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.

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