Transcript Wetter

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
100%
31 %
Atmosphäre
17,4%
in Atmosphäre absorbiert
51,6%
auf Erdoberfläche
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-NachtTemperaturschwankungen 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
Verdunsten
Kondsensieren
Niederschlag
Fluss
Wasser
Festland
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
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
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

Antizyklone

H

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

T

Zyklone

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
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,
Wetterkunde 3. Klasse
Taifune, Hurrikans).

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
Wetterkunde 3. Klasse
7.5 Luftfeuchtigkeit
Wasserdampf [g/m³]
Luftfeuchtigkeit
30
25
Sättigung
20
feucht
15
10
60%
5
trocken
0
-10 -5
0
5
10 15 20 25 30
Temperatur
Wetterkunde 3. Klasse [°C]
Ermitteln des Taupunkts


Eis


Versuch:
In einen außen trockenen
Kolben wird Wasser und
Eis gegeben. Gleichmäßiges Abkühlen des
Kolbens.
Ergebnis: Er beschlägt
sich außen.
Lies die Temperatur ab!
Wasser
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
Absaugen
Schließen
Luft
Wasser
klare Luft
kräftig schütteln
mit Wasserdampf
sättigen
Öffnen und
Kondensationskeime
ansaugen
Wetterkunde 3. Klasse
Luft hineinblasen
kurze Zeit schließen
Dann Öffnen
Versuchsergebnis zu Nebelbildung:
Absaugen
Schließen


Luft
Wasser
klare Luft
kräftig schütteln
mit Wasserdampf
sättigen
Öffnen und
Kondensationskeime
ansaugen
Luft hineinblasen
kurze Zeit schließen
Dann Öffnen

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
Familie Ort
1.
2.
Name
Wolken über 6000m:
Federwolken (Cirrus),
bestehen aus feinen
Schäfchenwolken (Cirrocumulus),
Eiskriställchen.
Schleierwolken (Cirrostratus)
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.
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
Cirrocumulus
Schäfchenwolken
Wetterkunde 3. Klasse
Cirrostratus – Schleierwolken
Wetterkunde 3. Klasse
Altocumulus
grobe
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
Wetterkunde 3. Klasse
Cumulonimbus
Gewitterwolken mit
beträchtlicher
vertikaler
Ausdehnung
Wetterkunde 3. Klasse
4
2
4
3
3
3
2
1
Wetterkunde 3. Klasse
1
1
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
Thermometer
Luftdruck
Barometer
Wind
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
Wetterkunde 3. Klasse
Ende
Luftdruckmessgeräte - Barometer
Wetterkunde 3. Klasse
Luftfeuchtigkeitsmessgerät
- Hygrometer
Wetterkunde 3. Klasse
Föhn
Feuchte 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.
Wetterkunde 3. Klasse