Sonne, Motor des Lebens

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1 Sonne, Motor des Lebens Meteorologie = Wetterkunde Atmosphäre = Lufthülle der Erde; besteht aus mehreren Schichten, das Wettergeschehen spielt sich in der Troposphäre (= unterste Schicht) ab Die Atmosphäre: 160 km Thermosphäre 80 km 48 km Mesosphäre 16 km Stratosphäre Tropossphäre Wetterballon km Düsenflugzeug 9-13,5 km 0 km Mount Everest m Die Atmosphäre dehnt sich bis ca km in den Weltraum hinein und besteht aus mehreren Schichten: 0-16 km... Troposphäre km... Stratosphäre km... Mesosphäre km... Thermosphäre Wetter = augenblicklicher Zustand der Lufthülle Klima = Zustand während eines längeren Zeitraums für ein bestimmtes Gebiet (z. B. Mittelmeerklima, Wüstenklima...)

2 Wetterelemente - sie bestimmen das Wetter 1. Lufttemperatur (wird mit Thermometer gemessen) Tagesmittel: gemessen um 7 00, 14 00, 21 00, addiert, durch drei dividiert dividiert Monatsmittel: Tagesmittel addiert, durch Tagesanzahl dividiert Jahresmittel: Monatsmittel addiert, durch Monatsanzahl dividiert Die Temperatur der Erdoberfläche hängt von der Energie ab, die von der Sonne eingestrahlt wird. 2. Luftdruck (wird mit Barometer gemessen) man unterscheidet: Hochdruckgebiete = im Vergleich zur Umgebung: höherer Druck Tiefdruckgebiete = im Vergleich zur Umgebung: niedriger Druck Die Linien auf der Wetterkarte, die Orte mit gleichem Luftdruck verbinden, heißen Isobaren: Isobaren T H

3 3. Luftströmungen / Winde Die Strahlungsenergie der Sonne erzeugt Hoch- und Tief- druckgebiete. Ursache für Luftdruckunterschied: verschieden erwärmte Luft- schichten haben verschiedene Dichte - Luft versucht Druck auszugleichen! verschieden erwärmte Luft! Winde Druckausgleich der Luft: vom Gebiet des HOCHS wehen Winde weg zum TIEF. Die Windgeschwindigkeit wird mit dem Anemometer (= Schalenkreuz) mittels Umdrehungszahl gemessen. Windrichtung: Richtung aus der der Wind kommt Windstärke (nach Beaufortskala) 0 vollkommene Wind- vollkommene Windstille 0-1 km/h stille 1 leiser Zug Rauch steigt fast gerade auf 2 6 km/h 2 leichte Brise Wind bewegt zeitweise Blätter 7 12 km/h 3 schwache Brise Wind kräuselt Oberflächen stehender Gewässer km/h 4 mäßige Brise Wind streckt Wimpel und bewegt unbelaubte km/h schwächere Baumäste 5 frische Brise Wind streckt größere Flaggen, wirft auf km/h stehenden Gewässern Wellen 6 starker Wind Wind wird an festen Gegenständen hörbar, km/h vereinzelt Schaumkronen auf Wellen 7 steifer Wind Wind bewegt unbelaubte Bäume, Wellen mit km/h viel Schaumkronen 8 stürmischer Wind Wind bewegt stärker Bäume, bricht Zweige km/h und Äste, behindert beim Gehen 9 Sturm unbelaubte größere Äste werden abgebrochen, km/h Dächer werden abgedeckt 10 schwerer Sturm Bäume fallen, beträchtlicher Schaden an km/h Gebäuden 11 orkanartiger Sturm zerstörende Wirkungen schwerer Art km/h 12 Orkan verwüstende Wirkung über 104 km/h

4 Seewind: (bei Tag) bei gleicher Sonneneinstrahlung erwärmt sich das Festland rascher als das Wasser landeinwärtsgerichteter Wind Landwind: (bei Nacht) das Meer gibt Wärme ab, da es langsamer auskühlt (Wärmespeicher) Föhn: Der Föhn ist zwar kein regelmäßig auftretender Wind, er kommt aber in manchen Gegenden Österreichs sehr häufig vor. Er ist ein warmer, trockener Fallwind. Warme feuchte Luft steigt auf, sie kühlt sich dabei ab. Der Wasserdampf kondensiert, Kondensationswärme wird frei. Dadurch wird die weitere Abkühlung gebremst. Jenseits der Föhnmauer sinkt die trockene Luft wieder ab und erwärmt sich dabei mehr, als sie sich abgekühlt hat. In Österreich ist der Föhn fast immer ein Südwind. Die Alpen sind die Föhnmauer.

