Wetterelemente Wetterdienste und Wetterkarte
Lies Buch S. 38
EndeEnde
Wetterkunde 3. Klasse
Luftdruckmessgeräte - Barometer
Wetterkunde 3. Klasse
Luftfeuchtigkeits-messgerät - Hygrometer
Wetterkunde 3. Klasse
FöhnFeuchte Luftmassen in Norditalien werden durch die Alpen zum Aufsteigen gezwungen. Dabei kühlen sie sich ab und auf Höhe des Kondensationsniveaus bilden sich Wolken und es regnet. Im Lee der Alpen sinken die Luftmassen wieder, sie erwärmen sich und bewirken so den trockenen Fallwind an der Alpennordseite.
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