DOWNLOAD. Wirbelstürme Klasse. Lucia Winterberg. Materialien und Hintergrundwissen für Ihren Erdkundeunterricht

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1 DOWNLOAD Lucia Winterberg Wirbelstürme Materialien und Hintergrundwissen für Ihren Erdkundeunterricht Klasse

2 Das Werk als Ganzes sowie in seinen Teilen unterliegt dem deutschen Urheberrecht. Der Erwerber des Werkes ist berechtigt, das Werk als Ganzes oder in seinen Teilen für den eigenen Gebrauch und den Einsatz im eigenen Unterricht zu nutzen. Die Nutzung ist nur für den genannten Zweck gestattet, nicht jedoch für einen schulweiten Einsatz und Gebrauch, für die Weiterleitung an Dritte (einschließlich, aber nicht beschränkt auf Kollegen), für die Veröffentlichung im Internet oder in (Schul-)Intranets oder einen weiteren kommerziellen Gebrauch. Eine über den genannten Zweck hinausgehende Nutzung bedarf in jedem Fall der vorherigen schriftlichen Zustimmung des Verlages. Verstöße gegen diese Lizenzbedingungen werden strafrechtlich verfolgt.

3 Entstehung und Einteilung tropischer Wirbelstürme u Lies den Text aufmerksam durch. Abb. 1: Tropischer Wirbelsturm Epsilon über dem Atlantik am Tropische Wirbelstürme entstehen wie der Name bereits vermuten lässt hauptsächlich an der Meeresoberfläche in den Tropen oder Subtropen. Sie benötigen zu ihrer Entstehung viel Feuchtigkeit und hohe Temperaturen. Die feuchten Luftmassen steigen auf, durch die Corioliskraft entsteht ein riesiger Wirbel auf der Südhalbkugel bewegen sich die Luftmassen nach rechts, also im Uhrzeigersinn, und auf der Nordhalbkugel nach links, also entgegen des Uhrzeigersinns. In dieser zyklonalen Rotation liegt auch die Ursache für die spiralförmig angeordneten Wolkenbänder der tropischen Wirbelstürme. Je nach ihrer Entstehungsregion tragen die tropischen Wirbelstürme unterschiedliche Bezeichnungen. In Mittel- und Nordamerika treten sie hauptsächlich in der Zeit von Juni bis November auf hier werden sie Hurrikane genannt. Im asiatischen Raum werden die Wirbelstürme als Taifune, im Indischen Ozean als Zyklone bezeichnet. v Trage in die Tabelle die Entstehungsgebiete der tropischen Wirbelstürme ein und ergänze ihre jeweiligen Bezeichnungen (Hurrikan, Taifun, Zyklon). Beschrifte außerdem die Ozeane auf der Karte Entstehungsgebiet Bezeichnung des Wirbelsturms

4 Entstehungsbedingungen tropischer Wirbelstürme w Lies den Text aufmerksam durch. Entwickle drei Fragen zu den Entstehungsbedingungen eines tropischen Wirbelsturms und lasse sie anschließend von deinem Sitznachbarn beantworten. Für die Entstehung eines tropischen Wirbelsturms sind wesentliche Bedingungen notwendig. Die Wassertemperatur der Ozeane im Entstehungsgebiet muss mindestens 27 C betragen so steigen die warmen Luftmassen auf und ziehen weitere Luftmassen mit sich, bedingt durch dieses Tiefdrucksystem entstehen erste Winde. Der durch die Verdunstung entstandene Wasserdampf ist die Energiequelle des tropischen Wirbelsturms: Die Luftmassen wer- Abb. 2: Entstehungsschema eines tropischen Wirbelsturms den weiter erwärmt und steigen schneller nach oben. In der Höhe dürfen keine starken Windveränderungen vorhanden sein, die Umgebungswinde müssen eine ähnliche Stärke aufweisen und in annähernd gleiche Richtung wehen wie die Winde des entstandenen Wirbelsturms sonst würde der aufsteigende Luftstrom abknicken. Die Aufwinde werden durch die Corioliskraft in Rotation gebracht, sodass die Umgebung des entstandenen tropischen Wirbelsturms einer großen Sogwirkung ausgesetzt ist. Je mehr Wärmeenergie in Gestalt von verdunsteten Wassermengen in den Wirbelsturm aufgenommen wird, umso schneller steigt die Luft nach oben und die Kraft des Sturms nimmt weiter zu. Die starken Aufwinde schrauben sich immer schneller nach oben. Notiere hier deine Fragen: x Überlege. Was passiert, wenn ein tropischer Wirbelsturm das Festland erreicht? 2