5 Fronten: Die Grenze zwischen zwei aufeinandertreffenden Luftfronten heißt Wetterfront. Man unterscheidet: a) Warmfront: b) Kaltfront: voranschreitende Warmfront voranschreitende Kaltfrontzone 4. Luftfeuchtigkeit: In der Luft ist Wasserdampf enthalten, der für das Wettergeschehen entscheidend ist. Durch Verdunstung (Flüsse, Seen, Meere, Pflanzen) gelangt Wasserdampf in die Luft. Je wärmer die Luft ist, um so mehr Wasser- dampf kann sie aufnehmen. absolute Feuchtigkeit = Masse an Wasserdampf, die in 1 m 3 Luft enthalten ist (hängt von der Temperatur ab). Die Luftfeuchtigkeit wird mit einem Hygrometer gemessen (entfettetes Haar wird bei Feuchtigkeit länger). Wenn sich Luft abkühlt, kommt es zur Kondensation; wenn Kondensation einsetzt, kommt es zum Taupunkt. Tau: In klaren Nächten kommt es zu einer besonders starken Abkühlung. Der Wasserdampf in der Luft kondensiert, wenn die Oberflächen (Äste, Gras, Autos...) die Temperatur des Taupunkts erreichen.

6 Reif: Liegt der Taupunkt unter dem Gefrierpunkt, entsteht Reif. Raureif: Setzen sich bei Nebel Eiskristalle an Oberflächen (Bäume, Sträucher, Oberleitungsdrähte...) ab, spricht man von Raureif. 5. Bewölkung / Nebel / Smog a) Wolken- und Nebelbildung In der Atmosphäre kondensiert der Wasserdampf an den zahlreich vorhandenen Schwebstoffteilchen wie Staub, Ruß, Rauch oder Abgase. Diese Teilchen heißen Kondensationskerne; an ihnen beginnt die Kondensation. Kondensiert der Wasserdampf in großen Höhen, so entstehen Wolken; geschieht dies über dem Erdboden, so entsteht Nebel. Wolken bestehen aus Wassertröpfchen mit einem Durchmesser von 0,005 mm bis zu 0,05 mm. Wolken in großen Höhen bestehen aus Eiskristallen. b) Smog In den Ballungszentren kondensiert der Wasserdampf an den Abgasen der Industrie, der Heizungen und Kraftfahrzeuge. In diesem Zusammenhang spricht man von SMOG (von smoke, engl. = Rauch und fog, engl. = Nebel). Smog behindert die Atmung, führt zu Augenreizungen, Kopfschmerzen und anderen biologischen Schädigungen.

7 Für Smogtage werden in den Industriegebieten eigene Alarmpläne erstellt, die unter anderem den Kraftfahrzeugverkehr einschränken. Herzkranke Menschen sind an Smogtagen besonders gefährdet. 6. Niederschlag a) Regen: Werden Wassertröpfchen in einer Wolke zu groß (schwer), fallen sie als Regen zu Boden. Niederschlag (Regen) wird mit dem Ombrometer gemessen. Nieselregen... leichter Regen, kleine Wassertropfen Landregen... gleichmäßiger, dauerhafter Regen Platzregen... kurzer, starker Regen, große Tropfen Wolkenbruch... ganz starker Regen, große Tropfen b) Schnee: Bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt des Wassers (0º C) entstehen in der Wolke Eiskristalle. Wenn diese zu schwer werden, und wenn die Umgebungstemperatur nicht viel über der Null-Grad- Grenze liegt, fallen sie als Schnee zu Boden. c) Graupel: lockeres Eis, viele Eiskristalle sind miteinander verbunden d) Hagelkorn großes Eiskorn mit verschiedenen Schichten: Wassertropfen gefriert! sinkt ab! taut in wärmerer Schicht zum Teil auf! wird leichter, steigt auf! friert wieder!

8 sinkt ab!... " # " # " # " # bis es zu schwer wird. GEWITTER: Wärmegewitter entstehen meist durch Aufwärmen der Luft innerhalb instabiler Luftmassen. Dies tritt ein, wenn über feucht - warmer Bodenluft kühle und trockene Luft lagert. Bei sehr starker Aufwärmung mit hoher Verdunstung bilden sich turmartige Gewitterwolken (Kumulusnimbus), die als feuchtwarme Massen in der kühleren Umgebungsluft schnell aufsteigen. Die bei der Kondensation freiwerdende Energie heizt die Wolke zusätzlich auf, wodurch das Aufsteigen gefördert wird. Innerhalb der Wolke entstehen große Temperaturunterschiede (unten: -5º C, oben ca. -40º C). Die kleineren Wasserteilchen werden nach oben geblasen, die großen Teilchen bleiben im unteren Bereich der Wolke.

9 Da die positiv geladenen Luftteilchen leicht in die Höhe gerwirbelt werden können, sammeln sich im unteren Bereich der Wolke die schwereren, negativ geladenen Wasserteilchen, im oberen Bereich die positiv geladenen Luftteilchen. Durch den Blitz erfolgt die elektrische Entladung. Dabei entsteht eine Stromstärke zwischen und Ampere.

10 KREISLAUF DES WASSERS Die Sonne ist der Motor, ohne den Kreislauf des Wassers würde es nur Wüsten oder Meere geben. K R E I S L A U F Oberflächenwasser verdunstet durch Strahlungsenergie der Sonne! Kondensation sammelt sich an Kondensationskernen! in großer Höhe: Wolkenbildung! Wassertröpfchen werden zu schwer! Regen! sammelt sich in Flüssen, Seen! fließt ins Meer (Kondensation des Oberflächenwassers)! verdunstet durch Strahlungsenergie der Sonne!...