Planeten-Wärmepumpen

Kurzbeschreibung

In dieser Reihe von drei Aktivit√§ten lernen die Sch√ľler, wie sich die Ozeanzirkulation auf das Klima auswirkt. In der einleitenden Aktivit√§t f√ľhren sie Berechnungen durch, um die relativen Auswirkungen der globalen Erw√§rmung auf die Atmosph√§re und die Ozeane zu vergleichen. In einer praktischen √úbung, bei der leicht erh√§ltliche Ger√§te zum Einsatz kommen, k√∂nnen die Sch√ľlerinnen und Sch√ľler sehen, wie Wasser mit unterschiedlichen Temperaturen Schichten im Ozean bilden kann, und √ľberlegen, wie sie dies nutzen k√∂nnten, um die Auswirkungen von √Ąnderungen des Salzgehalts zu untersuchen. In der letzten Aktivit√§t nutzen die Sch√ľlerInnen die Webanwendung "Klima aus dem Weltraum", um mehr √ľber den Golfstrom herauszufinden.

Thema Geographie, Wissenschaft, Geowissenschaft

Lernziele
  • F√ľhren Sie Berechnungen durch, um die Rolle der Ozeane und der Atmosph√§re bei der Klimaregulierung zu vergleichen.
  • Erkl√§ren Sie, wie die globale thermohaline Zirkulation zustande kommt
  • Beschreiben, wie Meeresstr√∂mungen Wasser und Energie um die Erde transportieren
  • Ein Modell verwenden, um die Bewegung von Wasser mit unterschiedlichen Temperaturen zu untersuchen und die Schichtung im Ozean zu erkl√§ren
  • Entwicklung praktischer Methoden zur Untersuchung einer Frage √ľber die Wasserbewegung in den Ozeanen
  • Beschreiben Sie das Verhalten des Golfstroms anhand von Klimadaten
  • Daten aus Aufzeichnungen von mindestens zwei wesentlichen Klimavariablen zusammenfassen, um eine beobachtete Korrelation oder einen Trend zu erkl√§ren
Altersspanne
14 - 16 Jahre alt
Zeit
etwa 45 Minuten pro Aktivität
Ressource verf√ľgbar in:
Aktion 1: Planetarische Wärmepumpen
In dieser auf der Lekt√ľre basierenden Aktivit√§t werden die Sch√ľler zu Berechnungen mit der spezifischen W√§rmekapazit√§t angeleitet. Die entsprechende Gleichung ist vorgegeben, sodass die Sch√ľler keine Vorkenntnisse zu diesem Begriff ben√∂tigen. Einer oder beide Teile der Aufgabe (das Lesen und die Berechnungen) k√∂nnen als Hausaufgabe aufgegeben werden, je nach den F√§higkeiten der Klasse.¬†
Aktion 2: Steigendes und fallendes Wasser 
In dieser praktischen Aktivit√§t stellen die Sch√ľlerInnen die Thermodynamik des Ozeans in einem Beh√§lter nach, indem sie gef√§rbtes Wasser verwenden, um die Str√∂mungen zu verfolgen und zu sehen, wie Wasserschichten mit unterschiedlichen Temperaturen gebildet und erhalten werden. Sie werden aufgefordert zu √ľberlegen, wie sie das Modell nutzen k√∂nnen, um andere Aspekte der Ozeanzirkulation zu demonstrieren.¬†
Ausr√ľstung
  • Gro√üer transparenter Beh√§lter pro Gruppe
  • Kleiner Beh√§lter pro Gruppe zum Eintauchen in den gr√∂√üeren Beh√§lter
  • Plastikt√ľten
  • Gummib√§nder oder Schnur
  • Lebensmittelfarbe oder Tinte
  • Eis in einem Eimer zum K√ľhlen, oder gek√ľhltes Wasser
  • Zugang zu warmem und kaltem Wasser
  • Stoppuhr oder Uhr pro Gruppe (optional)
  • Kamera oder Smartphone pro Gruppe (optional)
  • Thermometer (fakultativ)
  • T√ľcher oder Papierhandt√ľcher
  • Sch√ľlerarbeitsblatt 2 (2 Seiten)
  • Materialien zur Erstellung von Postern oder Software zur Erstellung von Videos oder Pr√§sentationen
  • Online-Ressource Klima aus dem Weltraum: Geschichte √ľber planetarische W√§rmepumpen (optional)
Aktion 3: Der Golfstrom 
In dieser Aktivit√§t nutzen die Sch√ľlerinnen und Sch√ľler die Webanwendung "Klima aus dem Weltraum", um die Meeresoberfl√§chentemperaturen entlang des Golfstroms zu untersuchen und Daten herunterzuladen, um Muster und Trends entlang des Golfstroms mit denen in anderen Teilen des Nordatlantiks zu vergleichen. Anschlie√üend recherchieren und erkl√§ren sie die Zusammenh√§nge zwischen der Meeresoberfl√§chentemperatur und einer anderen Klimavariablen, indem sie das w√§hrend des Studiums des Themas entwickelte Verst√§ndnis nutzen.¬†

Wussten Sie das?

Vor dem Zeitalter der Satelliten konnte die Temperatur des Ozeans nur mit Thermometern gemessen werden, die an der K√ľste angebracht waren, von Schiffen herabgelassen wurden oder an Bojen oder Tauchbooten befestigt waren. Dies bedeutete nat√ľrlich, dass die Messungen l√ľckenhaft waren und es nur f√ľr wenige Orte kontinuierliche Aufzeichnungen gab. W√§rmebildkameras auf Satelliten k√∂nnen die Oberfl√§chentemperatur des Ozeans weltweit in regelm√§√üigen Abst√§nden messen. Ein Satellit in einer geostation√§ren Umlaufbahn kann jeden Meeresabschnitt auf einer bestimmten Hemisph√§re etwa alle f√ľnfzehn Minuten erfassen; ein Satellit in einer polaren Umlaufbahn, der n√§her an der Erde ist, kann mehr Details sehen und den gesamten Planeten abdecken, misst aber nur etwa alle zehn Tage die Temperatur an einem bestimmten Ort.

Die räumliche Auflösung

Die Beobachtung unseres Planeten mit Hilfe von Satelliten hängt weitgehend von den verschiedenen Eigenschaften ihrer Sensoren ab. Die räumliche Auflösung, die in diesem Video erklärt wird, ist eine dieser Eigenschaften. Video von...

Landnutzungsänderung

Mit Hilfe von Satellitenbildern k√∂nnen wir Ver√§nderungen in der Landnutzung sehr genau dokumentieren. Entdecken Sie, wie Satelliten Informationen √ľber die Landnutzung auf globaler Ebene liefern. Video von ESERO Deutschland (auf Englisch).

Ursachen und Folgen

In diesem kurzen Video erklärt die Klimawissenschaftlerin Dr. Natalie Douglas, was einige der Ursachen und Folgen des Klimawandels sein könnten und warum ein Temperaturunterschied von 0,5 Grad so wichtig sein kann....

Das elektromagnetische Spektrum - Einf√ľhrung

Erfahren Sie mehr √ľber das elektromagnetische Spektrum und wie Satelliten das Unsichtbare sehen k√∂nnen. Video von ESERO Deutschland (auf Englisch).