5 Forschungsauftrag: Tropische Wirbelstürme als Naturkatastrophe y a) Tropische Wirbelstürme können große Schäden anrichten. Informiere dich im Internet über die Gefahren und Auswirkungen von tropischen Wirbelstürmen. Recherchiere anschließend die jüngsten drei tropischen Wirbelstürme. Bereite dich darauf vor, als Reporter aus dem Katastrophengebiet zu berichten. Welche Auswirkungen hatte der tropische Wirbelsturm auf das Land? Fülle hierzu die folgende Tabelle aus. Abb. 3: Auswirkungen des Hurrikans Sandy an der Ostküste der USA im Oktober 2012 Art des tropischen Wirbelsturms (Hurrikan, Taifun, Zyklon) Verbreitungsgebiet Auswirkungen/ Folgen Name des tropischen Wirbelsturms Wenn du deinen Mitschülern von den Auswirkungen des tropischen Wirbelsturms berichtest, gib ihnen mindestens Informationen zu folgenden Fragen. Natürlich kannst du dir darüber hinaus noch weitere Informationen beschaffen und an deine Mitschüler weitergeben. Wo trat der tropische Wirbelsturm auf, und wie wurde er demnach genannt? Welche maximale Geschwindigkeit erreichte der Sturm? Welche Schäden hat der Sturm angerichtet? Welche Maßnahmen wurden ergriffen? b) Für Interessierte: Recherchiere. Wie kommen die Wirbelstürme im Atlantik zu ihren Vornamen? 3

6 Tornados U Bringe die Schnipselchen in die richtige Reihenfolge und du erfährst, wie sich Tornados auch eine Art von Wirbelstürmen von tropischen Wirbelstürmen unterscheiden. Die Grafik kann dir helfen. Das Internet oder das Schulbuch können dir zusätzliche Informationen liefern. gibt es noch weitere Arten von Wirbelstürmen einem sehr schmalen Luftwirbel, wodurch die aufsteigenden Warmluftmassen Wind- oder Wasserhose genannt. Neben den tropischen Wirbelstürmen und erhebliche Schäden anrichten. Er reicht vom Erdboden Warmluft Kaltluft welcher schnell rotiert und sich Tornados werden auch über dem Festland, Kaltluft trifft und kondensiert. um seine eigene Achse dreht. mit zerstörerischer Kraft. über das Festland bewegen als Hurrikans, Die kalte Luft strömt in der Höhe auf Abb. 4: Luftströme in einem Tornado Der Tornado entsteht der typische Tornadorüssel entsteht. bis zur Unterseite einer Gewitterwolke. in starke Rotation versetzt werden mit über 500km/h kann sich der Wirbelsturm wo feuchtwarme Luft vom Boden aufsteigt, Der Tornado ist ein Wirbelsturm mit Tornados haben größere Geschwindigkeiten in entgegengesetzter Richtung zum Boden, 4

