Antarktis und Arktis sind wichtige Forschungsgebiete der Klimatologen! |
Atmosphäre
Jeder Planet unseres Sonnensystems ist von einer Hülle aus unsichtbaren Gasen umgeben. Diese Hülle nennt man Atmosphäre. Die Atmosphäre der Erde besteht zu etwa 78 % aus Stickstoff, 21 % aus Sauerstoff und zu 1 % aus Kohlendioxid und anderen Edelgasen. Außerdem schweben Wasserdampf, Staub und Teilchen aus Meeressalz in der Erdatmosphäre herum. Mit der Erfindung der Dampfmaschine sind Abgase aus Fabriken, Fahrzeugen, Heizungen und Mülldeponien hinzugekommen. Sie schädigen die Schutzhülle der Erde und verändern das Klima.
Äquator
Die Arktis und die Antarktis sind die beiden Pole der Erde: der Nordpol und der Südpol. Der Äquator ist die Linie zwischen diesen Polen mit einem Umfang von 40.075 Kilometern. Sie teilt die Welt in die Nordhalbkugel und in die Südhalbkugel. Die Sonne steht entlang der Äquatorlinie stets am höchsten. Die Temperaturen liegen im Durchschnitt bei 25 bis 27 °C.
Barometer
Mit einem Barometer wird der Luftdruck gemessen.
siehe Luftdruck |
Biosphäre
Alle Lebewesen von den Tiefen der Ozeane und Meere bis zu der unteren Lufthülle der Erde gehören zur Biosphäre. So heißt unsere Welt in der Biologie. Lebewesen stehen im Austausch mit der Umgebung ihres Lebensraumes. Sie nehmen Stoffe z. B. durch Nahrung oder Atmung auf und geben sie in umgewandelter Form wieder an ihre Umgebung ab. Alle Lebewesen sind dazu in der Lage sich fortzupflanzen. Außerdem besitzen sie die Fähigkeit, sich veränderten Umweltbedingungen anzupassen. Innerhalb der Biosphäre steht alles Lebendige im ständigen Austausch mit der unbelebten Umwelt aus Luft, Wasser, Erdboden und anderen Stoffen.
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Blitz
Wenn in einer Gewitterwolke Hagelkörner und Wassertröpfchen durch
heftige Luftbewegungen zusammenstoßen, laden sie sich elektrisch auf. Positiv geladene Teilchen steigen in die obere Schicht der Wolke. Die negativ geladenen Teilchen sinken in die untere Schicht. Es entsteht eine Spannung, die sich in einem gewaltigen Blitz entlädt. Die Luft entlang eines Blitzes wird über 25.000 °C heiß und dehnt sich so plötzlich aus, dass eine laut krachende Druckwelle entsteht, die wir als Donner hören. |
Breitengrad
Die Erdoberfläche wird in einem gedachten Liniennetz in 2 x 90 Breitengrade und 360 Längengrade unterteilt. So kann die Lage jedes beliebigen Punkts der Erde mit einem Längen- und Breitengrad genau bestimmt werden. Der Äquator hat den Breitengrad 0.
Celsius
Celsius ist heute die übliche Temperaturangabe. Sie wurde nach ihrem schwedischen Erfinder Anders Celsius benannt. 1742 unterteilte er den Abstand zwischen dem Gefrierpunkt (0 °C) und dem Siedepunkt in 100 gleiche Teile.
CO2 oder Kohlendioxid
Kohlendioxid ist eine Verbindung aus Kohlenstoff und Sauerstoff. Daher stammt der chemische Name CO2 für das Gas. Es ist unsichtbar und geruchlos, stattdessen schmeckt es leicht säuerlich. Es ist in riesigen Mengen im Meer und in Kalkstein gespeichert. In Kohle, Erdgas und Öl ist nur Kohlenstoff enthalten. Kohlendioxid entsteht erst bei der Verbrennung dieser Stoffe, z. B. beim Autofahren oder Heizen. Außerdem ist es das Abfallprodukt der Atmung. Pflanzen stellen aus CO2 durch die Fotosynthese Sauerstoff her. Kohlendioxid wird auch als "Treibhausgas" bezeichnet.
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Dämmerung
Die Zeit bevor es ganz hell bzw. ganz dunkel am Tag wird, nennt man Dämmerung. |
Donner
Heftige Luftbewegungen in einer Gewitterwolke lassen Hagelkörner und Wassertröpfchen zusammenstoßen. Dabei laden sie sich elektrisch auf. Positiv geladene Teilchen steigen in die obere Schicht der Wolke. Die negativ geladenen Teilchen sinken in die untere Schicht. In der Wolke entsteht eine Spannung, die sich in einem gewaltigen Blitz entlädt. Die Luft entlang eines Blitzes wird über 25.000 °C heiß und dehnt sich so plötzlich aus, dass eine laut krachende Druckwelle entsteht, die wir als Donner hören.
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Dürre
Wochen- oder monatelange Hitze ohne Regenzeiten führen in der Landwirtschaft zu Ernteausfällen. Schließlich brauchen die Pflanzen auf den Äckern nicht nur Sonne und Wärme, sondern auch Wasser, um zu gedeihen. Auch das Trinkwasser kann knapp werden. Zum Klimawandel gehören auch zunehmende Dürrezeiten mit Waldbränden. Die so zerstörten Landschaften veröden und werden zur Steppe. |
Eis
Eis ist Wasser, das bei Temperaturen um 0 °C zu Eiskristallen gefriert.
