Didaktische FWU-DVD. Wie funktioniert die Wettervorhersage?

Transkript

1 Didaktische FWU-DVD Wie funktioniert die Wettervorhersage?

2 Zur Bedienung Mit den Pfeiltasten der Fernbedienung (DVD-Player) oder der Maus (Computer) können Sie Menüpunkte und Buttons ansteuern und mit der OK-Taste bzw. Mausklick starten. Hauptmenü führt zurück zum Hauptmenü. Um das Arbeitsmaterial zu sichten / auszudrucken, legen Sie die DVD in das Laufwerk Ihres Computers ein und öffnen den Ordner material. Die Datei Inhaltsverzeichnis öffnet die Startseite. Bezug zu Lehrplänen und Bildungsstandards Die Schülerinnen und Schüler lernen die Wetterelemente kennen (messen, beobachten und protokollieren); können Wettererscheinungen mithilfe der Wetterelemente beschreiben; charakterisieren den Unterschied zwischen Wetter und Klima; kennen die Bedeutung der wichtigsten Symbole der Wetterkarte; lernen einfache Wetterkarten zu lesen; verstehen den Zusammenhang zwischen Erwärmung, Niederschlag und Luftdruck/Wind; lernen am Beispiel der Arbeit an Wetterkarten den Umgang mit thematischen Karten kennen; nutzen und interpretieren Wetterkarten/Satellitenbilder als Hilfsmittel; charakterisieren Wettererscheinungen; vergleichen Wetterdaten aus Medien und eigenen Messungen; erkennen die Möglichkeiten und Grenzen bei der Prognose des Wetters; sind in der Lage, Wetterkarten und meteorologische Satellitenbilder Europas zu interpretieren; erläutern die grundlegenden Elemente des Wetters in Europa anhand der Wetterkarte; lernen die Informationsentnahme und Auswertung aus verschiedenen Medien (Zeitung, Fernsehen, Film, Bilder, Rundfunk, Internet, Simulationssoftware) kennen; werden durch die Beschäftigung mit der Wetterkarte und dem Wetterbericht befähigt, Informationen aus den Medien zu gewinnen sowie bewusst wahrzunehmen und zu verstehen. 2

3 Zum Inhalt Wie funktioniert die Wettervorhersage? Film (22 min) Der Film erklärt schrittweise die Methoden moderner Wetterbeobachtung und die Wetterprognosen. Seit der Entwicklung des ersten computergestützten Wetterprognosemodells in den 1950er- Jahren ist alles scheinbar ganz einfach geworden: Ein Großrechner wird mit Wetterdaten gefüttert, rechnet eine Weile und spuckt die Wetterkarten für morgen, übermorgen und sogar noch in zehn Tagen aus. Damit der Rechner aus aktuellen Wetterdaten überhaupt auf die zukünftige Entwicklung des Wetters schließen kann, muss er eine ganze Reihe von grundsätzlichen Vorgängen und Gesetzmäßigkeiten in der Atmosphäre kennen. Er muss zum einen mit den jeweils aktuellen Wetterdaten gefüttert werden, um diese mit komplexen mathematischen und physikalischen Modellen zu kombinieren. Erst aus dieser Kombination errechnen die jeweiligen Großrechner eine Prognose der wahrscheinlichen Veränderungen in der Atmosphäre und liegen damit meist richtig. 3

4 Menü Wie funktioniert die Wettervorhersage? (Sequenzen) Das Wetter (Filmsequenz 2:30 min) Das Wetter was ist das eigentlich? Dieser Frage wird in dieser Sequenz nachgegangen und gezeigt, welche Elemente beispielsweise Luftfeuchtigkeit, Wolken, Niederschlag und Wind das Wetter bestimmen. Die Werte dieser Wetterelemente werden an unterschiedlichen Messstationen gemessen und liefern Informationen über den aktuellen Zustand der Erdatmosphäre. Gleichzeitig wird eine (zeitliche) Abgrenzung zu den Begriffen Witterung und Klima gegeben. Wetterbeobachtung und Wettermessung (Filmsequenz 8:20 min) Bei der Wetterbeobachtung werden viele Parameter gleichzeitig gemessen. Zusätzlich liefern Wetterradarstationen oder Radiosonden weitere Daten. Beim Deutschen Wetterdienst (DWD) werden die weltweit gemessenen Daten zentral erfasst, verarbeitet und dann in Wetter- 4

5 karten dargestellt. So kann aus den gewonnenen Daten die aktuelle Wetterlage dargestellt und Vorhersagen getroffen werden. Das Wetter in Mitteleuropa wird vor allem von dem Austausch und der Verlagerung großer Luftmassen bestimmt. Hierbei bilden sich Fronten. Einen optimalen Überblick über die Lage und Bewegung dieser Luftdruckgebilde liefern Wettersatelliten wie beispielsweise der Satellit Meteosat. Die Wetterkarte (Filmsequenz 4:30 min) Diese Sequenz bietet einen Einblick in die Erstellung von Wetterkarten und zeigt, wie die Messwerte der weltweit verteilten Wetterstationen über Datenleitungen in den Wetterdienstzentralen zusammenlaufen. Die verschlüsselten Datensätze werden mithilfe von Computern auf Karten übertragen. Meteorologen analysieren diese Daten und interpretieren daraus die Wetterlage. Die Verteilung der Hoch- und Tiefdruckgebiete sowie der Verlauf der Fronten werden in die Karte eingetragen. So entstehen Bodenwetterkarten. Um das Wetter hinreichend analysieren und verstehen zu können, ist zusätzlich die Erstellung von Höhenwetterkarten notwendig. Diese basieren auf den Messungen von Satelliten und Radiosonden. Die Wettervorhersage (Filmsequenz 5:40 min) Wettervorhersagen sind für unseren Alltag unverzichtbar. Die Filmsequenz zeigt, wie Wettervorhersagen vom Deutschen Wetterdienst (DWD) erstellt werden. Dabei stehen leistungsfähige Großrechner zur Verfügung, die mithilfe spezieller Formeln aus den weltweiten Daten Wettervorhersage erstellen. Für die Wettervorhersage werden allein beim DWD täglich über 400 Millionen Daten zu Wetterkarten verarbeitet. Dabei wird auch darauf hingewiesen, dass langfristige Wetterprognosen, die sich auf die nächsten Wochen oder Monate beziehen, kaum verlässlich sind, aber auf Wettervorhersagen, die sich auf die nächsten Tage beziehen, grundsätzlich Verlass ist. Aufbau der Atmosphäre (Grafik) Die Grafik zeigt die einzelnen Bereiche der Atmosphäre sowie die jeweiligen Änderungen der Temperatur mit der Höhe. 5

6 Für ein besseres Verständnis der Angaben wird in Form von Bildern innerhalb der Grafik beispielhaft verdeutlicht, welche Objekte sich in den jeweiligen Bereichen der Atmosphäre befinden. Wolkenklassifikation (Grafik) Die Grafik zeigt die unterschiedlichen Wolkengattungen, ihre Form sowie Höhenlage in der Atmosphäre. Entstehung von Zyklonen auf der Nordhalbkugel (Grafik) Die Grafik verdeutlicht schrittweise in sechs Bildern die Entstehung von Zyklonen auf der Nordhalbkugel. Hochs und Tiefs auf der Nordhalbkugel (Grafik) Mithilfe der Grafik kann die Entstehung von Hochs und Tiefs auf der Nordhalbkugel erarbeitet werden. Sie liegt mit und ohne Beschriftung vor. So können die Schülerinnen und Schüler anhand der Darstellung die einzelnen Entwicklungsschritte von Druckgebilden beschreiben und näher erläutern. Was bedeuten die Symbole auf der Bodenwetterkarte? (Grafik) Anhand dieser Grafik kann nachvollzogen werden, welche Bedeutungen sich hinter den Symbolen auf Bodenwetter- 6

7 karten verbergen. Die Grafik liegt sowohl mit als auch ohne Beschriftung vor, sodass Schülerinnen und Schüler ihr Wissen über die einzelnen Symbole erarbeiten und anschließend überprüfen können. Entstehung einer Bodenwetterkarte (3 Grafiken) Die drei Grafiken zeigen in einzelnen Schritten, beginnend mit den Luftdruckangaben, den entsprechenden Isobaren sowie den Hoch- und Tiefdruckkernen bis hin zur Darstellung der Warmund Kaltfronten, wie eine Bodenwetterkarte aufgebaut ist. Interaktion Interpretation einer Bodenwetterkarte Mithilfe der Interaktion sollen die Schülerinnen und Schüler am Beispiel realer Bodenwetterkarten mithilfe vereinfachter Fragestellungen, Auswertungen von Bodenwetterkarten vornehmen. Auf der Seite des Geoportals ( de/wetter) stehen weitere Wetterkarten zur Verfügung. Aus didaktischen Gründen werden dort die Karten nach Wetterparametern getrennt dargestellt. 7

8 Verwendung im Unterricht Die Produktion ist jahrgangsübergreifend für den Einsatz im Geographieunterricht geeignet. Sie kann im Sekundarbereich I (ab Jahrgangsstufe 7) als Einstieg und für die Erarbeitung in die Thematik Wettervorhersage, Wetterprognose und Wetterkarte eingesetzt werden. Bei einem Einsatz im Sekundarbereich II gilt es dann mithilfe der Produktion die physisch-geographischen bzw. meteorologischen Fragestellungen zu vertiefen. In der Unterstufe sollte der Einsatz schrittweise erfolgen. Es empfiehlt sich, bei einer vertiefenden Erarbeitung immer nur einzelne Sequenzen in den Fokus des Unterrichts zu stellen. Als Einstieg für die Unterrichtseinheit kann die FWU-Produktion Wetter ( / ) in der Klasse gezeigt und die Inhalte strukturiert zusammengefasst werden. Außerdem bietet es sich bei diesem Thema an, dass die Schülerinnen und Schüler selbst (einfache) Wettermessungen durchführen, dokumentieren und mit den Wetterberichten in den Medien vergleichen. Auch könnten die Schülerinnen und Schüler den Auftrag bekommen, Wetterberichte über einen längeren Zeitraum (ein paar Tage, ein bis zwei Wochen) zu sammeln, auszuwerten und jeweils mit dem tatsächlichem Wetter zu vergleichen. Es bietet sich an, hierbei eine erste Diskussion über die Wahrscheinlichkeit und die Genauigkeit von Wetterberichten (auch über einen längeren Zeitraum) zu führen. Auf der Seite des Geoportals ( lmz-bw.de/wetter) stehen weitere Wetterkarten zur Verfügung. Aus didaktischen Gründen werden dort die Karten nach Wetterparametern getrennt dargestellt. Die zahlreichen Tutorials im Wetter-Tool des Geoportals beinhalten viele klassische meteorologische Inhalte und können als vertiefende Aspekte zu diesem Thema sinnvoll genutzt werden. Die Produktion kann im Rahmen der folgenden Themenschwerpunkte eingesetzt werden: Wetterelemente und Wettergeschehen Wetterkarten und Wetterbericht Einfache meteorologische Prozesse verstehen Satellitenbildauswertung Wetterkarte auswerten Wettervorhersage: Wetterbeobachtung, Wettersingularitäten 8

9 Arbeitsmaterial Als Arbeitsmaterial stehen Ihnen Hinweise zur Verwendung im Unterricht, Arbeitsblätter (mit Lösungen) und ein umfangreiches Angebot an ergänzenden Materialien zur Verfügung (siehe Tabelle). Die Arbeitsblätter liegen sowohl als PDFals auch als Word-Dateien vor: Die PDF-Dateien können am PC direkt ausgefüllt oder ausgedruckt werden. Die Word-Dateien können bearbeitet und so individuell an die Unterrichtssituation angepasst werden. Ordner Didaktische Hinweise Arbeitsblätter (mit Lösungen) Interaktion Grafiken / Karten / Tabellen Filmkommentar Programmstruktur Weitere Medien Produktionsangaben Materialien Hinweise zum Einsatz des Films, der Filmsequenzen, der Grafiken und der ergänzenden Arbeitsmaterialien 1) Wetterelemente 2) Wetterelemente und Atmosphäre 3) Wetterbeobachtung und Wettermessung 4) Wolken- und Niederschlagsbildung 5) (Boden-)Wetterkarten 6) Wetterprognose 7) Karte des Luftdrucks über Europa Bodenwetterkarten auswerten Aufbau der Atmosphäre (mit/ohne Ergänzung) Wolkenklassifikationen (mit/ohne Beschriftung) Entstehung von Zyklonen auf der Nordhalbkugel Hochs und Tiefs auf der Nordhalbkugel (mit/ohne Beschriftung) Was bedeuten die Symbole auf der Bodenwetterkarte? Bodenwetterkarte vom Entstehung einer Bodenwetterkarte (mit Luftdruck, Isobaren, Fronten) Beaufortskala Wolkenklassifikation im Überblick Filmkommentar Übersicht über den Aufbau der DVD Informationen zu ergänzenden FWU-Medien Produktionsangaben zur DVD und zum Film 9

10 Programmstruktur Hauptmenü Wie funktioniert die Wettervorhersage? Untermenü Wie funktioniert die Wettervorhersage? Wie funktioniert die Wettervorhersage? Aufbau der Atmosphäre Wolkenklassifikation Entstehung von Zyklonen auf der Nordhalbkugel Hochs und Tiefs auf der Nordhalbkugel Was bedeuten die Symbole auf der Bodenwetterkarte? Entstehung einer Bodenwetterkarte Film 22 min Sequenzen Grafik Grafik Grafik Grafik Grafik 3 Grafiken Wie funktioniert die Wettervorhersage? Das Wetter 2:30 min Wetterbeobachtung und 8:20 min Wettermessung Die Wetterkarte 4:30 min Die Wettervorhersage 5:40 min Arbeitsmaterial Arbeitsmaterial Didaktische Hinweise 7 Arbeitsblätter (mit Lösungen) Interaktion 5 Grafiken / 4 Karten / 2 Tabellen Filmkommentar Programmstruktur Weitere Medien Produktionsangaben 10

11 Produktionsangaben Wie funktioniert die Wettervorhersage? (DVD) Produktion FWU Institut für Film und Bild, 2014 DVD-Konzept Manfred Rank Dr. Gabi Thielmann DVD-Authoring und Design Dicentia Germany GmbH im Auftrag des FWU Institut für Film und Bild, 2014 Karten und Grafiken Karin Commettant/CIPICS.COM Gerald Manz Deutscher Wetterdienst (DWD), Offenbach MMCD NEW MEDIA GmbH, Düsseldorf Bildnachweis Bertold Werkmann FOTOLIA (Coverbild) Walter Sigl MMCD NEW MEDIA GmbH, Düsseldorf Arbeitsmaterial Gerald Manz Julia Petr Manfred Rank Interaktion MMCD NEW MEDIA GmbH, Düsseldorf Pädagogische Referenten im FWU Manfred Rank Dr. Gabi Thielmann Produktionsangaben zum Film Wie funktioniert die Wettervorhersage? Produktion MMCD NEW MEDIA GmbH, Düsseldorf im Auftrag des FWU Institut für Film und Bild, 2014 Buch, Regie, Computeranimation und Schnitt Harald Frater Realaufnahmen Harald Frater Mikko Beste Clipdealer.de Wissenschaftliche Beratung Institut für Meteorologie und Klimaforschung Karlsruher Institut für Technologie (KIT) Deutscher Wetterdienst (DWD), Offenbach Landesmedienzentrum (LMZ) Baden-Württemberg Geoportal ( Wir bedanken uns für die freundliche Unterstützung bei Deutscher Wetterdienst (DWD), Offenbach Deutscher Wetterdienst (DWD), Niederlassung Essen EUMETSAT, Darmstadt NASA, NOAA GOES Projekt Redaktion Manfred Rank Dr. Gabi Thielmann Nur Bildstellen/Medienzentren: öv zulässig 2014 FWU Institut für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht gemeinnützige GmbH Geiselgasteig Bavariafilmplatz 3 D Grünwald Telefon (089) Telefax (089) info@fwu.de vertrieb@fwu.de Internet 11

12 Didaktische FWU-DVD Wie funktioniert die Wettervorhersage? Aufbauend auf den Grundkenntnissen zum Wetter und der einfachen Wettermessung vermittelt diese Produktion, wie das Zusammenwirken der Klima- und Wetterelemente für das aktuelle Wettergeschehen verantwortlich ist. Außerdem wird an konkreten Beispielen erklärt, wie heute Wetteranalysen sowie Wetterprognosen mithilfe der modernen Meteorologie funktionieren und wie schließlich die Wettervorhersage erstellt wird. Im Arbeitsmaterial stehen Arbeitsblätter, eine Interaktion und weitere ergänzende Unterrichtsmaterialien zur Verfügung Erscheinungsjahr: 2014 Laufzeit: 22 min Sequenzen: 4 Grafiken / Karten: 9 Tabellen: 2 Sprache: Deutsch DVD-ROM-Teil: Arbeitsblätter: Adressaten: Unterrichtsmaterialien 7 (mit Lösung; als PDF zum Ausfüllen) Allgemeinbildende Schule (Klasse 7-12); Erwachsenenbildung Schlagwörter: Atmosphäre; Bewölkung; Bodenwetterkarte; Computer; Deutscher Wetter - dienst; DWD; Erdatmosphäre; Gewitter; Hektopascal; Hoch; Hochdruck; Höhenwetterkarte; Isobare; Kaltfront; Kaltluft; Klima; Kondensation; Konvektion; Luft; Luftdruck; Luftfeuchtigkeit; Messwert; Meteorologie; Niederschlag; Okklusion; Satellit; Sonneneinstrahlung; Stockwerk; Strahlung; Temperatur; Tief; Tiefdruckgebiet; Troposphäre; Unwetter; Verdunstung; Vertikalbewegung; Warmfront; Wetterballon; Wetterbericht; Wetterelemente; Wetterlage; Wetterparameter; Wetterkarte; Wetterprognose; Wetterradar; Wetterstation; Wind; Witterung; Wolke; Zyklone Systematik: Geographie Klimageographie Wetter Bundesrepublik Deutschland Allgemeines Europa Allgemeines FWU Institut für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht gemeinnützige GmbH Geiselgasteig Bavariafilmplatz Grünwald Telefon +49 (0) Telefax +49 (0) info@fwu.de Lehrprogramm gemäß 14 JuSchG GEMAFREI Bestell-Hotline: +49 (0) vertrieb@fwu.de