7 Unterschied Tornado Hurrikan V Arbeite mit einem Partner zusammen. Der ältere von euch liest Text A, der andere Text B. In Text A geht es um die Entstehung und Verbreitung von Hurrikanen, Text B behandelt die Tornados. Tragt die Informationen aus eurem Text in eine Tabelle ein und stellt sie eurem Partner vor. (Stellt die folgenden Eigenschaften von Hurrikan und Tornado gegenüber: Größe/betroffene Region/Dauer/Geschwindigkeit/Gefahren/Zeit, in der der Sturm auftritt/ Schutzmaßnahmen) Text A Hurrikane stellen mit hohen Windgeschwindigkeiten, Wellen und schweren Niederschlägen eine große Gefahr dar. Sie sind Tiefdruckgebiete mit einem Durchmesser von bis zu 100 km. Im Auge des Hurrikans, dem Sturmzentrum, herrschen nur schwache Winde. Ein Hurrikan kann über mehrere Stunden an einem Ort mit einer Rotationsgeschwindigkeit von bis zu 300 km/h wüten. In den Monaten von Juli bis November bilden sich die meisten Hurrikane, hauptsächlich zwischen 10 und 20 nördlicher Breite im westlichen Atlantik, Karibik und Golf von Mexiko, nie in Äquatornähe. Ein Hurrikan kann über Wochen bestehen und dabei Flächen von tausenden Quadratkilometern verwüsten, während er sich mit 15 bis 50 km/h fortbewegt. Damit er erhalten bleibt, muss er sich über warmes Meerwasser bewegen, nur so entsteht ausreichend Energie in Form von aufsteigendem Wasserdampf. Über Land wird der Hurrikan zwar instabil, hat jedoch noch so viel Kraft, dass er in Küstennähe verheerende Schäden anrichtet so richtete zum Beispiel der Hurrikan Katrina im August 2005 im Südosten der USA Schäden von etwa 81 Milliarden Dollar an. Um die Bevölkerung rechtzeitig warnen und evtl. evakuieren zu können, ist eine Vorhersage der Zugrichtung und der Stärke von Hurrikanen von hoher Bedeutung. Auf Satellitenbildern sind Hurrikane gut zu erkennen. Text B Tornados entstehen über dem Festland. Sie bilden sich, wenn feuchtwarme Bodenluft auf hochreichende Kaltluft trifft. Sie treten meist in der Zeit von April bis Juli auf. Tornados haben einen Durchmesser von einigen Metern bis etwa 500 m und bewegen sich mit 50 bis 60 km/h über dem Land fort, sie können jedoch auch zeitweise still stehen oder eine Geschwindigkeit von 100 km/h erreichen. Im Schlauch des Tornados rotiert die Luft mit hohen Geschwindigkeiten, mit über 500 km/h können sie die Hurrikane übertreffen. Von der Wucht der Winde geht die größte Gefahr aus, durch den vom Unterdruck im Inneren des Tornados entstehenden Sog werden Autos und schwere Fahrzeuge in die Höhe geschleudert, Bäume entwurzelt und Hausdächer abgedeckt. Abb. 6: Tornado 2007, Manitoba/Kalifornien Abb. 5: Hurrikan Dennis 2005, Golf von Mexiko Die Lebensdauer eines Tornados beträgt zwischen wenigen Sekunden bis mehr als eine Stunde, durchschnittlich liegt sie unter 10 Minuten. Am häufigsten entstehen Tornados im Mittleren Westen und im Süden der USA, wo kalte Polarluft aus dem Norden und die warm-feuchte subtropische Luft vom Golf von Mexiko aufeinandertreffen. In den USA werden Tornados auch Twister genannt. In Europa treten ähnliche Wirbelstürme auf, diese sogenannten Tromben haben jedoch eine geringere Kraft. Tornados lassen sich aufgrund ihres relativ spontanen Entstehens nur schlecht vorhersagen, es besteht nur ein kleines Zeitfenster von etwa 20- bis 30-minütiger Vorwarnzeit. 5

