Grundkurs Geografie (Sachsen) Mündliche Prüfung / Referat Jahrgangsstufe 11 /1. Kurshalbjahr Aufgabe 1

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1 Grundkurs Geografie (Sachsen) Mündliche Prüfung / Referat Jahrgangsstufe 11 /1. Kurshalbjahr Aufgabe 1 Die außertropische Zirkulation Aufgaben 1. Erläutern Sie die Entstehung der außertropischen Westwinde am Beispiel der Nordhalbkugel (M 1). 2. Erklären Sie die Entwicklung und den Aufbau einer Zyklone sowie die Wettererscheinungen bei ihrem Durchzug (M 2). 3. Beschreiben Sie mithilfe von M 3 das Wetter in Frankfurt /Main und geben Sie eine Wetterprognose. Materialien M 1 Geografische Verteilung der jährlichen Strahlungsbilanz Erde Atmosphäre Quelle: Wie funktioniert das? Wetter und Klima, Meyers Lexikonverlag, Mannheim 1989, S

2 M 2 Lebenslauf einer Zyklone Quelle: Heimat und Welt. Oberstufe, Braunschweig 1997, S

3 M 3 Bodenwetterkarte Quelle: Seydlitz Geographie 11, S. 27 Schroedel Verlag GmbH, Hannover

4 Skizze eines Prüfungsablaufs 1. Hinweise für die Themenerschließung Zur Erstellung des Prüfungsvortages nutzen Sie den Atlas und beziehen sich auf die der Aufgabe beigegebenen Materialien. Beachten Sie, dass die in den Atlanten vorhandenen Karten zur Luftdruckverteilung und zum Wind stets die Situation der unteren Troposphäre darstellen. Überlegen Sie, inwieweit sich Tafelskizzen und im Prüfungsraum vorhandene Wandkarten in den Vortrag integrieren lassen. 2. Gliederung des Referats Folgen Sie beim Aufbau des Prüfungsreferats der Gliederung der Aufgabenstellung. Einleitung Bedeutung der Zirkulationsvorgänge in der Atmosphäre für das Klima der Erde Auswirkungen auf die Witterung in Deutschland Hauptteil zu 1. Erläuterung der Einstrahlungsverhältnisse auf der Erde Entstehung eines Luftmassenaustausches zwischen Äquator und Pol Einfluss der Corioliskraft, Herausbildung der außertropischen Westwinde und des Jetstreams zu 2. Entstehung von Zyklonen Entwicklungsetappen von Zyklonen Beschreibung der Wettererscheinungen zu 3. Auswertung der Wetterkarte Erstellung einer Prognose durch Rückgriff auf Aussagen aus 2. 20

5 3. Skizzierung des Referats Einleitung Das Klima der Erde und die Witterung einzelner Regionen werden von zahlreichen Faktoren gesteuert, von denen die Zirkulationsvorgänge in der Atmosphäre die wichtigsten sind. Hauptteil zu 1. Wegen der Gestalt der Erde unterscheiden sich die Einstrahlungsverhältnisse in einzelnen Gebieten. Wie in M 1 dargestellt, stehen einem Gebiet mit ständigem Einstrahlungsüberschuss beiderseits des Äquators zwei Gebiete mit einem ständigen Einstrahlungsdefizit in der Umgebung der Pole gegenüber. Dies führt zur Herausbildung großräumiger Luftdruckunterschiede. Am Äquator entsteht ein thermisches Bodentief. Durch den ständigen Einstrahlungsüberschuss (positive Nettostrahlung) erwärmt sich die Luft, die Luftsäule dehnt sich aus und die Isobaren wölben sich auf. In der Höhe entsteht über dem erwärmten Gebiet ein thermisches Höhenhoch, aus dem Luft abströmt. Dieser Massenverlust in der Höhe bewirkt am Boden absinkenden Luftdruck und somit die Entstehung des thermischen Bodentiefs, in das Luft von der Seite einströmt. Das Höhenhoch kompensiert den Massenverlust, indem es Luft vom Boden ansaugt. Die Aufstiegsbewegung wird durch die starke Erwärmung der bodennahen Luft erleichtert. Über den Polen laufen analog die entgegengesetzten Prozesse ab. Zwischen den thermischen Druckgebieten über den Polen und über dem Äquator setzt nun eine Ausgleichsströmung in Richtung des Druckgefälles ein, die in der Höhe vom Äquator auf die Pole und am Boden von den Polen auf den Äquator gerichtet sein müsste. Diese ideale Zirkulation kann aber wegen der unterschiedlichen Größe der beteiligten Räume und wegen der Rotation der Erde nicht eintreten. Für die weitere Betrachtung ist die Höhenströmung vom Äquator zum Pol von besonderer Bedeutung. Dieser Wind wird, da er aus einem Gebiet mit höherer in ein Gebiet mit geringerer Rotationsgeschwindigkeit weht, von der Corioliskraft nach rechts abgelenkt. In der planetaren Frontalzone, etwa zwischen 40 und 50 Nord stellt sich ein breitenparalleler Westwind ein. Da innerhalb dieses Gebietes das Luftdruckgefälle besonders groß ist, entsteht in einer Höhe von ca. 10 km eine Zone besonders hoher Windgeschwindigkeit, der Strahlstrom oder Jetstream. Dieser Wind unterbindet den Luft- 21

6 massenaustausch zwischen Pol und Äquator und damit auch den Wärmetransport. Folglich verstärkt sich innerhalb der Frontalzone der Temperaturgegensatz zwischen höheren und niederen Breiten. Der Jetstream wird nun instabil und beginnt zu mäandrieren, Warmluftvorstöße nach Norden und Kaltluftvorstöße nach Süden werden möglich, der meridionale Temperaturunterschied sinkt und die Westwinde stellen sich wieder ein. zu 2. Im Bereich der Scheitelpunkte der Jetstreammäander entstehen durch Strömungsdivergenz dynamische Tiefdruckgebiete, die Zyklonen. Diese werden zur Polseite des Jetstreams ausgelenkt und entgegen dem Uhrzeigersinn in Rotation versetzt. Während ihrer Entwicklung durchlaufen die Zyklonen typische Entwicklungsphasen, von der Wellenstörung, über die ideal ausgeprägte Zyklone hin zur Okklusion, wie in M 2 dargestellt ist. Die Zyklonen durchlaufen diese Entwicklungsstadien auf ihrem Weg vom Entstehungsort zwischen Neufundland und Island nach Europa. Für die Darstellung der Wettererscheinungen eignet sich am besten ein Profil durch die voll ausgeprägte Zyklone, das Sie an der Tafel entwickeln sollten. Gliedern Sie in Vorderseite, Warmsektor und Rückseite und charakterisieren Sie die Warmfront und die Kaltfront als Grenzen. Beschreiben und begründen Sie für die Teile der Zyklone die Bewölkung (Cirrus, Stratus und Nimbostratus an der Warmfront, einzelne Cumuli im Warmsektor, Cumulus und Cumulonimbus an der Kaltfront), das Niederschlagsverhalten, das sich aus den auftretenden Wolkenarten ableitet, sowie die vorherrschende Windrichtung. Zudem sollten die Veränderungen des Luftdrucks und der Lufttemperatur beim Durchzug der Zyklone dargestellt und die vorherrschenden Luftmassen (maritime Tropikluft im Warmsektor und maritime Polarluft auf der Rückseite) benannt und kurz charakterisiert werden. zu 3. Aus der Wetterkarte ist zu entnehmen, dass Frankfurt vom Warmsektor einer Zyklone beeinflusst wird. Beschreiben Sie kurz die zu erwartenden Wettererscheinungen und geben Sie eine Prognose, indem Sie den nachfolgenden Durchzug der Kaltfront und das einsetzende Rückseitenwetter zur Grundlage ihrer Aussagen machen. Benennen Sie unter Berücksichtigung der Lage der großen Druckgebiete und der Windrichtung die herrschende Großwetterlage (Westwetterlage). 22

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