Eiszeit und Eiszeitalter
Im Laufe der Erdgeschichte gibt es immer wieder Zeiten, in denen dicke Eisschichten weite Teile des Festlandes und des Wassers überziehen. Das Klima schwankt stets zwischen warmen und kalten Zeiten. Wenn das Eis schmilzt, steigt der Meeresspiegel. Während einer Eiszeit werden weite Wassergebiete vom Eis „trockengelegt“. Das hat nicht nur Auswirkungen auf Landschaften, sondern vor allem auf die Entwicklung des Lebens. Alle Arten müssen im Laufe von Millionen von Jahren an diese Schwankungen anpassen. Klimaforscher haben herausgefunden, dass es seit Bestehen der Erde sieben Eiszeitalter gab. Wenn in einer Periode der Erdgeschichte große Bereiche des Nord- und des Südpols vereist sind, spricht man von einem Eiszeitalter. Wir leben heute im siebten Eiszeitalter, einer sogenannten Warmzeit. Die Kaltzeiten eines Eiszeitalters heißen Eiszeit. Die letzte Eiszeit haben Steinzeitmenschen, Mammuts und Säbelzahntiger überlebt.
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Energiesparen ist Klimaschutz!
Die Energievorräte an fossilen Brennstoffen sind begrenzt. Gleichzeitig heizen wir durch die Verbrennung von Erdöl und Kohl dem Klima zusätzlich ein. Atomenergie kann genutzt werden, doch wohin mit dem tödlichen radioaktiven Müll? Wir nutzen bereits die Sonnenenergie, bauen Windräder für die Stromerzeugung und Wasserkraftwerke, aber wird das ausreichen? Neue Ideen sind gefragt, aber auch Verzicht. In unserem 1 x 1 für Klimaschützer zeigen wir dir, wie du Energiesparen kannst! |
Erdgas und Erdöl
siehe Fossile Brennstoffe
Feinstaub
Feinstaub entsteht bei der Verbrennung z.B. durch Fabriken, Autos und Heizungen. Er enthält kleinste Teilchen, die eingeatmet werden und gesundheitsschädlich sind. In vielen Großstädten dürfen deshalb Autos mit einem alten Dieselmotor nicht mehr fahren.
Föhn
Föhn ist ein warmer Wind aus den Bergen. Bei empfindlichen Menschen kann Föhnwetter Kopfschmerzen, Übelkeit und Schlaflosigkeit auslösen.
Fossile Brennstoffe
Aus der Karbonzeit stammen die wichtigen Energiequellen Erdöl, Kohle und Erdgas. Die Verrottung riesiger Sumpfwälder waren die Voraussetzungen für die Entstehung der Kohle. Erdöl und Erdgas haben wir dem Absterben von winzigkleinen Lebewesen im Urmeer zu verdanken. Während ihrer Verwesung am Meeresgrund entwickelten sich im Laufe der Zeit Erdöl und Erdgas. Fotosynthese
Pflanzen stellen mithilfe ihres grünen Pflanzenfarbstoffs (Chlorophyll) aus Licht, Wasser und Kohlendioxid den Sauerstoff her. Das Kohlendioxid entsteht bei der Atmung und beim Verfeuern von Brennstoffen.
Sauerstoff ist bei der Fotosynthese ist ein Abfallprodukt. Er entsteht, wenn die Pflanzen Traubenzucker (Glucose) als Nährstoff erzeugen. In der Nacht oder bei Dunkelheit benötigt die Pflanze selbst Sauerstoff, den sie aus der Umgebungsluft nimmt.
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Frühling
Auf der Nordhalbkugel beginnt der Frühling zwischen dem 19. und 21. März. Auf der Südhalbkugel ist dann Herbst. Dort beginnt der Frühling zwischen am 22. oder 23. September eines Jahres. Die Sonne scheint im Frühjahr kräftiger und länger. Die ersten Pflanzen grünen und blühen. |
Gewitter
Ein Gewitter besteht aus starkem Wind, Regen, Blitz und Donner. Aus flauschig weißen Kumuluswolken werden riesige Kumulonimbuswolken. Heftige Luftbewegungen in einer Gewitterwolke lassen Hagelkörner und Wassertröpfchen zusammenstoßen. Dabei laden sie sich elektrisch auf. Positiv geladene Teilchen steigen in die obere Schicht der Wolke. Die negativ geladenen Teilchen sinken in die untere Schicht. Es entsteht eine Spannung, die sich in einem gewaltigen Blitz entlädt. Die Luft entlang eines Blitzes wird über 25.000 °C heiß. Sie dehnt sich so plötzlich aus, dass eine laut krachende Druckwelle entsteht, die wir als Donner hören. Der Donner folgt nach dem Blitz, weil der Schall langsamer ist als das Licht. Wie du dich am besten bei einem Gewitter verhältst, erfährst du hier.
Gletscher und Gletscherschmelze
Gletscher sind riesige Eismassen. Sie entstehen, wenn mehr Schnee fällt, als abschmelzen kann. Die Schneedecke wird immer höher und schwerer.