8 Experiment: Der Tornado-Rüssel W Führe gemeinsam mit einem Partner ein Experiment zur Entstehung des sogenannten Tornado-Rüssels durch. Hierzu benötigt ihr folgende Materialien: zwei PET-Flaschen mit je zwei Litern Fassungsvermögen Klebeband Wasser Eine Stoppuhr Einen Lappen Vorbereitung: Entfernt die Verschlüsse von beiden Flaschen. Füllt eine der beiden PET-Flaschen zu drei Viertel mit Wasser. Setzt die andere, leere Flasche mit der Öffnung nach unten auf die volle Flasche. Verbindet anschließend die beiden Öffnungen mit Klebeband miteinander wickelt hierbei das Klebeband mehrmals um die Flaschenöffnungen, damit es gut hält. Durchführung: Stoppt nun die Zeit, die das Wasser braucht, um von der einen in die andere Flasche zu fließen. Dreht hierzu deine Konstruktion schnell um, so dass die gefüllte Flasche oben ist. Beobachtet das Verhaltens des Wassers, notiert anschließend eure Beobachtungen. Führt das Experiment nun noch ein zweites Mal mit einer kleinen Änderung durch. Haltet die untere Flasche fest, während ihr die andere Flasche in eine schnelle Kreisbewegung versetzt. Notiert euch wieder eure Beobachtungen bezüglich des Fließverhaltens und der Fließdauer des Wassers. Überlegt in einem dritten Schritt: Wie kommt das unterschiedliche Fließverhalten des Wassers in den beiden Versuchen zustande? Beobachtungen Durchführung 1: Beobachtungen Durchführung 2: 6

9 Lösungen Seite 1, Aufgabe v Hurrikane Hurrikane Zyklone Taifune Pazifischer Ozean Äquator Pazifischer Ozean Atlantischer Ozean Indischer Ozean Taifune Zyklone Taifune Seite 2, Aufgabe x Erreicht ein Hurrikan das Festland, schwächt sich dieser allmählich ab, da über dem Land keine weitere Feuchtigkeit nachgeliefert wird und der Wirbel bricht zusammen. Seite 3, Aufgabe y b) Seit 1953 werden alle Hurrikane im Atlantik nach einer Liste benannt, welches von einem internationalen Komitee der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) erstellt wird. Auf dieser Liste stehen für jede Hurrikansaison 21 alphabetisch angeordnete weibliche und männliche Vornamen. Vor 1979 waren es nur weibliche Namen. Die Namen wiederholen sich alle 6 Jahre. Es können jedoch auch Namen von der Liste gestrichen und durch neue ersetzt werden. Dies wird bei zerstörerischen Hurrikanen, wie z. B. Katrina (2005) gemacht. Gibt es in einer Saison mehr als 21 Hurrikane, werden die folgenden nach griechischen Buchstaben benannt (Alpha, Beta, Gamma usw.). Seite 4, Aufgabe U Neben den tropischen Wirbelstürmen gibt es noch weitere Arten von Wirbelstürmen mit zerstörerischer Kraft. Der Tornado ist ein Wirbelsturm mit einem sehr schmalen Luftwirbel, welcher schnell rotiert und sich um seine eigene Achse dreht. Er reicht vom Erdboden bis zur Unterseite einer Gewitterwolke. Der Tornado entsteht über dem Festland, wo feuchtwarme Luft vom Boden aufsteigt, in der Höhe auf Kaltluft trifft und kondensiert. Die kalte Luft strömt in entgegengesetzter Richtung zum Boden, wodurch die aufsteigenden Warmluftmassen in starke Rotation versetzt werden der typische Tornado-Rüssel entsteht. Tornados haben größere Geschwindigkeiten als Hurrikans, mit über 500 km/h kann sich der Wirbelsturm über das Festland bewegen und erhebliche Schäden anrichten. Tornados werden auch Wind- oder Wasserhose genannt. Seite 5, Aufgabe V Hurrikan Tornado Größe: Bis zu 100 km/h Einige Meter bis 500 Meter Betroffene Region: hauptsächlich Südosten der USA hauptsächlich Mittlerer Westen und Süden der USA Dauer: Können über Wochen bestehen Durchschnittlich 10 Minuten Geschwindigkeit: 15 bis 50 km/h über dem Meer 50 bis 60 km/h, es können auch Geschwindigkeiten von bis zu 100 km/h auftreten Gefahren: Verheerende Schäden in Küstennähe Zeit, in der der Sturm auftritt: Juli bis November April bis Juli Schutzmaßnahmen: Seite 6, Experiment: Vorhersage anhand von Satellitenbildern gut möglich Beobachtungen Durchführung 1: Es fließt kein Wasser in die untere Flasche. Der starke Sog eines Tornados kann große Schäden auf dem Festland anrichten. Nur Vorwarnzeiten von 20 30min Beobachtungen Durchführung 2: Das Wasser fließt aus der oberen in die untere Flasche. Dabei entsteht ein trichterförmiger Wasserstrudel. Erklärung: Im ersten Versuch kann kein Wasser aus der oberen in die untere Flasche laufen, da die Luft in der unteren Flasche keine Möglichkeit zum Entweichen hat. Die schnelle Kreisbewegung im zweiten Versuch drückt das Wasser ein wenig an die Außenwand der Flasche, ein Luftkanal entsteht und die Luft aus der unteren Flasche kann nach oben steigen. Tornados entstehen ähnlich die warme Luft steigt auf und wird durch starke Winde in Rotation versetzt. 7

