Städtische Hotspots

Kurzbeschreibung

In dieser Reihe von drei Aktivitäten lernen die Schüler, wie die bebaute Umwelt zum städtischen Wärmeinseleffekt führt und wie die Erdbeobachtung zur Überwachung dieses Effekts und zur Unterstützung von Versuchen, ihn zu verringern, genutzt werden kann. In der ersten Aktivität untersuchen die SchülerInnen visuelle Temperaturdaten einer Stadt und nutzen sie, um einige der Ursachen für städtische Wärmeinseln zu identifizieren. In der zweiten Aktivität werden die Grundsätze der Messung der Oberflächentemperatur von Landflächen vorgestellt und auf die Berechnung der Auswirkungen der Verwendung verschiedener Materialien in Städten angewendet. In der letzten Aktivität verwenden die SchülerInnen die Webanwendung Klima aus dem Weltraum und heruntergeladene Daten, um Temperaturen und Trends in einer städtischen und ländlichen Umgebung zu vergleichen.

Thema Geografie, Wissenschaft, Physik, Geowissenschaft

Lernziele
  • Beschreiben Sie den städtischen Wärmeinseleffekt und nennen Sie einige seiner Folgen
  • Ermittlung von Aspekten der bebauten Umwelt, die den städtischen Wärmeinseleffekt verstärken und verringern
  • das Verhalten dieser Aspekte mit der Physik der Wärmeübertragung in Beziehung setzen
  • Berechnungen durchführen, um zu zeigen, wie Messungen der Wärmestrahlung in Temperaturwerte umgewandelt werden können
  • den Emissionsgrad einer Reihe von Materialien, die in Städten verwendet werden, mit der Helligkeitstemperatur in Beziehung setzen
  • Daten aus einem großen Datensatz mithilfe einer Tabellenkalkulation analysieren und präsentieren
  • Einen Bericht erstellen, um die aus den analysierten Daten gezogenen Schlussfolgerungen zusammenzufassen und zu erläutern
Altersspanne
14 - 16 Jahre alt
Zeit
etwa 45 Minuten pro Aktivität
Ressource verfügbar in:
Englisch, Niederländisch, Französisch, Deutsch, Spanisch
Schlüsselwörter:
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Aktivität herunterladen - DE

Klima für Schulen

ist eine Reihe von Unterrichtsmaterialien, die von der ESA Climate Change Initiative (CCI) entwickelt wurden und sich auf Schlüsselaspekte des Klimasystems konzentrieren.

Besuchen Sie die Website Klima für Schulen
Aktivität 1: Städtische Hotspots 
In dieser Aktivität werden die Schülerinnen und Schüler mit dem städtischen Wärmeinseleffekt vertraut gemacht. Sie betrachten die möglichen Auswirkungen in einer sich erwärmenden Welt, die zunehmend urbanisiert wird. Die SchülerInnen untersuchen eine Wärmekarte einer Stadt und wenden das Gelernte an, um eine hypothetische Wärmekarte einer lokalen städtischen Umgebung zu erstellen. Diese Aktivität kann teilweise oder ganz als Hausaufgabe verwendet werden. 
Ausrüstung
  • Informationsblatt 1 (2 Seiten, zweite Seite fakultativ)
  • Schülerarbeitsblatt 1
  • Zugang zum Internet
  • Übersichtskarten eines lokalen Stadtgebiets (fakultativ)
  • Bildbearbeitungssoftware oder Buntstifte
  • Große Papierbögen (optional)
  • Webanwendung Klima aus dem Weltraum: Geschichte der städtischen Hotspots (optional)
Aktion 2: Strahlung und Temperatur 
In dieser Aktivität lernen die Schüler, wie die Intensität der Wärmestrahlung gemessen werden kann, um die Temperatur der Landoberfläche unter Berücksichtigung der Eigenschaften eines schwarzen Körpers zu bestimmen. Die Schüler lernen die entsprechenden Gleichungen kennen und führen mit Hilfe einer Tabellenkalkulation Berechnungen durch. 
Aktivität 3: Stadt und Land 
In dieser Aktivität verwenden die SchülerInnen die Webanwendung "Klima aus dem Weltraum", um die Landbedeckungsarten zu identifizieren, die mit einem Paar kontrastierender Orte verbunden sind, und analysieren die heruntergeladenen Temperaturdaten. Sie festigen ihr Wissen aus dem Thema, indem sie einen Bericht erstellen, in dem sie die gefundenen Muster in Beziehung setzen, um Informationen über das Strahlungsverhalten verschiedener Oberflächen und möglicherweise andere Klimavariablen zu erhalten. 

Wussten Sie das?

Der städtische Wärmeinseleffekt ist ein Phänomen, das dazu führt, dass die Temperaturen in Städten oft höher sind als in den umliegenden ländlichen Gebieten. Dieser Effekt wird bei Hitzewellen noch verstärkt, da die für die Gestaltung der bebauten Umwelt verwendeten Materialien eine hohe Wärmekapazität haben und die nächtliche Abkühlung dadurch eingeschränkt wird. Die wachsende Stadtbevölkerung und die Auswirkungen des Klimawandels bedeuten, dass in den kommenden Jahrzehnten immer mehr Menschen davon betroffen sein werden. 

Das elektromagnetische Spektrum - Einführung

Erfahren Sie mehr über das elektromagnetische Spektrum und wie Satelliten das Unsichtbare sehen können. Video von ESERO Deutschland (auf Englisch).

Bilder aus dem Weltraum

Erfahren Sie, wie Satelliten uns bei der Überwachung unseres Planeten helfen können. Video von ESERO Deutschland (auf Englisch).

Die spektrale Auflösung

Erdbeobachtungssatelliten sind die Wächter unseres Planeten. Dank der Fernerkundungstechnologie und der täglichen Datenerfassung können Forscher die Ozeane unseres Planeten und den Anstieg des Meeresspiegels vom Weltraum aus besser überwachen. ESA-Senior-Berater...