Die unteren Schneefelder werden durch den Druck von oben zu Eis zusammengepresst. Gletscher gibt es in der Arktis, der Antarktis, im Gebirge und in kalten Regionen mit Hochflächen. Sie haben unterschiedliche Formen von hoch und weit ausgedehnt wie an den Polen, über Gletscherzungen im Gebirge oder eher flachen Eisdecken wie in Skandinavien. Unvorstellbar aber Tatsache: Ein Gletscher ist Lebensraum für Schneealgen und Gletscherflöhe. Gletscherforscher untersuchen u. a. den Zusammenhang zwischen Gletschern und dem Klima. Mit dem Klimawandel hat sich auch die Gletscherwelt verändert. Durch die globale Erderwärmung schmelzen sie dahin. Die Folgen spüren wir alle. Jeder Gletscher ist ein Wasserspeicher. Er entzieht dem Wasserkreislauf der Erde Wasser oder setzt es beim Abschmelzen frei. Je mehr Wasser im Kreislauf ist, desto mehr kann es verdunsten. Stürme, Niederschläge und starke Schneefälle nehmen zu. Im Sommer versorgen die Alpengletscher die Täler mit Wasser. Fehlt dieses Wasser, trocknen die Täler irgendwann aus. Wenn die Gletscher der Arktis und Antarktis schmelzen, steigt der gesamte Meeresspiegel. Inseln und Küstenregionen sind von Hochwasser und Überschwemmungen bedroht. Salzwasser dringt in Grundwasser, Flüsse und Seen ein. Lebensräume für Menschen, Tiere und Pflanzen werden zerstört. In armen Ländern wie Thailand, Bangladesch, Ägypten oder Pakistan sind die Zerstörungen für die Bevölkerung lebensbedrohlich.
Gletscher werfen etwa 90 % des Sonnenlichtes, das auf sie einstrahlt, zurück. Fehlen diese Flächen, erwärmt sich die Erde.
Globale Erderwärmung
Seit dem Zeitalter der Dampfmaschinen ist die Durchschnittstemperatur auf der Erde durch erhöhte Mengen an Treibhausgasen um etwa 0,7 Grad gestiegen. Weil der Wert in den nächsten Jahrzehnten weiter steigen soll, müssen weltweit Maßnahmen ergriffen werden, um ihn auf maximal 2 Grad zu begrenzen. Siehe auch Treibhauseffekt
Goldener Oktober
Die gelben und roten Blätter im Sonnenschein haben dem Goldenen Oktober seinen Namen gegeben. Mancherorts ist damit auch der Altweibersommer gemeint.
Graupel und Griesel
Graupel und Griesel sind Niederschläge, die sich aus Schnee und Wassertropfen bilden. Es sind mehr oder weniger harte Eiskörner, Frost- oder Reifgraupel oder Schneegriesel.
Hagel
In sehr hohen Gewitterwolken bildet sich aus Wasser und Eiskristallen Hagel. Je mehr kalte Wassertropfen die Wolke in sich trägt, desto größer werden die Hagelkörner. Sie fallen als Eiskugeln oder Eisbällen auf die Erde. Herbst
Der Herbst beginnt auf der Nordhalbkugel am 22./23. September. Die Wetter- und Klimaforscher lassen den Herbst am 1. September beginnen und am 30. November eines jeden Jahres enden. Diese Einteilung der Jahreszeiten ist für das Führen von Wettertabellen und Klimaerhebungen einfacher. Hitzefrei
In einigen Bundesländern bekommen die Schüler an heißen Sommertagen hitzefrei oder einen verkürzten Unterricht. Ob für es in deinem Bundesland eine Regelung für hitzefreie Schultage gibt, erfährst du auf den Seiten deines Kultusministeriums, in dem du unter „Suche“ das Stichwort „hitzefrei“ eingibst.
Hoch oder Hochdruckgebiet
Kalte Luft ist dichter und schwerer als warme Luft. Damit übt sie einen hohen Druck auf ihre Umgebung aus. Über den kalten Zonen der Arktis und der Antarktis ballt sich kalte, schwere Luft als Hochdruckgebiete zusammen. Am heißen Äquator bilden sich Tiefdruckgebiete aus warmer Luft, die nach oben steigt. Denn in warmer Luft sind weniger Luftmoleküle enthalten, die Druck ausüben können. Die unendlich vielen Luftmoleküle sind immer in Bewegung. Um ihre Überzahl in einem Hoch gegenüber einem Tief auszugleichen, strömen sie vom Hoch zum Tief. Dabei entsteht Wind, der sich zu einem Taifun oder Hurrikan entwickeln kann. Da sich die Erde außerdem um die eigene Achse dreht, bewegen sich ständig Tief- und Hochdruckgebiete über der Erde.
siehe auch Luft
Hundstage
Heiße Sommertage zwischen dem 23. Juli und dem 23. August nennt der Volksmund Hundstage.
Hygrometer
Mit einem Hygrometer wird der Wasserdampfgehalt der Luft gemessen. Ob die Luft feucht ist oder trocken, sagt dir auch unsere Wetterzapfen-Station.
Klima
Die verschiedenen Regionen dieser Welt haben im Verlauf eines Jahres unverkennbare Witterungen, z. B. mildes, raues, trockenes oder feuchtes Wetter. Dieses fast gleichbleibende Wetter im Laufe vieler Jahrzehnte wird als das Klima einer Region bezeichnet.
Kohle
siehe fossile Brennstoffe
Kohlendioxid
siehe CO2
Kondensation und Kondensstreifen
Luft, die viele Wasserteilchen enthält, sieht wie Nebel oder eine Wolke aus. Beim Kochen oder einer heißen Dusche dampft die Luft. Das Wasser ist als Gas in der Luft. Trifft der Wasserdampf jedoch auf eine kühlere Fläche, wird das gasförmige Wasser wieder flüssig. Kondensstreifen am Himmel entstehen durch die Abgase eines Flugszeugs. Die Kondensstreifen sind Wolken. Die heißen Abgase eines Flugzeugs enthalten unter anderem Wasserdampf. Diese heiße Luft trifft in einer Höhe von etwa 10 km auf Temperaturen von minus 40 C°. Die Wasserteilchen im Abgas kondensieren sofort zu kleinen Eiskristallen. Am Himmel ist dieser Vorgang als langer weißer Streifen zu sehen.
Längengrad
siehe Breitengrad
Lawine
An schneereichen Tagen kannst du beobachten, wie Schneeplatten von Häuserdächern rutschen. Das sind kleine Lawinen, die z.B. durch wärmere Temperaturen, Wind oder losem Neuschnee verursacht werden. Richtig große Schneelawinen rutschen von Berghängen ins Tal. Jedes Jahr lösen unvorsichtige Skifahrer fernab der Skipiste Lawinen aus. |
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Es gibt aber auch Lawinen aus Staub, Schlamm, Steinen oder wie bei einem Vulkanausbruch aus heißer Lava.
Luft
Kleine Scherzfrage:Was ist schwerer ein Pfund Luft oder ein Pfund Blei? Du glaubst, dass Luft nichts wiegt? Luft besteht zu 78 % aus Stickstoff, zu 21 % aus Sauerstoff und zu 1 % aus Kohlendioxid und anderen Edelgasen. Jedes dieser Gase besteht aus kleinsten Teilchen. Diese Teilchen nennt der Chemiker Moleküle. Jedes Molekül hat ein winziges Gewicht. Aber die die Summe aller Moleküle in der Luft ergeben, dass 1 Liter trockene Luft 1,2 g wiegen. Luft dehnt sich bei Erwärmung aus und warme Luft steigt nach oben. Sie ist leichter, weil sich die Teilchen über eine größere Fläche verteilen. Stell dir vor, du „fängst“ kalte Luft mit einem Becher und warme Luft in einem anderen:
Im Becher mit der kalten Luft befinden sich viele Moleküle. Sie machen die Luft schwerer. Im Becher mit warmer Luft befinden weniger Moleküle. Diese Luft ist leichter. Außerdem kann Luft Wassermoleküle aufnehmen. Feuchte Luft ist leichter als trockene und steigt ebenfalls nach oben. Das liegt daran, dass ein Wassermolekül leichter ist als ein Luftmolekül. Das Aufsteigen warmer und feuchter Luft ist für die Entstehung von Wind und Wolken wichtig. Luftdruck
Wenn die Milliarden von Luftmolekülen auf ein Hindernis treffen, üben sie damit Druck auf den Gegenstand aus: 1 Kilogramm wirkt auf eine Fläche von 1 x 1 cm ein. Gemessen wird dieser Druck in Millibar. Durch den gleichbleibenden Druck in unserer Atmosphäre ist Leben erst möglich. Da kalte Luft schwerer ist, weil sie mehr Luftmoleküle als warme Luft enthält, ist der Luftdruck über den Meeren am höchsten. Je größeren Höhen nimmt der Luftdruck ab.
Meeresströmungen
Die Meeresströmungen der Erde beeinflussen ebenfalls das Wetter und die Klimazonen. Durch die Sonne, den Wind und dem Mond sind die drei Weltmeere, - Pazifischer, Atlantischer und Indischer Ozean - ständig in Bewegung. Der Wind treibt die Strömung an, die Sonne erwärmt das Meerwasser und der Mond zieht es zweimal am Tag hin und her. Durch die Drehung der Erde werden die Meeresströmungen auf der Nordhalbkugel nach rechts im Uhrzeigersinn und auf der Südhalbkugel entgegengesetzt bewegt. An unserem Wetter und Klima in Europa ist der Golfstrom im Nordatlantik beteiligt. Er transportiert warme Wassermassen an der Ostküste Nordamerikas nach Norden, bevor sie wieder über den kanarischen Strom nach Süden zum Äquator fließen. Der Golfstrom teilt sich südwestlich von Neufundland in den Nordatlantischen Strom.
Beide Meeresströme werden auch als die „Warmwasserheizung Europas“ bezeichnet. Denn die Wärme, die sie bringen, geben sie an die Atmosphäre ab. Daher ist bei uns das Klima wärmer, als an der gegenüberliegenden Ostküste Amerikas.
Meteorologie
Die Meteorologie ist das Wissen über das Wetter und seine Erscheinungen.
Natürlicher Treibhauseffekt
Kohlendioxid wird auch als „Treibhausgas“ bezeichnet. Kohlendioxid, Wasserdampf und winzige Mengen anderer Gase hüllen die Erde schützend ein. Diese Hülle „schluckt“ die Sonneneinstrahlung und wirft sie gleichzeitig zurück. Wie in einem Treibhaus bleibt die Wärme in der Atmosphäre. Auf der Erde ist es dadurch im Durchschnitt 15° C warm. Ohne diese natürliche Schutzhülle würden die Temperaturen bei -18° C liegen. Ein Leben auf der Erde wäre nicht möglich.
Nebel
Im Herbst ist es besonders am frühen Morgen nebelig. Feinste Wassertröpfchen überziehen die bunte Herbstlandschaft mit einem grauen Schleier. Am Tag zuvor hat die Sonne noch mit ihrer ganzen Strahlkraft die Erde aufgeheizt. In der Nacht sind die Temperaturen stark abgesunken. Der Boden gibt die tagsüber gespeicherte Wärme wieder an die Luft ab. Warme und kalte feuchte Luft treffen aufeinander. |
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Kalte Luft kann nicht so viel Feuchtigkeit aufnehmen wie warme, daher entstehen die kleinen Wassertröpfchen, die wir als Nebel wahrnehmen. Etwas Ähnliches können wir sehen, wenn wir Wasser in einem Topf erhitzen. Je heißer das Wasser wird, desto mehr Dampf steigt auf, weil die Luft über dem Topf kühler ist. Und was passiert, wenn ihr im Winter in die kalte Luft haucht?
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Niederschlag
Niederschlag ist Regen, Schnee, Hagel oder Graupel. Letztlich ist es immer eine Form von Wasser, das aus Wolken fällt. |
Ozon
Ozon ist ein farbloses und sehr giftiges Gas. Es kommt zu 10 % am Boden und zu 90 % in der Atmosphäre in einer Höhe von 10 bis 50 km vor. In dieser Höhe bildet es eine Schutzschicht, weil es uns vor den ultravioletten Strahlen der Sonne schützt. Ähnlich wie das Pigment Melanin „schluckt“ es den größten Teil der Strahlung. Wird diese Schicht, z. B. durch Autoabgase zerstört, kommt es zur Bildung eines Ozonlochs. Durch dieses Loch trifft vermehrt die UV-Strahlung auf die Erde. Das führt langfristig zu Klimaveränderungen. Im Sommer steigen besonders im unteren Bereich der Atmosphäre die Ozonwerte an. Aus Luftverschmutzungen entsteht zusätzliches Ozon. Erhöhte Ozonwerte können bei empfindlichen Menschen zu Atemwegsbeschwerden, Husten, Kopfschmerzen oder tränenden Augen führen. Deshalb ist es wichtig, in den Sommermonaten auf die Ozonwarnungen im Radio zu achten. Wer auf Ozon empfindlich reagiert, sollte während Mittagshitze keine Dauerläufe oder Kraftanstrengungen machen.
Paläoklimatologie
Die Paläoklimatologie beschäftigt sich mit der Geschichte des Klimas.
Die Wissenschaftler untersuchen die Ursachen für Eiszeiten, Klimaveränderungen und das Wetter im Laufe der Erdgeschichte. Deshalb können sie auch Vorhersagen für die Klimaentwicklung machen. Damit leisten sie einen wichtigen Beitrag für die Zukunft der Erde. Die Forscher haben herausgefunden, dass es seit Bestehen der Erde sieben Eiszeitalter gab. Man spricht von einem Eiszeitalter, wenn in einer Periode der Erdgeschichte große Bereiche des Nord- und des Südpols vereist sind. Womit wir heute im siebten Eiszeitalter leben und zwar einer sogenannten Warmzeit. Die Kaltzeiten eines Eiszeitalters nennt man Eiszeit. In der letzten Eiszeit mussten Steinzeitmenschen, Mammuts und Säbelzahntiger des erdgeschichtlichen Pleistozäns bitterlich frieren.
Polarluft
Der Name lässt es schon vermuten: Diese Luft stammt aus den Polargebieten und ist sehr kalt. Trifft sie mit einem Tief zusammen, gibt es Regen, Schnee und starke Windböen.
Quellwolken
Kumulus und Kumulusnimbus gehören zur Gattung der Quellwolken.
Sie erscheinen am Himmel als Haufen, weshalb man sie auch Haufenwolken nennt. Ihre unteren Schichten sind glatt und grau. Die darüberliegende Wolkendecke türmt sich zu strahlend weißen Kuppeln auf. Quellwolken bilden sich in kurzer Zeit, wenn warme Luft rasch vom Boden himmelwärts zieht und dann schnell wieder abkühlt. Dabei „quellen“ die Wolken aus reinem Wasserdampf regelrecht auf.
Raureif
Raureif entsteht im Winter, wenn es draußen sehr feucht und gleichzeitig sehr kalt ist. Dann bilden sich an den Bäumen und Sträuchern kleine Eiskristalle und die Landschaft sieht aus, wie mit Puderzucker überzogen. |
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Regenbogen
Wusstest du, dass man einen Regenbogen nur bei Sonnenschein sehen kann? Wir sehen ihn, wenn wir die Sonne im Rücken haben und in den Regen blicken. Die Regentropfen werfen das Sonnenlicht zurück. Dabei wirken die Tropfen wie Miniaturprismen, die weißes Licht in die Spektralfarben Rot, Orange, Gelb, Grün, Blau und Violett aufspalten. |
| Kleinere regenbogenähnliche Erscheinungen können wir in der Nähe von Wasserfällen oder Springbrunnen beobachten. Oder ganz einfach mit einem Wasserschlauch selbermachen. |
Sauerstoff
Sauerstoff ist ein farbloses und geruchloses Gas ohne Geschmack. Chemiker nennen es O2. Die Natur hat zur Herstellung von Sauerstoff einen einzigartigen Prozess entwickelt: die Fotosynthese. Ohne Sauerstoff ist kein Leben auf der Erde möglich, selbst für die Verbrennung wird Sauerstoff benötigt.
Sauerer Regen
Regen ist von Natur immer ein wenig sauer. Er hat einen ph-Wert von 6,5. Das ist so wenig, dass du es nicht einmal schmecken kannst. Schwefeldioxide und Stickoxide aus z. B. Fabrik- und Autoabgasen machen den Regen richtig sauer. Dieser saure Regen schädigt Wälder, den Lebensraum Süßwasser und Gebäude. Erklärungen und einen Versuch zum ph-Wert findest du hier.
Schafskälte
Wenn bei uns zwischen dem 10. und 12. Juni plötzlich wieder kalt wird, nennt man dieses Wetterereignis „Schafskälte“. Kalte Polarluft bestimmt dann das Wetter. Da diese Zeit in die Schafschur fällt, mussten die Tiere als Namensgeber herhalten.
Schnee
Bei Temperaturen um 0 °C fallen statt Regentropfen dicke, weiße Flocken aus allen Wolken. Kleine Eiskristalle finden sich zu Flocken und bei niedrigeren Graden zu Sternchen, Plättchen oder Nadeln zusammen.
Schwefeldioxid
Schwefeloxid ist giftiges Gas. Es ist farblos, riecht stechend und schmeckt sauer. Sein chemisches Zeichen ist SO2. Schwefeloxid entsteht bei der Verbrennung der fossilen Brennstoffe und verursacht zusammen mit Stickoxid sauren Regen.
Smog
Das Wort ist eine Abkürzung aus den englischen Begriffen für Rauch und Nebel: smoke + fog = Smog. Smog ist eine Dunstschicht oder Nebel, der Umweltschadstoffe enthält. Schwefeldioxide und Autoabgase verschmutzen die Luft vor allem in Großstädten mit viel Verkehr. Bei Smog können die giftigen Stoffe nicht in die Atmosphäre entweichen. Sie bleiben wie eine Glocke über der Stadt hängen. Der Sommersmog sorgt mit seinem hohen Ozongehalt für Probleme.
Sonne
Den größten Anteil an Wetterveränderungen hat die Sonne. Sie erwärmt verschiedene Teile der Atmosphäre, während sich die Erde um ihre eigene Achse dreht. Je senkrechter ihre Strahlen auf die Erde scheinen, desto heißer ist es in dieser Region. Auf der Nordhalbkugel der Erde fällt der höchste Sonnenstand auf das Datum 21. bzw. 22. Juni im Kalender. An diesem Tag scheint die Sonne am längsten, denn sie steht senkrecht über dem nördlichen Wendekreis. Bei uns beginnt damit der Sommer. Über dem Äquator müssen die Sonnenstrahlen nur durch wenig Atmosphäre dringen. Die beiden Pole, Nord- und Südpol, werden schräg von den Sonnenstrahlen getroffen. Die Strahlung verliert auf ihrem langen Weg durch die Atmosphäre immer mehr Kraft. Die Antarktis, auf der sich der Südpol befindet, ist das kälteste Gebiet dieser Erde.
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Sonnenaufgang und Sonnenuntergang
Im Juni geht gegen 5:00 Uhr am Morgen die Sonne auf und gegen 22:00 Uhr wieder unter. Nach dem längsten Tag des Jahres am 21. bzw. 22. Juni geht sie jeden Tag ein wenig später auf und jeden Abend ein wenig früher unter. Insgesamt scheint die Sonne in den verschiedenen Regionen unseres Landes in den Sommermonaten zwischen 550 und 670 Stunden lang. |
Sonnenbräute
Einige Pflanzenarten lassen ihre Blütenkelche geschlossen, wenn Regen droht. Die Pflanzen besitzen kleine Organe, die Rezeptoren, mit denen sie messen können, wie stark die Sonne scheint. Geben die Rezeptoren das Signal, die Sonne ist weg, wird in den Pflanzen der Wasserdruck in den Blütenzellen verändert. Bei nassem Wetter wird den Zellen Wasser entzogen und die Blütenkelche schließen sich. Ist es schön warm und trocken werden die Zellen wieder mit Wasser „aufgepumpt“ und die Blüten öffnen sich. Der Ackergauchheil wurde in früheren Zeiten wegen dieser Fähigkeit „das Wetterglas des armen Mannes“ genannt. Aber auch Pflanzen wie die Vogelmiere oder die Ackerwinde beherrschen diese Form der Wettervorhersage. Der Sauerklee spannt sogar seinen eigenen Regenschirm auf: Er faltet seine Blätter zusammen und stellt seine Blattstiele aufrecht. Die Sonnenblume, der Löwenzahn und die Kamille werden - wie die Ringelblume und das Gänseblümchen – nicht ohne Grund Sonnenbräute genannt. Sie richten ihre Blütenköpfe nach dem Sonnenlauf oder halten sie geschlossen, wenn es regnen wird. Das erklärt auch, warum manche Pflanzen nachts „schlafen“.
Stickstoff
Stickstoff gehört ebenfalls zu den wichtigen Stoffen des Lebens. Es handelt sich um ein farbloses Gas mit dem chemischen Zeichen N. Stickstoff wird als Ausgangsstoff für weitere Bausteine in den Zellen der Lebewesen benötigt. Er steckt z. B. im Chlorophyll der Pflanzen. Unsere Atmosphäre besteht zu ca. 80% aus Stickstoff. Aber nur bestimmte Bakterien können ihn für sich nutzen: Bakterien mit den lustigen Namen Nitrosomonas und Nitrobacter. Über verschiedene Umbaustufen wandeln sie Stickstoff mit Hilfe von Sauerstoff in Nitrat um. Diese Nitrate werden aus dem Boden von Pflanzen als Nährstoff aufgenommen. Über die Nahrungskette nehmen alle anderen Lebewesen diese Stickstoffverbindung ebenfalls auf. Stickoxide sind zusammen mit anderen schädlichen Gasen wie Schwefeloxide machen den Regen „sauer“. Er enthält dann viel Säure und schädigt Wälder, den Lebensraum Süßwasser und Gebäude.
Sturm
Die Erdoberfläche wird unterschiedlich stark erwärmt. Warme Luft ist leichter als kalte. Luftbewegungen entstehen, wenn warme und kalte Luftmassen aufeinandertreffen. Sind die Luftbewegungen sehr stark, kann ein Sturm entstehen. Im Herbst sind die Bedingungen für Wind und Sturm besonders günstig, daher weht uns dann häufiger ein raues Lüftchen um die Nase.
Tief oder Tiefdruckgebiet
Der Luftdruck über einem Gebiet hängt davon ab, wie stark die Sonne die Luft dort erwärmt. Ein Tief oder Tiefdruckgebiet entsteht, wenn die Luft warm ist und weniger Druck auf ihre Umgebung ausübt. Steigt die Luft eines Tiefs auf, kühlt sie sich ab. Es entstehen Wolken, aus denen es anschließend regnet oder schneit.
Treibhauseffekt
Kohlendioxid wird auch als „Treibhausgas“ bezeichnet. Kohlendioxid, Wasserdampf und winzige Mengen anderer Gase hüllen die Erde schützend ein. Diese Hülle „schluckt“ die Sonneneinstrahlung und wirft sie gleichzeitig zurück. Wie in einem Treibhaus bleibt ein Teil der Wärme in der Atmosphäre. Auf der Erde ist es dadurch im Durchschnitt 15° C warm.
Ohne diese natürliche Schutzhülle würden die Temperaturen bei -18° C liegen. Ein Leben auf der Erde wäre nicht möglich. Mit der Erfindung
der Dampfmaschine wurde zusätzliches CO2 produziert. Das Zeitalter der Industrialisierung begann. 300 Jahre später ist Liste der technischen Errungenschaften, die unablässig Kohlendioxid und andere Schadstoffe in die Atmosphäre pusten, lang: Fabriken, Flugzeuge, Autos Heizungen und Computer usw. In unserem „Treibhaus Erde“ steigen deshalb die Temperaturen. Bis zum Jahr 2100 sollen im Durchschnitt Temperaturen zwischen 16,4° C und 20,8°C herrschen. Das hat Folgen:
Gletscher und Polkappen schmelzen ab. Dadurch steigen die Meeresspiegel. Wenn die Meeresspiegel steigen, wird Lebensraum überschwemmt und damit vernichtet. Hochwasser und starke Regenfälle nehmen weltweit zu, da sich im Wasserkreislauf der Erde immer mehr Wasser befindet. Das Wetter und das Klima verändern sich. Während die Menschen auf der einen Erdhalbkugel gegen Wassermassen kämpfen, mangelt es auf der anderen Erdhalbkugel am kostbaren Nass. Die Wüsten breiten sich noch weiter aus. Es kommt zu starken, lang anhaltenden Hitzwellen und großer Trockenheit - auch in Südeuropa. Vor allem aber: Wo es kein oder zu viel Wasser gibt, wachsen keine Pflanzen. Es kann weder Obst und Gemüse noch Getreide angebaut werden. Noch mehr Menschen auf der Welt werden hungern und in Armut leben.
Klimaforscher und Umweltschützer auf der ganzen Welt fordern daher alle Länder dieser Erde auf, den Ausstoß von CO2 zu verringern. Welchen Beitrag du leisten kannst, steht hier.
Treibhausgase
Treibhausgase wie das Kohlendioxid (CO2) verstärken den Treibhauseffekt. Neben CO2, das am meisten produziert wird, gehören Ozon (O3), Methan (CH4), Stickstoffdioxid (N2O) und Fluorkohlenwasserstoffe (FKW) zu den Treibhausgasen.
Verdunstung
Wasserdampf entsteht, wenn Wasser durch den Einfluss von Wärme aus seinem flüssigen in den gasförmigen Zustand übergeht. Diesen Vorgang nennt man Verdunstung. Am besten erkennst du diesen Vorgang, wenn Wasser auf in einem Topf zum Kochen gebracht wird. Die Umkehrung vom Wasserdampf zum kühlen Nass nennt man Kondensation.
Wasserkreislauf
Warme Luftmassen steigen von der Erde auf und verdrängen kühlere Luftschichten. Die Luftbewegung, die daraus entsteht, nennt man Wind.
Die warme Luft enthält Wasserteilchen, die durch die Verdunstung des Wassers auf der Erde entstanden sind. Dieser Wasserdampf verdichtet sich zu Wolken. Je höher die Luft steigt, umso mehr kühlt sie ab. Die Wolken werden immer schwerer und dichter. Irgendwann sind die Wolken so schwer, dass sie als Regentropfen-, Schneeflocken oder Hagelkörner wieder auf die Erde prasseln. Der Weg des Wassers von der Erde in die Atmosphäre und zurück, ist der Wasserkreislauf der Erde.
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Wetter
Zum Wetter gehören Angaben über Sonnenschein, Bewölkung, Regen, Wind, Hitze und Kälte zu einem bestimmten Zeitpunkt und an einem bestimmten Ort. Das Wetter verändert sich ständig. Von Ort zu Ort, von Tag zu Tag, manchmal auch von einer Minute auf die andere. Während es hier regnet, scheint 100 km weiter die Sonne. |
Wettervorhersage
Früher waren die Menschen viel stärker vom Wetter abhängig als heute. Als es noch keine Messgeräte gab, waren sie auf ihre eigenen Beobachtungen angewiesen. Aus dieser Zeit stammen die Bauernregeln oder die Legende vom Wetterfrosch. Pflanzen und Tiere reagieren tatsächlich rechtzeitig auf einen Wetterumschwung. Das betrifft vor allem die Wetterzapfen und Sonnenbräute. Mit den Erfindungen von Thermometer, Hygrometer & Co. haben sich das Wissen über das Wetter und seine Erscheinungen weiterentwickelt. Ein Bereich der Meteorologie ist die Wettervorhersage. Um das Wetter im Voraus zu bestimmen, müssen die Meteorologen zunächst viele, viele Daten über das Wetter sammeln. Das heißt an den verschiedenen Wetterstationen auf der ganzen Welt, werden Tag und Nacht der Luftdruck, die Luftfeuchtigkeit, die Temperatur, Wolkendichte und -höhe, Sichtweite, Windstärke und der Niederschlag in regelmäßigen Abständen gemessen. Dazu stehen den Wetterforschern unterschiedliche Apparaturen und Instrumente zur Verfügung. Satelliten im All und Radarstationen gehören ebenso dazu, wie der mit Helium oder Wasserstoff gefüllte Wetterballon, der Messgeräte bis zu einer Höhe von 30.000 Metern in den Himmel trägt. In der Regel transportiert er Radiosonden, mit denen die verschiedenen Wetterdaten in der Atmosphäre ermittelt werden. Alle Daten der Wetterstationen werden über ein besonderes Telekommunikationssystem, das GTS, an zentrale Wetterämter weitergeleitet.
Mit komplizierten Gleichungen werden aus diesen Wetterdaten Wettervorhersagen berechnet. Diese Arbeit erledigen große Computeranlagen mit speziellen Computerprogrammen. So sind genaue Wettervorhersagen für die nächsten 24 Stunden, aber auch bis zu 14 Tagen möglich.
Wetterfrosch
Eine einzige Froschart wird als Wetterfrosch bezeichnet: der Europäische Laubfrosch. Besonders die jungen Laubfrösche klettern an schönen, sonnigen Spätsommertagen an den Zweigen und Stielen der Pflanzen hoch, während sie bei Regen eher in Bodennähe zu finden sind.
Der Grund dafür ist ganz einfach: der Hunger! Insekten fliegen bei schönem Wetter nämlich höher und bei feuchtem Wetter tiefer. Also hält sich der Laubfrosch dort auf, wo sich seine Nahrung befindet und scheut dabei auch keine Mühen. Dieses Verhalten hat dem kleinen fünf Zentimeter großen Frosch eine Menge Ärger eingebracht: Er wurde früher als Wetterprophet in großen Einmachgläsern gehalten, die mit einem Ast oder gar einer kleinen Leiter versehen waren. Wenn der Frosch oben auf der Leiter saß, sollte es schönes Wetter geben, saß er unten im Glas, stellten sich die Menschen auf Regen ein. Anstatt das Tierchen in ein enges Glas zu sperren, hätten sie genauso gut und tierfreundlicher die Zapfen der Nadelbäume oder die Blumen beobachten können. Tannenzapfen reagieren wie ein Hygrometer auf die Luftfeuchtigkeit.
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Wetterzapfen
Wenn die Tannenzapfen ausgewachsen sind, warten sie auf den richtigen Moment, um ihre Samen freizugeben. Dazu muss es draußen schön warm und trocken sein. Dann öffnen sich die Schuppen, spreizen sich weit ab und die Samen fallen heraus. Ist es Draußen nass, kalt oder stürmisch liegen die Schuppen eng an. Zapfen reagieren bereits sehr früh auf eine Wetterveränderung, deshalb sind ihre Schuppen schon lange vor einem beginnenden Regen geschlossen. |
| Wir können die „Wetterfühligkeit“ der Zapfen zur täglichen Wettervorhersage nutzen, in dem wir uns einen Zapfen auf die Fensterbank legen oder am Fenster anhängen. |
Wind
Luft, die sich bewegt, nennt man Wind. Wenn du ein Buch vor deinem Gesicht hin- und herbewegst, erzeugst du Wind. Unsere Erdoberfläche wird von der Sonne unterschiedlich stark erwärmt. Weil warme Luft leichter ist als kalte, steigt warme Luft nach oben und kalte Luft folgt ihr nach. Luftbewegungen entstehen, wenn warme und kalte Luftmassen aufeinandertreffen. Wenn die Luftbewegungen sehr stark sind kommt es zum Sturm.
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Winter
In unseren Breiten beginnt der Winter, die „weiße Zeit“ am 21. oder 22. Dezember und dauert bis zum 20. oder 21. März. |
Wolken
Jede Wolke besteht aus winzigen Wassertropfen oder Eiskristallen. Wasserdampf steigt von der Erde auf und wird von der Luft aufgesaugt. Wie ein Schwamm kann die Luft aber nur eine bestimmte Menge Wasserdampf aufnehmen. Wenn das der Fall ist, spricht man von einer Luftsättigung. |
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| Warme Luft kann mehr Wasserdampf aufnehmen als kalte, da sie sich ausdehnt. Kühlt die Luft ab, zieht sie sich zusammen und gibt Wasserdampf ab. Dann ist der sogenannte Taupunkt erreicht, die Wolken entstehen. Zum kleinen Wolken-ABC geht es hier entlang. |
Xavier und Yolanda
Meteorlogen nennen tropische Wirbelstürme, die über dem Pazifik entstehen Taifune und über dem Atlantik Hurrikane. Xavier und Yolanda sind die Namen von zwei Hurrikanen. Stürme erhalten Namen, um sie besser voneinander unterscheiden zu können. Auch Hochdruck- und Tiefdruckgebiete werden deshalb von den Meteorologen mit Namen versehen.
Zwischenhoch
Ein Zwischenhoch liegt wie eine Käsescheibe im Sandwich zwischen zwei Tiefdruckgebieten. Mit der Folge, dass die Regentage, die die Tiefs mit sich bringen, durch wenige Sonnenstunden unterbrochen werden. |