10 Weitere Downloads, E-Books und Print-Titel des umfangreichen Persen-Verlagsprogramms finden Sie unter Hat Ihnen dieser Download gefallen? Dann geben Sie jetzt auf direkt bei dem Produkt Ihre Bewertung ab und teilen Sie anderen Kunden Ihre Erfahrungen mit. Bildquellen: Coverabbildung, Kopfzeile und Seite 1: Tropischer Wirbelsturm Epsilon über dem Atlantik, : gemeinfrei. URL: Seite 2: Schema tropischer Wirbelsturm: gemeinfrei. URL: Seite 2: Karte mit Gebieten tropischer Wirbelstürme: Marion El-Khalafawi Seite 3: Hurrikan Sandy: gemeinfrei. URL: Seite 4: Schema: Luftströme in einem Tornado: Marion El-Khalafawi Seite 5: Hurrikan Dennis 2005: gemeinfrei. URL: Seite 5: Tornado in Manitoba, Kalifornien 2007: Justin This file is licensed under the Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported license. URL: Seite 6: PET-Flasche: akiyoko Fotolia.com 2014 Persen Verlag, Hamburg AAP Lehrerfachverlage GmbH Alle Rechte vorbehalten. Das Werk als Ganzes sowie in seinen Teilen unterliegt dem deutschen Urheberrecht. Der Erwerber des Werks ist berechtigt, das Werk als Ganzes oder in seinen Teilen für den eigenen Gebrauch und den Einsatz im Unterricht zu nutzen. Die Nutzung ist nur für den genannten Zweck gestattet, nicht jedoch für einen weiteren kommerziellen Gebrauch, für die Weiterleitung an Dritte oder für die Veröffentlichung im Internet oder in Intranets. Eine über den genannten Zweck hinausgehende Nutzung bedarf in jedem Fall der vorherigen schriftlichen Zustimmung des Verlags. Sind Internetadressen in diesem Werk angegeben, wurden diese vom Verlag sorgfältig geprüft. Da wir auf die externen Seiten weder inhaltliche noch gestalterische Einflussmöglichkeiten haben, können wir nicht garantieren, dass die Inhalte zu einem späteren Zeitpunkt noch dieselben sind wie zum Zeitpunkt der Drucklegung. Der Persen Verlag übernimmt deshalb keine Gewähr für die Aktualität und den Inhalt dieser Internetseiten oder solcher, die mit ihnen verlinkt sind, und schließt jegliche Haftung aus. Satz: Graph & Glyphe Bestellnr.: