Arbeitsblatt: Wetter

WETTER FROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 2 Wetterheft TATKRÄFTIG UNTERSTÜTZT VON Dieses Heft gehört Der Wetterfrosch ist lernbegierig – er will es wissen! Beim Start quakt er kräftig mit! Der Wetterforscher ist ein richtiger Profi. Er ist von Anfang an dabei, gestaltet den Unterricht mit und geht auf deine Fragen ein. Die Wetterfroscher, das bist du mit deiner Klasse! Du lernst entdeckend und forschend das Wetter und seine Phänomene kennen. Beschäftigen werden dich Versuche, Beobachtungen, Messungen und die Suche nach Erklärungen. Damit du am Schluss mehr über das Wetter weisst und es besser verstehst. Der Wetterforscher und der Wetterfrosch kommen nicht mit leeren Händen. In der Wetterbox findest du Materialien für Experimente und Messungen. Im Internet kannst du Daten in www.wetterfroscher.ch eingeben und mit den Messungen anderer Wetterfroscher vergleichen. Lernaufgaben, Wolkenbilder und vieles mehr stehen dir online zur Verfügung. WETTERFROSCHER Wetterheft Benutzer Passwort 3 WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. ÜBERSICHT WETTERHEFT 1. WETTERELEMENTE Luft 1 Der Ballon und die Flasche Luft 2 Luft aus der Flasche Luft 3 Luft an der Waage Luft 4 Luft – Wasser Luft 5 Luft bewegt sich im Zimmer Luft 6 Luftdruck sichtbar machen Temperatur 1 Heiss und kalt Temperatur 2 Wasserthermometer Temperatur 3 Je höher, desto kälter Temperatur 4 UV Strahlung messen Temperatur 5 Solarauto fahren Wind 1 Wind ist bewegte Luft Wind 2 Wind kühlt uns ab Wind 3 Woher weht der Wind? Wasser 1 Ein kleiner Wasserkreislauf Wasser 2 Lappen trocknen Wasser 3 Eine Wolke selber machen Wasser 4 Wolken sind Zeichen am Himmel Wasser 5 Regen messen Wasser 6 Eis – Wasser – Wasserdampf 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 2. WETTERPROGNOSE 27 1 Wir bestimmen die Wetterlage 28 2 Wettertagebuch 29 3 Prognosetabelle 30 4 Wettermessungen auf www.wetterfroscher.ch 31 5 Prognoseregionen 32 6 Die Wetterprognose in den Medien 33 7 Vom Nutzen der Wetterprognose 34 4 ÜBERSICHT WETTERHEFT 3. TYPISCHE WETTERLAGEN 1 Hochdrucklage 2 Westwindlage 3 Föhnlage 4 Bisenlage 5 Flachdrucklage 6 Gewitter 37 38 39 40 41 42 43 4. FRONTEN 1 Fronten kommen auf uns zu 2 Warmfront 3 Kaltfront 4 Mischfront 5 Wolkenatlas 45 46 47 48 49 50 5. WETTER – AUCH ANDERS 1 Filme zum Wetter 2 Wetter weltweit 3 «Wätterlüchte» 4 Wetter zeichnen 5 Wetter – Gedichte Impressum Motivation 53 54 54 55 56 57 58 59 Praktisch alle Aufträge kannst du allein bearbeiten. Deine Lehrperson wird entscheiden, welche Aufträge in der Gruppe oder mit der ganzen Klasse bearbeitet werden. Der Wetterfrosch zeigt den Schwierigkeitsgrad an: LEICHT MITTEL SCHWIERIG WETTERFROSCHER – Wetterheft WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 1 WETTERELEMENTE 5 6 1. WETTERELEMENTE – Luft 1 LERNAUFGABE DER BALLON UND DIE FLASCHE Der Wetterfrosch und der Wetterforscher machen mit. Du erlebst ein geführtes Lerngespräch. Material: Flasche, Luftballon Ergänzung: diverse Flaschen, heisses und kaltes Wasser, (Kühlschrank), Föhn Eine im Kühlschrank vorgängig abgekühlte Flasche wird mit einem Ballon verschlossen der Klasse vorgeführt. Was wird geschehen, was vermuten wir? Was passiert wirklich? Stimmen unsere Hypothesen? Wir tauschen unsere Vermutungen aus. WETTERFROSCHER Wetterheft WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 1. WETTERELEMENTE – Luft 2 LERNAUFGABE LUFT AUS DER FLASCHE Material: Wasserbecken, 2 Trinkgläser, Papiertaschentuch Drücke ein Glas mit der Öffnung nach unten vorsichtig ganz unter Wasser, so dass die Luft nicht entweichen kann. Fülle das andere Glas mit Wasser und tauche es auch unter. Fülle nun die Luft von einem Glas ins andere. Stecke ein Papiertaschentuch in das Glas. Wird es nass? Tausche deine Beobachtungen und Erklärungen mit andern aus. Formuliere deine Ergebnisse, und führe ein Protokoll. Formuliere die Eigenschaft von Luft. Das ewige Gequake über das Wetter! Warum spricht alle Welt soviel darüber? 7 8 1. WETTERELEMENTE – Luft 3 LERNAUFGABE LUFT AN DER WAAGE Material: Stativmaterial, 2 Ballone, Schnur, Fahrradpumpe Zwei gleich grosse Ballone hängen im Gleichgewicht. Ein Ballon wird mit Luft gefüllt und wieder aufgehängt. Was geschieht? Führe den Versuch durch. Stelle deine Vermutungen an, warum dies so ist. Tausche deine Ideen mit andern aus. Luft ist. Ja, was ist eigentlich Luft??? WETTERFROSCHER Wetterheft WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 1. WETTERELEMENTE – Luft 4 LERNAUFGABE LUFT – WASSER Material: Glas, Karton Fülle ein Glas mit Wasser. Lege einen angefeuchteten Karton über die Öffnung. Halte ihn fest und kehre nun mit Schwung das Glas um. Bevor du den Versuch ausführst: Wird das Wasser ausfliessen? Denke darüber nach. Halte nun den Karton nicht mehr fest. Wie sehen es die andern Schülerinnen und Schüler? Und wie erklärt ihr euch das Phänomen? 9 10 1. WETTERELEMENTE – Luft 5 LERNAUFGABE LUFT BEWEGT SICH IM ZIMMER Material: Kerze, evtl. Kühlschrank, Räucherstäbchen Öffne das Fenster einen Spalt weit. Beobachte die Bewegung der Luft mit einer brennenden Kerze am unteren und oberen Rand des Fensters. Was kannst du feststellen? Erkläre. Wenn dieser Versuch nicht so gut klappt, kannst du bei einer leicht geöffneten Kühlschranktüre das gleiche Phänomen beobachten. An Stelle der Kerze kannst du auch mit Räucherstäbchen arbeiten. Im Alltag können wir diesen Vorgang auch beim Fliegen sehen. Grössere Vögel kreisen oft über erwärmten Flächen. Finde andere Beispiele. Wo ist es also am wärmsten in einem Raum? WETTERFROSCHER Wetterheft WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 1. WETTERELEMENTE – Luft 6 LERNAUFGABE LUFTDRUCK SICHTBAR MACHEN Material: Goethe-Barometer mit Skala Der Dichter Johann Wolfang von Goethe hat sich auch mit Forschen beschäftigt. Er besass ein solches Barometer, er war aber nicht der Erfinder. Es ist unklar, wann und von wem es tatsächlich entwickelt wurde. Damit du die Druckunterschiede sehen kannst, stellst du dieses Gerät in den Kühlschrank. Dort ist es immer gleich kalt. Zum Ablesen des Wasserstands öffnest du den Kühlschrank nur kurz, damit sich das Gerät ja nicht erwärmen kann. Jetzt kannst du am Röhrchen feststellen, wie das Wetter wird: Die Luft drückt die Wassersäule im Röhrchen nach unten – Ein Hoch (höherer Druck) kommt auf uns zu. Die Wassersäule im Röhrchen steigt nach oben – Ein Tief (weniger Druck) kommt auf uns zu. Im Kapitel 3 kannst du mehr darüber erfahren. Der Wetterforscher misst den Luftdruck natürlich genauer. Die Grösse des Drucks wird in mbar (Millibar) oder in hPa (Hektopascal, 100 Pascal) angegeben. Die Werte entsprechen sich. Wichtig: 1013,25 hPa beträgt der Normaldruck der Erdatmosphäre. Den Luftdruck messen wir mit einem Barometer, den du auch in der Wetterbox findest. 11 12 1. WETTERELEMENTE – Temperatur 1 LERNAUFGABE HEISS UND KALT Material: Drei Becken mit je kaltem, lauwarmem und heissem Wasser, Wasserthermometer Stelle die drei Becken nebeneinander, dasjenige mit lauwarmem Wasser in die Mitte. Unser Wetterfrosch würde sich im heissen Wasser sicher nicht wohlfühlen. Gehe nun so vor: Eine Hand legst du ins kalte Wasser, die andere ins heisse. Warte etwas, bis sich die Hände an die Temperaturen gewöhnt haben. Wie hoch schätzt du die Temperaturen? Halte beide Hände ins lauwarme Wasser. Was spürst du? Miss mit dem Wasserthermometer nach. WETTERFROSCHER Wetterheft WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 1. WETTERELEMENTE – Temperatur 2 LERNAUFGABE WASSERTHERMOMETER Material: Hitzeresistenter Glasbehälter (Erlenmeyer Kolben), Glasrohr im Zapfen, Wärmequelle (Bunsenbrenner oder Kochplatte) Mit Vorteil führt dieses Experiment deine Lehrperson aus. Wir wollen erkennen, wie ein Thermometer funktioniert. Wir füllen kaltes Wasser in einen Behälter, welcher mit einem Zapfen verschlossen ist. Ein Glasrohr steckt im Zapfen. Wir erwärmen den Behälter mit den Händen seitlich. Beobachte die Reaktion des Wassers im Glasrohr. Mit einer stärkeren Wärmequelle (Bunsenbrenner, Kochplatte) wird das Phänomen noch besser erkennbar. Bei normalen Thermometern wird nicht Wasser verwendet, weil es sich bei Abkühlung von 4 Grad an abwärts wieder ausdehnt. Und bei Minustemperaturen gefriert das Wasser sowieso. Heutige Thermometer beinhalten kein silbernes Quecksilber mehr, denn dieses Material verdunstet beim Ausfliessen aus einem kaputten Gerät und setzt sehr giftige Dämpfe frei. Üblich ist heute gefärbter Alkohol. Thermometer aus der Wetterbox: Zum Messen muss das Thermometer am Schatten aufgestellt werden, am besten auf der Nordseite, weil dort wenig Sonne einwirkt. Das Gerät sollte mindestens einen Meter ab Boden stehen. 13 14 1. WETTERELEMENTE – Temperatur 3 LERNAUFGABE JE HÖHER, DESTO KÄLTER Material: PC mit Internetanschluss, evtl. Schweizer Karte Bei trockener Luft gilt die Regel: Pro 100 Höhenzunahme ist es 1 Grad kälter. Bei feuchter Luft gilt ein anderer Wert: Pro 100 Höhenzunahme ist es 0,6 Grad kälter. Diese Regeln gelten nur, wenn bei den zu vergleichenden Orten ähnliches Wetter herrscht. Jetzt wird es schwierig. Auf www.wetterfroscher.ch kannst du diese Aussagen anwenden. Du suchst die Tageswerte vom Pilatus (Hausberg von Luzern) und Jungfraujoch (Berner Oberland) und rechnest die Differenzen aus. Die Höhenangaben musst du selber suchen. Und im Winter? Bei klirrender Kälte? Wo soll ich da hin? WETTERFROSCHER Wetterheft WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 1. WETTERELEMENTE – Temperatur 4 LERNAUFGABE UV STRAHLUNG MESSEN Material: UV-Messgerät (PC mit Internetanschluss) Unser UV-Messgerät zeigt die biologische Wirkung von UV-Strahlung auf die menschliche Haut. Die Werte informieren dich darüber, mit welchen Schutzmassnahmen du Sonnenbrand verhüten und einer Hautkrebserkrankung vorbeugen kannst. Wert Messgerät Strahlungsstärke Schutz 1–2 3–4–5 Schwach Mittel 6–7 Hoch 8 – 9 – 10 Sehr hoch 11 Extrem Kein Schutz erforderlich Schutz erforderlich: Hut, T-Shirt, Sonnenbrille, Sonnencreme Schutz erforderlich: Hut, T-Shirt, Sonnenbrille, Sonnencreme Zusätzlicher Schutz erforderlich: Aufenthalt im Freien möglichst vermeiden Zusätzlicher Schutz erforderlich: Aufenthalt im Freien möglichst vermeiden Miss an der Sonne die Werte zu verschiedenen Tageszeiten, bei blauem Himmel und starker Bewölkung. Das UV-Messgerät findest du in der Wetterbox. Stelle deine Messungen in einer eigenen Tabelle zusammen. Willst du dich in dieses Thema vertiefen? Die Internetseite www.krebsliga.ch hilft dir weiter. 15 16 1. WETTERELEMENTE – Temperatur 5 LERNAUFGABE SOLARAUTO FAHREN Material: Solarauto, UV-Messgerät, (Stopp-) Uhr, Messband Wir wollen ein Solarauto bei verschiedenen Sonneneinstrahlungen fahren lassen. Erstelle eine Tabelle mit folgenden Spalten: UV-Messwert – zurückgelegte Strecke – Zeit. Die Sonne scheint nicht immer gleich stark, das kannst du am Messgerät ablesen. Etwas für den Wetterforscher in dir: Kannst du die Vermutung «Je stärker die Sonne scheint, desto schneller fährt das Solarauto» nachweisen? WETTERFROSCHER Wetterheft WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 1. WETTERELEMENTE – Wind 1 LERNAUFGABE WIND IST BEWEGTE LUFT Material: Kompass, Faden, Karton Luft umgibt uns draussen wie drinnen. Ist die Luft bewegt, sprechen wir beim Wetter von Wind. 1. Fächere mit einem Heft oder einem Karton jemandem Luft entgegen. Es windet, wenn auch nur leicht. 2. Wo wird auch Wind erzeugt? Notiere deine Beispiele, besprich sie mit andern und protokolliere. Denke dabei auch an technische Geräte. Im Freien kannst du erkennen, wie Winde wehen: – Windhecken sind oft so ausgerichtet (gegen die Hauptwindrichtung Westen), dass sie den Wind aufhalten. – Windfahnen, z.B. auf Kirchtürmen, kann man von weitem sehen. – Durch Windeinwirkung sind Bäume krumm gewachsen. – Im Wind wiegende Kornfelder sehen wunderbar aus. – Schneeverwehungen führen vor allem auf Strassen zu Problemen. – Man kann die Flugrichtung von schwebenden Seifenblasen verfolgen. – Ein befeuchteter, senkrecht erhobener Finger kühlt sich auf der dem Wind zugekehrten Seite rascher ab. Teste diese Aussage. – Die Windrichtung kannst du auch mit einem hängenden Faden bestimmen. Der Kompass zeigt dir, aus welcher Richtung der Wind weht. Beachte: Westwind weht aus Westen, die Luft bewegt sich also von Westen nach Osten. Notiere deine Beobachtungen zum Wind. Also weht der Nordwind Richtung Alpen? – Und der Westwind Richtung Ostschweiz? 17 18 1. WETTERELEMENTE – Wind 2 LERNAUFGABE WIND KÜHLT UNS AB Bei ruhiger Luft sind Gesicht und Hände von einer ganz dünnen und vom Körper erwärmten Luftschicht bedeckt. Ist es windig, wird diese Schicht weggeblasen und dein Körper muss mehr Wärme erzeugen, um sie zu ersetzen. Bläst der Wind die warme Luft schneller weg, als sie ersetzt werden kann, ist dir kühl. Du empfindest die Lufttemperatur kühler als sie eigentlich ist. Im Winter spürst du dieses sogenannte «Windfrösteln» (Fachbegriff: Windchill) recht gut. Die folgende Tabelle zeigt dir die empfundenen Werte. Windgeschwindigkeit Temperatur bei Windstille bei 8 km/h bei 16 km/h bei 32 km/h bei 48 km/h bei 64 km/h Grad Celsius Grad Celsius Grad Celsius Grad Celsius 10 9 8 6,5 5,6 5,2 -1 -3 -9 -16 -19 -21 -6 -9 -16 -23 -28 -30 -12 -14 -23 -31 -36 -38 Übrigens: Egal aus welcher Richtung der Wind weht, die Abkühlung wird gleich kühl wahrgenommen. Hast du dieses «Windfrösteln» auch schon einmal erlebt? Erzähle! Dieses Problem kenne ich nicht! Zum Glück bin ich ein Kaltblüter. WETTERFROSCHER Wetterheft WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 1. WETTERELEMENTE – Wind 3 LERNAUFGABE WOHER WEHT DER WIND? Material: Kompass, (PC mit Internetanschluss) Winde werden nach der Himmelsrichtung benannt, aus der sie wehen. Wind in der Höhe bewegt die Wolken am Himmel. Wenn du einen Wolkenzug beobachtest, kannst du die Windrichtung am Himmel bestimmen. – Suche dir einen Ort auf dem Schulhof, von wo aus du die Wolken beobachten kannst. – Lege den Kompass auf eine ebene Fläche (kein Metall!). – Beobachte die Wolken, und schreibe in die Tabelle, aus welcher Richtung der Wind weht. – Suche im Kapitel 3 (oder auf www.wetterfroscher.ch) in den fünf Wetterlagen (Westwindlage, Hochdrucklage, Bisenlage, Föhnlage und Flachdrucklage) nach der beobachteten Windrichtung und der Wetterlage. – Schreibe in die Tabelle, welche Wetterlage vorherrscht. Aus welcher Richtung weht der Wind? Wie heisst der vorherrschende Wind? Bei welcher Wetterlage herrscht diese Windrichtung vor? Was sind das für Wolken, welche von Flugzeugen gemacht werden? 19 20 1. WETTERELEMENTE – Wasser 1 LERNAUFGABE EIN KLEINER WASSERKREISLAUF Material: Ein transparentes Becken (Gratinform), ein kleines Glas (Rechaudkerzenschäli), ein kleiner Stein, Haushaltfolie (transparent), Gummiband, heisses Wasser Woher kommt der Regen? – Vom Himmel natürlich – wenn es regnet! Aber wie kommt das Wasser in den Himmel und wieder zu uns zurück? Baue das Experiment auf, wie im Bild oben und stelle es an einen warmen Ort. Am besten eignet sich die pralle Sonne. Spanne die Folie straff über das Becken und fixiere sie mit einem Gummiband. Lege einen Stein über das Schälchen, damit ein Trichter entsteht. Was könnte sich bis zum nächsten Tag verändern? Diskutiere deine Vermutungen mit andern. Und? Was ist wirklich geschehen? Versuche die Vorgänge zu erklären. Was hat dieses Experiment wohl mit unserem Thema Wetter zu tun? WETTERFROSCHER Wetterheft WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 1. WETTERELEMENTE – Wasser 2 LERNAUFGABE LAPPEN TROCKNEN Material: Zwei gleiche Lappen Warme Luft kann mehr Wasser aufnehmen als kalte Luft. Mit einem einfachen Versuch kannst du zeigen, dass diese Aussage stimmt. Du nimmst zwei gleich grosse, tropfend nasse Lappen. Den ersten hängst du an die Wärme, z.B. an die Sonne. Den zweiten hängst du im Schatten auf. Miss, wie lange es jeweils dauert, bis die Lappen trocken sind. Stelle deine Messung andern vor und lasse sie herausfinden, was hier geschieht. Beobachtungen im Freien geben auch Hinweise auf die Feuchtigkeit in der Luft: – Bei Trockenheit heben sich Äste von jungen Tannen. – Feuchtigkeit schränkt die Fernsicht stark ein. – Hohe Feuchtigkeit – es können sich Tautropfen im Gras bilden. – Schwitzende Steine und Wasserleitungen zeigen hohe Luftfeuchtigkeit an. – Wenn es draussen kalt und innen warm ist, sammelt sich Wasserdampf an der kalten Fensterscheibe, der dann zu Wasser wird. Wäsche kann man immer und überall draussen trocknen lassen!?! 21 22 1. WETTERELEMENTE – Wasser 3 LERNAUFGABE EINE WOLKE SELBER MACHEN Material: Grosser Glasbehälter, Wasser, Plastikbeutel mit Eiswürfeln, Klebeband, Streichholz, schwarzes Papier Fülle in ein Glas etwas heisses Wasser ein. Verschliesse einen Plastikbeutel voll Eiswürfel mit Klebeband. Lege den Beutel auf die Öffnung des Glases. Damit die Wolke besser sichtbar ist, kannst du auf der Rückseite des Glases ein schwarzes Papier anbringen. Warum kann sich hier eine Wolke bilden? Diskutiere mit andern darüber. Variante: Bevor du den Eisbeutel drauflegst, zündest du ein Streichholz an und bläst es gleich wieder aus. Halte das rauchende Streichholz in das Glas und lasse das Hölzchen einfach fallen. Decke schnell ab. Was ist nun anders? Noch etwas Theorie zur Wolkenbildung Wird feuchte Luft abgekühlt, entstehen Wolken. Bei noch stärkerer Abkühlung gibt es Niederschläge. Beispiel 1: Feuchte Luft steigt auf und kühlt sich ab, es bilden sich Wolken. Wir können dies beobachten: – wenn Luft am Gebirge aufsteigt – wenn Luft über heissem Boden aufsteigt (Thermik) – wenn eine Front naht Beispiel 2: Wenn feuchte Luft am gleichen Ort abgekühlt wird, kann Nebel entstehen. -20 25 18 3 Dazu findest du mehr im Internet unter www.wetterfroscher.ch. WETTERFROSCHER Wetterheft WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 1. WETTERELEMENTE – Wasser 4 LERNAUFGABE WOLKEN SIND ZEICHEN AM HIMMEL Material: Kompass, (PC mit Internetanschluss) Wolken geben uns Hinweise zu Wetterlagen, Fronten und zur Wetterentwicklung. Beim Bearbeiten dieses Auftrages lernst du, beobachtete Wolken als sichtbare Zeichen einer Wetterlage zu verstehen. – Suche dir einen Ort auf dem Schulhof, von wo aus du Wolken beobachten kannst. – Versuche mit Worten, die Farben und Formen der Wolken am Himmel möglichst genau zu beschreiben. Wie sehen sie genau aus? – Zeichne mit Bleistift ihre Form ab. – Mit Hilfe des Wolkenatlasses (Seiten 50-51) bestimmst du die Wolken. – Beschrifte die gezeichneten Wolken mit den Bezeichnungen aus dem Wolkenatlas. – Schreibe auf, ob diese Wolken ein Zeichen für Niederschläge sein könnten. – Bei welchen Wetterlagen oder Fronten kommen diese Wolken vor? (siehe Kapitel 3) – Bestimme mit Hilfe des Kompasses die Richtung des Windes, welcher die Wolken bewegt. Im Internet findest du auch unter www.bildersammlung.ch Fotos von Wolken. Auf unserer Internetseite www.wetterfroscher.ch sind die Wolkenbilder grösser zu sehen. Zeichne mit Bleistift die Wolken am Himmel. Wie heissen die beobachteten Wolken? Bringen diese Wolken Niederschläge mit sich? Bei welcher Wetterlage oder Front kommen diese Wolken vor? Aus welcher Richtung ziehen die Wolken am Himmel vorbei? 23 24 1. WETTERELEMENTE – Wasser 5 LERNAUFGABE REGEN MESSEN Material: Messtrichter, (leere Petflasche, Schere, Klebeband, Filzstift) Beobachtungen im Freien weisen auf unterschiedlich starke Niederschläge hin: – Grosse Regentropfen fallen meistens bei kurzer Niederschlagsdauer, kleine Regentropfen meistens bei längerem Niederschlag. – Ist nach einem Regen der Boden unter den Bäumen noch trocken, so ist wenig Regen gefallen. – Bäche und Flüsse schwellen an, wenn in ihrem Einzugsgebiet viel Regen fällt. – Bei grossen Flüssen und Seen ist ein Ansteigen des Wassers erst nach Stunden oder Tagen zu beobachten. Regen lässt sich auf verschiedene Arten messen. Mit wenig Aufwand kannst du ein Messgerät selber herstellen: Schneide die oberen 10 cm der Petfl asche ab. Schraube den Deckel ab und klebe den abgeschnittenen oberen Teil umgekehrt mit Klebeband auf den unteren Flaschenteil. Der Trichter sollte immer wieder entfernt werden können, damit du die Flasche ausleeren kannst. Fülle 1 dl Wasser in die Flasche und markiere den Wasserstand. Von dieser Linie aus kannst du messen, wie viele mm Regen gefallen ist. Messen kannst du auch mit dem Trichter, den du in der Wetterbox findest. Aber Vorsicht, die Höhe des Wasserstandes täuscht uns, da der Trichter keine senkrechten Wände hat. Die Marke 5 zeigt 5 mm Regen an! WETTERFROSCHER Wetterheft 25 WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 1. WETTERELEMENTE – Wasser 6 LERNAUFGABE EIS – WASSER – WASSERDAMPF Wasser – wie die meisten andern Stoffe – ist je nach Temperatur und Druck fest, flüssig oder gasförmig. Diese Zustandsformen nennt man Aggregatzustände. Dazu etwas Theorie. Fest: Der Stoff behält im Allgemeinen sowohl Form als auch Volumen bei. Flüssig: Hier wird das Volumen beibehalten, aber die Form ist unbeständig und passt sich dem umgebenden Raum an. Gasförmig: Ein Gas füllt den zur Verfügung stehenden Raum vollständig aus. Die Eigenschaften der Aggregatzustände lassen sich mit einem Teilchenmodell erklären. Dabei nimmt man an, dass ein Stoff aus sogenannten kleinsten Teilchen besteht. In der Wirklichkeit sind zwar diese kleinsten Teilchen (Atome, Moleküle oder Ionen) andersförmig, aber zum Erklären der Aggregatzustände hilft es, die Teilchen als kleine, runde Kugeln anzusehen. fest fl üssig gasförmig Die Bewegungsenergie aller Teilchen ist in allen Zuständen ein Mass für die Temperatur. Die Art der Bewegung unterscheidet sich jedoch in den drei Aggregatzuständen völlig. Im Gas bewegen sich die Teilchen geradlinig wie Billardkugeln, bis sie mit einem anderen oder der Gefässwand zusammenstossen und ihre Richtung wechseln. In Flüssigkeit müssen sich die Teilchen durch Lücken zwischen ihren Nachbarn zwängen. Im Festkörper schwingen die Teilchen nur um ihre Ruhelage. Je höher die Temperatur, desto heftiger schwingen sie, und der Abstand zwischen den Teilchen nimmt zu. Spezialfall Wasser Das Wasser verhält sich unter 4 Grad anders als erwartet. Eigentlich sollte sich auch Wasser beim Abkühlen weiter zusammen ziehen. Von 4 Grad an abwärts wird das Volumen aber grösser, das Gewicht nimmt ab. Welche Temperatur wird in der Tiefe eines Sees gemessen? Versuche deine Vermutung zu begründen. re im ie bl su re en bl pf re schm elzen erst arren su am sie Du hast Fragen zu diesem Text? Der Wetterforscher hilft dir weiter. Schreibe ihm eine E-mail. en FEST nd Im umgekehrten Fall, wenn sich zum Beispiel aus Wasserdampf Wolken bilden, wird Energie frei. ko Wenn wir Eis schmelzen und Wasser verdampfen, brauchen wir beim Schmelzpunkt und beim Siedepunkt Energie in Form von Wärme. rd im ve ie re GASFÖRMIG FLÜSSIG 26 WETTERFROSCHER – Wetterheft WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 2 WETTERPROGNOSE 27 28 2. WETTERPROGNOSE – 1 LERNAUFGABE WIR BESTIMMEN DIE WETTERLAGE Material: Schreibzeug und Farbstifte, feste Unterlage, Thermometer, Kompass, Windmessgerät, Trichter für die Niederschlagsmessung, Barometer Schlüpfe in die Rolle des Wetterfroschers, und begib dich auf eine Expedition. Gehe raus, und suche dir einen Platz, der dir geeignet erscheint, um das Wettergeschehen zu beobachten. In diesem Auftrag erfährst du, wie du mit Beobachten und Messen die Wetterlage bestimmen kannst. – Führe mit Hilfe deiner Beobachtungen, den Messgeräten und dem Wolkenatlas das Wettertagebuch. – Bestimme die aktuelle Wetterlage (siehe Kapitel 3 in diesem Wetterheft). – Vergleiche deine Resultate mit denen deiner Mitschülerinnen und Mitschüler. Habt ihr alle die gleiche Wetterlage bestimmt? – Besprecht eure Ergebnisse. Temperatur Stelle das Thermometer ca. einen Meter über Boden in den Schatten. Wichtig: Es darf kein Sonnenlicht auf das Thermometer fallen. Lies erst nach 10 Minuten die Temperatur ab, und trage sie in die Tabelle ein. Benutze das Thermometer aus der Wetterbox. Windrichtung Der Wind wird nach der Richtung benannt, aus der er weht. Unterschieden werden acht verschiedene Windrichtungen. – Vier Hauptrichtungen: Nord, Ost, Süd und West. – Vier Zwischenrichtungen: Nordost, Südost, Südwest und Nordwest. Beobachte die Bewegung der Wolken, und bestimme mit dem Kompass die Windrichtung. Trage sie in der Tabelle ein. Windstärke Die Windstärke wird in Beaufort angegeben, auf einer Skala von 1 bis 12. Diese Skala findest du auf der Internetseite arbeitsblaetter/. Beobachte selber und benutze danach das Windmessgerät aus der Wetterbox. Niederschlag Bestimme: kein Regen, leichter Regen, Landregen, starker Regen, Schnee oder Hagel. Trage in die Tabelle ein, was du beobachtest. Benutze für die Messungen den Regenmesser aus der Wetterbox. Luftdruck Lies am Barometer ab, ob der Luftdruck hoch (über 1020 mbar), mittel (1010-1020 mbar) oder tief (unter 1010 mbar) ist. Benutze das Barometer aus der Wetterbox. Wolkenarten Beobachte, welche Wolkenformen du am Himmel sehen kannst. Vergleiche sie mit den Wolkenbildern im Wolkenatlas (auf der Internetseite www.wetterfroscher.ch/wetterkunde/wolkenatlas/ können die Wolkenbilder vergrössert betrachtet werden). Bestimme die am Himmel gefundenen Wolkenarten und schreibe die Abkürzungen zu den Wolken in die Tabelle, z.B. Ns für Nimbostratus. WETTERFROSCHER WETTERFROSCH ER – Wetterheft Regenmenge (mm) Temperatur minimal heute (C) Temperatur max. gestern (C) UV-Index (1-11) Wolkenart (Abkürzung) Wolken (in Vierteln) Windrichtung der Wolken Windrichtung am Boden Windstärke (Bf) Luftdruck (hPambar) Luftfeuchtigkeit (%) Temperatur (C) Zeit Datum WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 29 2. WETTERPROGNOSE – 2 LERNAUFGABE WETTERTAGEBUCH 30 2. WETTERPROGNOSE – 3 LERNAUFGABE PROGNOSETABELLE Prognose-Tabelle Wind Relative Luftfeuchtigkeit Luftdruck Luftdrucktendenz Relative Luftfeuchtigkeit Luftdruck Luftdrucktendenz 10-60% Luftfeuchtigkeit tiefer Luftdruck 60-80% Luftfeuchtigkeit mittlerer Luftdruck sinkt steigt sinkt aus Norden langsam schlechter schön aus Westen schlechter aus Süden Relative Luftfeuchtigkeit Luftdruck Luftdrucktendenz 80-100% Luftfeuchtigkeit hoher Luftdruck steigt sinkt veränderlich steigt Regen kühl stürmisch Regen Nebel schön regnerisch Gewitter stürmisch kurze Regen Besserung kühl stürmisch Regen Gewitter schlechter schön schlechter warm besser Landregen besser aus Osten langsam schechter schön unbeständig veränderlich Landregen Regen Föhn Aufhellungen, Temperaturanstieg besonders in den Alpen LMV Zürich und schulverlag Bern Lesehilfe für die Tabelle: – Luftfeuchtigkeit bei etwa 60-80% – Barometer zeigt steigende Tendenz – Wind aus Süden das Wetter wird besser Allgemein gilt für die Prognose: – Winde aus Norden und Osten bringen kalte und trockene Luft – Winde aus Süden und Westen bringen warme, feuchte Luft – Trockene Luft bedeuted schönes Wetter – Feuchte Luft bedeutet schlechtes Wetter So, jetzt kannst du deine eigene Wettervorhersage machen. Du bist Wetterfrosch und Wetterforscher in einem, ein Wetterfroscher eben! Und ich sage das Wetter für morgen voraus! WETTERFROSCHER WETTERFROSCH ER – Wetterheft WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 2. WETTERPROGNOSE – 4 LERNAUFGABE WETTERMESSUNGEN AUF www.wetterfroscher.ch Material: PC mit Internetanschluss, eigene Messungen Als Wetterfroscher hast du dir beim Notieren der Resultate Mühe gegeben. Du kannst jetzt deine Zahlen veröffentlichen, also andern Benutzern zugänglich machen! Nachdem du dich eingeloggt hast, kannst du deine Wettermessungen auf www.wetterfroscher.ch eintragen. Weil auch andere Schulkassen mitmachen, wird es möglich, Messungen von andern Standorten einzusehen und mit deinen Zahlen zu vergleichen. Du bist jetzt, wie man so schön sagt, vernetzt. Nein, die Sonne streichelt meinen Rücken. Regnets bei dir auch so viel? 31 32 2. WETTERPROGNOSE – 5 LERNAUFGABE PROGNOSEREGIONEN Material: PC mit Internetanschluss, Schweizerkarte Das Wetter ist von Ort zu Ort verschieden. In den Wetterprognosen wird die Schweiz in verschiedene Regionen aufgeteilt. Ein Beispiel: Alpen Die Alpen umfassen das Wallis, Graubünden sowie den nördlichen und südlichen Alpenhang bis zum jeweiligen Alpenrand. Eine umfassende Liste aller bei Wetterprognosen verwendeten Regionen findest du auf www.wetterfroscher.ch im Lexikon unter «Prognoseregionen». Wähle aus dieser Liste höchstens vier Regionen aus und übertrage diese in die Schweizer Karte ein. Eine topografische Karte der Schweiz kann dich bei der Arbeit unterstützen. WETTERFROSCHER WETTERFROSCH ER – Wetterheft WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 33 2. WETTERPROGNOSE – 6 LERNAUFGABE DIE WETTERPROGNOSE IN DEN MEDIEN Medien: TV, Zeitungen, (PC mit Internetanschluss) In Zeitungen, im Internet und auch im Fernsehen siehst du täglich Wetterprognosen. Die Darstellungen sind verschieden. Wähle ein Medium aus, und lerne die Prognose lesen. – Schau dir die Wetterprognose in deinem ausgewählten Medium an. – Kreuze dann die Angaben zum Wetter in der Liste unten an. – Schreibe in die untenstehende Tabelle, welche Wetterphänomene du für diesen Tag erwartest. – Gehe ins Freie und vergleiche deine Tabelle mit dem Wetter. Kreuze alle Wetterphänomene an, die in der Prognose erwähnt werden. Windrichtung Westwind Föhn Bise Windstärke schwach mässig stark stürmisch Fronten/Störungen Kaltfront Warmfront Mischfront Temperatur Heiss Warm Kalt Wolken Wolkenlos Hochnebel Schönwetterwolken Schichtwolken Niederschlag keine Niederschläge Regen Gewitter oder Hagel Schnee Du vergleichst nun die Wetterprognose in den Medien mit deinen Beobachtungen. Gibt es Unterschiede? Die Texte zu den fünf Wetterlagen (Kapitel 3) und den drei Fronten (Kapitel 4) helfen dir weiter. 34 2. WETTERPROGNOSE – 7 LERNAUFGABE VOM NUTZEN DER WETTERPROGNOSE Eine Firma führte in der Schweiz eine Umfrage zur Benutzung von Smartphones (z.B. iPhone) mit Touchscreen durch. Dabei ging es auch um die Apps (kleine Programme), die man aufs Handy herunterladen kann. Am beliebtesten sind, wie könnte es anders sein, Games, gefolgt von Kalender- und Navigations-Apps. Ganz zuoberst auf der Wunschliste für weitere Apps steht in der Schweiz das lokale Wetter! Überlege, warum das so ist. Welcher Nutzen hat die Wetterprognose für den Verkehr, für Landwirtschaft, Industrie oder Tourismus? Erstelle eine Tabelle, und trage die Beispiele ein. WETTERFROSCHER WETTERFROSCH ER – Wetterheft WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 35 36 WETTERFROSCHER – Wetterheft WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 3 TYPISCHE WETTERLAGEN 37 38 3. TYPISCHE WETTERLAGEN – 1 THEORIE HOCHDRUCKLAGE Hochdrucklagen führen allgemein zu schönem Wetter. Im Sommer bilden sich über den Bergen Quellwolken. Ist die Hochdrucklage nicht so stark, so können auch vereinzelt Wärmegewitter auftreten. Im Winter entsteht bei Hochdrucklagen oft Hochnebel. Windrichtung Aus allen Richtungen Windstärke Generell schwach, in Tälern und an Hängen auch stärker. Wolken Cumulus, Stratus. Temperatur Sommer: warm. Winter: Im Mittelland kühl bis kalt. In den Bergen mild. Luftdruck Hoch Wettercharakter Sommer: Beständiges Wetter. Himmel blau mit Schönwetterwolken. Winter: Im Mittelland Hochnebel. In den Bergen schön. Wolkengalerie Im Sommer bilden sich im Verlauf des Tages Schönwetterwolken (Cumulus). Diese können in der zweiten Tageshälfte zu grösseren Haufenwolken heranwachsen. Ist die Hochdrucklage nicht sehr stark, so wachsen diese Wolken in grosse Höhen und es können Wärmegewitter (Cumulonimbus) entstehen. Im Winter entsteht oft ein Nebelmeer (Stratus). Cumulus P. Gyarmati Einzelne Wolken in Form von Kuppeln und Hügeln. Die Wolke hat scharfe Ränder. Die Unterseite ist fl ach. Im Sonnenlicht ist die Wolke leuchtend weiss. Sie wird auch Schönwetterwolke genannt. Stratus J. Kurmann Graue Wolkenschicht. Konturen sind kaum zu erkennen. Man spricht von Nebel, wenn man horizontal weniger weit als einen Kilometer sieht. Selten nieselt oder schneit es schwach aus der Wolke. Diese Seite findest du auch auf www.wetterfroscher.ch. Deine Lehrperson hilft dir beim Einloggen. Dort bist du mit viel Hintergrundwissen verlinkt, kannst z.B. auf den Link «Cumulus» klicken und erfährst mehr über diese Wolke. WETTERFROSCHER – Wetterheft WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 3. TYPISCHE WETTERLAGEN – 2 THEORIE WESTWINDLAGE Westwindlagen treten in der Schweiz häufig auf. Winde aus Westen tragen oft Fronten in Richtung Schweiz. Diese Warmfronten und Kaltfronten bringen wechselhaftes Wetter. Windrichtung Südwest, West bis Nordwest. Windstärke Unregelmässige (böige), oft starke Winde. Wolken Warmfront: Cirrostratus, Altostratus, Nimbostratus. Kaltfront: Nimbostratus, Cumulonimbus, Altocumulus. Temperatur Im Sommer eher kühl, im Winter eher mild. Luftdruck Tief oder mittel Wettercharakter Wechselhaft Wolkengalerie Je nach Front, die über die Schweiz zieht, können folgende Wolken auftreten. Cirrostratus J. Kurmann Feiner Schleier in grosser Höhe. Die Wolke besteht aus Eiskristallen und die Sonne kann durchscheinen. Wenn sich das Sonnenlicht an den Eiskristallen bricht, bilden sich Halos (weisse, teils farbige Kreise) oder Bögen und Säulen. Altostratus Graue Wolkenschicht ohne Struktur. Matter Sonnenschein ist möglich. Kein Halo, da die Wolke aus Wassertropfen besteht. Wikipedia Nimbostratus Wikipedia Nur der untere Teil der Wolke ist sichtbar. Die Unterseite ist grau und hat einen unscharfen Rand, zum Teil auch Wolkenfetzen. Die Wolke besteht aus einer Mischung von Wassertröpfchen, Regentropfen, Eis- und Schneekristallen. Cumulonimbus Die Wolke ist mehrere Kilometer hoch. Die Unterseite ist grau bis schwarz. Die Wolkenoberseite ist fl ach (Amboss). Aus der Wolke fallen Regenschauer und/oder Hagel. Dazu gibt es Blitz und Donner. P. Gyarmati Altocumulus J. Kurmann Einzelne Wolken in Form von Kuppeln und Hügeln. Die Wolke hat scharfe Ränder. Die Unterseite ist fl ach. Im Sonnenlicht ist die Wolke leuchtend weiss. Sie wird auch Schönwetterwolke genannt. Diese Seite findest du auch auf www.wetterfroscher.ch. Deine Lehrperson hilft dir beim Einloggen. Dort bist du mit viel Hintergrundwissen verlinkt, kannst z.B. auf den Link «Altocumulus» klicken und erfährst mehr über diese Wolke. 39 40 3. TYPISCHE WETTERLAGEN – 3 THEORIE FÖHNLAGE Feuchte Luft aus Süden wird gegen die Alpen gedrückt. Die Luft steigt dort auf. Dabei bilden sich an den Bergen Wolken. Diese Wolken regnen sich aus. Die ausgeregnete Luft fliesst über die Alpen. Auf der Nordseite der Alpen sinkt die Luft wieder ab. Dabei erwärmt sie sich und trocknet aus. In dieser trockenen Luft kann man sehr weit sehen. Die Berge erscheinen zum Anfassen nahe. Am Ende einer Föhnlage wechselt das Wetter rasch. Es setzen Niederschläge ein. Den Föhn, welcher hier beschrieben wird, nennt man Südföhn, da der Wind von Süden nach Norden weht. Es ist auch möglich, dass sich die feuchte Luft nördlich der Alpen staut und der Wind von Norden nach Süden über die Alpen weht. In diesem Fall nennt man den Wind Nordföhn und im Tessin scheint die Sonne, während es im Norden regnet oder schneit. Windrichtung Süd Windstärke In den Bergen stürmisch. Im Flachlandschwache bis mässige Winde aus meist westlicher Richtung. Wolken Lenticularis, Föhnmauer. Temperatur In den Föhngebieten warm Luftdruck Sinkend Wettercharakter Gute Fernsicht. Linsenwolken und eine Föhnmauer über den Bergen. Wolkengalerie Die starken Winde bilden über den Bergen Linsenwolken (Lenticularis). Den Bergen entlang entsteht eine Mauer aus Wolken, diese nennt man Föhnmauer. Eine Föhnlage wird meist von einer Kaltfront beendet. P. Gyarmati Lenticularis Lenticularis (Föhnlinsen) beobachtet man bei uns in der Nähe der Berge. Lenticularis haben ganz scharfe Ränder. Oft haben sie die Form von Linsen oder Mandeln. Sie bewegen sich nicht, auch wenn der Wind stark bläst. Föhnmauer Die Föhnmauer beobachtet man bei uns in den Bergen. Es sind Wolken, die über den Bergen liegen. P. Gyarmati Diese Seite findest du auch auf www.wetterfroscher.ch. Deine Lehrperson hilft dir beim Einloggen. Dort bist du mit viel Hintergrundwissen verlinkt, kannst z.B. auf den Link «Föhnmauer» klicken und erfährst mehr über diese Wolke. WETTERFROSCHER – Wetterheft WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 3. TYPISCHE WETTERLAGEN – 4 THEORIE BISENLAGE Bei einer Bisenlage weht der Wind aus nordöstlicher Richtung über die Schweiz. Diese Wetterlage bleibt meist über mehrere Tage bestehen. Im Sommer bringt eine Bisenlage trockenes Wetter. Im Winter kann sich Hochnebel bilden. Windrichtung Nordost Windstärke Mässiger bis starker Wind. Wolken Stratus, Dunst. Temperatur Kühl Luftdruck Gleichbleibend, meist hoch. Wettercharakter Beständiges Wetter Wolkengalerie Durch die trockene Luft ist der Himmel im Sommer oft wolkenlos. Die Fernsicht auf den Bergen ist gut. Im Mittelland trüben Staub und Rauch die Luft und lassen sie dunstig erscheinen. Im Winter entsteht ein Nebelmeer (Stratus). J. Kurmann Stratus Graue Wolkenschicht. Konturen sind kaum zu erkennen. Man spricht von Nebel, wenn man horizontal weniger weit als einen Kilometer sieht. Selten nieselt oder schneit es schwach aus der Wolke. Diese Seite findest du auch auf www.wetterfroscher.ch. Deine Lehrperson hilft dir beim Einloggen. Dort bist du mit viel Hintergrundwissen verlinkt, kannst z.B. auf den Link «Stratus» klicken und erfährst mehr über diese Wolke. 41 42 3. TYPISCHE WETTERLAGEN – 5 THEORIE FLACHDRUCKLAGE Die Flachdrucklage ist die typische Gewitterlage im Sommer. Die Luftdruckunterschiede über Europa sind gering. In der Schweiz ist der Luftdruck weniger hoch als bei einer Hochdrucklage. Über den Bergen, später auch im Flachland, bilden sich Quellwolken (Cumulus). Sie wachsen immer weiter in den Himmel und entwickeln sich zu Gewitterwolken (Cumulonimbus). Am Nachmittag gewittert es zuerst in den Bergen, später zum Teil auch im Mittelland. Windrichtung Aus allen Richtungen Windstärke Generell schwach, in Tälern und an Hängen auch stärker, in der Nähe der Gewitter stürmisch. Wolken Cumulus, Cumulonimbus. Temperatur Sommer: warm, nach Gewitter deutlich kühler. Luftdruck Mässig Wettercharakter Zuerst sonniges Wetter, danach Quellwolken, später Wärmegewitter. Wolkengalerie Im Sommer bilden sich im Verlauf des Tages Schönwetterwolken (Cumulus). Diese können in der zweiten Tageshälfte zu grösseren Haufenwolken heranwachsen. Die Wolken wachsen am Nachmittag weiter in die Höhe. Es entstehen Gewitterwolken (Cumulonimbus). P. Gyarmati P. Gyarmati Cumulus Einzelne Wolken in Form von Kuppeln und Hügeln. Die Wolke hat scharfe Ränder. Die Unterseite ist fl ach. Im Sonnenlicht ist die Wolke leuchtend weiss. Sie wird auch Schönwetterwolke genannt. Cumulonimbus Die Wolke ist mehrere Kilometer hoch. Die Unterseite ist grau bis schwarz. Die Wolkenoberseite ist fl ach (Amboss). Aus der Wolke fallen Regenschauer und/oder Hagel. Dazu gibt es Blitz und Donner. Diese Seite findest du auch auf www.wetterfroscher.ch. Deine Lehrperson hilft dir beim Einloggen. Dort bist du mit viel Hintergrundwissen verlinkt, kannst z.B. auf den Link «Cumulonimbus» klicken und erfährst mehr über diese Wolke. WETTERFROSCHER – Wetterheft WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 3. TYPISCHE WETTERLAGEN – 6 LERNAUFGABE GEWITTER Material: Bibliotheksbücher oder PC mit Internetanschluss Jeden Tag schlagen etwa 10 bis 30 Millionen Blitze auf der Erde ein. Blitzschlag verursacht viele Schäden. Er zerreisst Bäume, erschlägt Tiere und zerstört Häuser. Jährlich werden weltweit rund 2000 Menschen vom Blitz getroffen, etwa ein Drittel überlebt den Unfall nicht. Recherchiere, wie man sich bei einem Gewitter verhalten soll. Schreibe die Regeln und Tipps auf. Da ein Blitz oft einige Kilometer lang ist, trifft der Schall der ganzen Blitzstrecke nicht gleichzeitig bei uns ein, wir hören daher ein mehrfaches Donnergrollen. Willst du deine Entfernung zum Blitz herausfinden? Wende diese Faustregel an: Zähle die Sekunden zwischen Blitz und Donner und teile sie durch 3. So viele Kilometer weit entfernt hat der Blitz eingeschlagen. Was steckt hinter dieser Regel? Hier die Erklärung. Das Aufleuchten des Blitzes wirst du praktisch gleichzeitig wahrnehmen, weil sich das Licht mit 300 000 km pro Sekunde fortbewegt. Gleichzeitig mit dem Blitzlicht knallt es. Weil die Schallgeschwindigkeit nur ca. 343 pro Sekunde beträgt, hörst du das Donnern verzögert. 5 Sekunden zwischen Blitz und Donner – wohin soll ich mich zurückziehen? 43 44 WETTERFROSCHER – Wetterheft WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 4 FRONTEN 45 46 4. FRONTEN – 1 THEORIE FRONTEN KOMMEN AUF UNS ZU Fronten sorgen dafür, dass das Wetter auf einem grossen Gebiet rasch wechselt. Wo kalte und warme Luft zusammentreffen, bildet sich eine Zone mit schlechtem Wetter. Diese Zone nennt man Front oder auch Störung. Solche Fronten können tausende von Kilometer lang sein. Sie zeigen uns am Himmel die Grenzen zwischen kalter und warmer Luft. Der Wind schiebt diese Fronten über das Land. Die Störungen können aus allen Himmelsrichtungen die Schweiz erreichen. Oft kommen sie aus westlicher Richtung zur Schweiz. Man unterscheidet zwischen Warmfront, Kaltfront und Mischfront (Okklusion). Warmfront Kaltfront Mischfront (Okklusion) Die Luft möchte eigentlich alle Druckunterschiede ausgleichen. Sie bewegt sich vom Hoch zum Tief, sie strömt also vom höheren zum tieferen Druck. Hoher Luftdruck Tiefer Luftdruck Tiefer Luftdruck Hoher Luftdruck Diese Seite findest du auch auf www.wetterfroscher.ch. Deine Lehrperson hilft dir beim Einloggen. Dort bist du mit viel Hintergrundwissen verlinkt, kannst z.B. auf den Link «Kaltfront» klicken und erfährst mehr über diesen Begriff. WETTERFROSCHER – Wetterheft WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 4. FRONTEN – 2 THEORIE WARMFRONT Bei einer Warmfront wird wärmere Luft in die Schweiz geführt. Ein Hinweis auf eine Warmfront liefert die Änderung der Windrichtung mit der Höhe. Dreht der Wind in der Höhe nach rechts, so fliesst mildere Luft in die Schweiz. Um dies zu erkennen, beobachtet man, in welche Richtung die Wolken ziehen. Dabei ist die Richtung der tiefen Wolken mit der Richtung der höheren Wolken zu vergleichen. Ziehen die hohen Wolken mehr nach rechts, so ist dies ein Zeichen für die Annäherung milder Luft. Auf den Wetterkarten wird die Warmfront durch eine rote Linie mit Halbmonden gekennzeichnet. Sie zieht in die Richtung, in welche die Halbmonde zeigen. Jeder Durchzug einer Warmfront sieht verschieden aus. Hier wird ein typischer Warmfrontdurchgang beschrieben: Die Warmfront kündigt sich lange vor ihrem Eintreffen an. Die Bewölkung nimmt dabei ständig zu. Zuerst ziehen hohe Wolken auf, später immer tiefere. Die Störung bringt danach oft lange andauernden Regen. Hinter der Warmfront bessert das Wetter nur langsam. Windrichtung Meist Südwest bis West. Windstärke Mässig. Wolken Cirrostratus, Altostratus, Nimbostratus. Temperatur Leicht steigend. Luftdruck Fallend, nach Regen schwach steigend. Wettercharakter Trüb, regnerisch. Darstellung Wolkengalerie Warmfronten werden bereits Stunden im Voraus durch dünne, gleichförmige Schleierwolken (Cirrostratus) angekündigt. Die Schleierwolken werden immer dichter. Es folgen Schichtwolken (Altostratus), durch die Sonne am Anfang noch schwach sichtbar ist. Die Sonne verschwindet immer mehr. Die Untergrenze der Wolken sinkt ab. Es entsteht eine tiefe graue Wolkendecke (Nimbostratus). Niederschlag setzt ein. J. Kurmann Cirrostratus Feiner Schleier in grosser Höhe. Die Wolke besteht aus Eiskristallen und die Sonne kann durchscheinen. Wenn sich das Sonnenlicht an den Eiskristallen bricht, bilden sich Halos (weisse, teils farbige Kreise) oder Bögen und Säulen. Wikipedia Altostratus Graue Wolkenschicht ohne Struktur. Matter Sonnenschein ist möglich. Kein Halo (weisser, teils farbiger Kreis), da die Wolke aus Wassertropfen besteht. Wikipedia Nimbostratus Nur der untere Teil der Wolke ist sichtbar. Die Unterseite ist grau und hat einen unscharfen Rand, zum Teil auch Wolkenfetzen. Die Wolke besteht aus einer Mischung von Wassertröpfchen, Regentropfen, Eis- und Schneekristallen. 47 48 4. FRONTEN – 3 THEORIE KALTFRONT Bei einer Kaltfront wird kühlere Luft in die Schweiz geführt. Ein Hinweis auf eine Kaltfront liefert die Änderung der Windrichtung mit der Höhe. Dreht der Wind in der Höhe nach links, so fliesst kühlere Luft in die Schweiz. Um dies zu erkennen, beobachtet man, in welche Richtung die Wolken ziehen. Dabei ist die Richtung der tiefen Wolken mit der Richtung der höheren Wolken zu vergleichen. Ziehen die hohen Wolken mehr nach links, so ist dies ein Zeichen für die Annäherung kalter Luft. Auf den Wetterkarten wird die Kaltfront durch eine blaue Linie mit Dreiecken gekennzeichnet. Sie zieht in die Richtung, in welche die Dreiecke zeigen. Jeder Durchzug einer Kaltfront sieht verschieden aus. Hier wird ein typischer Kaltfrontdurchgang beschrieben: Vor der Störung sinkt der Luftdruck. Danach folgt ein Wetterwechsel. Die Bewölkung kann rasch zunehmen. Dunkle Wolken ziehen auf. In der Nähe der Kaltfront tritt starker Wind auf. Es folgt starker, manchmal sogar gewittriger Niederschlag. Die Temperatur sinkt schnell und stark. Es ist spürbar kühler. Nach der Front folgt meist eine rasche Wetterbesserung. Windrichtung Meist Südwest, West bis Nordwest. Windstärke Starke bis stürmische Winde. Wolken Nimbostratus, Cumulonimbus, Cumulus. Temperatur Stark sinkend. Luftdruck Fallend, hinter der Front meist starksteigend. Wettercharakter Gewittrig, stürmisch, wild. Darstellung Wolkengalerie Die Zeichen einer Kaltfront sind am Himmel weniger früh als bei einer Warmfront zu erkennen. Bei einer Kaltfront nimmt die Bewölkung rasch zu. Viele verschiedene Wolken können am Himmel erscheinen, unter anderem auch Regenwolken (Nimbostratus). Möglicherweise treten in der Nähe der Störung Gewitterwolken (Cumulonimbus) auf. Hinter der Kaltfront klart der Himmel meist rasch auf. In der kalten Luft bilden sich Schönwetterwolken (Cumulus). Wikipedia Nimbostratus Nur der untere Teil der Wolke ist sichtbar. Die Unterseite ist grau und hat einen unscharfen Rand, zum Teil auch Wolkenfetzen. Die Wolke besteht aus einer Mischung von Wassertröpfchen, Regentropfen, Eis- und Schneekristallen. WETTERFROSCHER – Wetterheft P. Gyarmati Cumulonimbus Die Wolke ist mehrere Kilometer hoch. Die Unterseite ist grau bis schwarz. Die Wolkenoberseite ist flach (Amboss). Aus der Wolke fallen Regenschauer und/oder Hagel. Dazu gibt es Blitz und Donner. P. Gyarmati Cumulus Einzelne Wolken in Form von Kuppeln und Hügeln. Die Wolke hat scharfe Ränder. Die Unterseite ist flach. Im Sonnenlicht ist die Wolke leuchtend weiss. Sie wird auch Schönwetterwolke genannt. 49 WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 4. FRONTEN – 4 THEORIE MISCHFRONT Eine Mischfront (auch Okklusion genannt) entsteht, wenn eine Kaltfront auf eine Warmfront trifft. Dies geschieht, weil sich die Kaltfront schneller vorwärts bewegt als die Warmfront. Wenn sich die zwei Fronten vereinen, entsteht eine Mischfront. Auf den Wetterkarten wird die Mischfront durch eine violette Linie mit Dreiecken und Halbmonden gekennzeichnet. Sie zieht in die Richtung, in welche die Dreiecke und Halbmonde zeigen. Es gibt zwei verschiedene Arten von Mischfronten. Je nach Typ ähnelt der Durchzug der Mischfront eher einer Kaltfront oder einer Warmfront. Beim Durchgang der Front regnet es bei beiden Typen. Ist die Temperatur nach der Störung wenig höher als vor der Störung, so entspricht die Mischfront dem Typ Warmfront. Ist die Temperatur nach der Störung wenig tiefer als vor der Störung, entspricht die Mischfront dem Typ Kaltfront. Windrichtung Meist Südwest, West bis Nordwest. Windstärke Mässig. Wolken Cirrostratus, Altostratus, Nimbostratus, Cumulonimbus. Temperatur Keine grosse Veränderung. Luftdruck Fallend, hinter der Front steigend. Wettercharakter Trüb, regnerisch, zum Teil gewittrig. Darstellung Wolkengalerie Je nach Typ der Mischfront, ähnelt der Durchzug der Mischfront mehr der Kalt- oder Warmfront. Oft zeigen sich zuerst hohe Wolken am Himmel (Cirrostratus). Später folgen Altostratus-Wolken. Das sind Schichtwolken mit einer tieferen Wolkenuntergrenze als die Cirrostratus-Wolken. Der Himmel wird immer dunkler bis Regen einsetzt (Nimbostratus). Es können auch Gewitter (Cumulonimbus) in der Front eingelagert sein. Nach der Störung bessert das Wetter manchmal rasch, manchmal nur zögerlich. J. Kurmann Cirrostratus Feiner Schleier in grosser Höhe. Die Wolke besteht aus Eiskristallen und die Sonne kann durchscheinen. Wenn sich das Sonnenlicht an den Eiskristallen bricht, bilden sich Halos (weisse, teils farbige Kreise) oder Bögen und Säulen. Wikipedia Altostratus Graue Wolkenschicht ohne Struktur. Matter Sonnenschein ist möglich. Kein Halo, da die Wolke aus Wassertropfen besteht. Wikipedia Nimbostratus Nur der untere Teil der Wolke ist sichtbar. Die Unterseite ist grau und hat einen unscharfen Rand, zum Teil auch Wolkenfetzen. Die Wolke besteht aus einer Mischung von Wassertröpfchen, Regentropfen, Eis- und Schneekristallen. P. Gyarmati Cumulonimbus Die Wolke ist mehrere Kilometer hoch. Die Unterseite ist grau bis schwarz. Die Wolkenoberseite ist flach (Amboss). Aus der Wolke fallen Regenschauer und/ oder Hagel. Dazu gibt es Blitz und Donner. 50 4. FRONTEN – 5 THEORIE WOLKENATLAS Höhe: 7-13 km P. Gyarmati Ci – Cirrus (Federwolken): Eiswolken in grosser Höhe. Die Wolken sehen aus wie Haarbüschel, Federn oder schmale Bänder. Die Sonne scheint durch. J. Kurmann Cs – Cirrostratus (Schleierwolken): Feiner Schleier in grosser Höhe. Die Wolke besteht aus Eiskristallen und die Sonne kann durchscheinen. Wenn sich das Sonnenlicht an den Eiskristallen bricht, bilden sich Halos (weisse, teils farbige Kreise) oder Bögen und Säulen. Wikipedia Cc – Cirrocumulus (kleine Schäfchenwolken): Sehr kleine Eiswolken. Die einzelnen Wolken können mit dem kleinen Finger des ausgestreckten Arms verdeckt werden. Die Sonne kann durchscheinen. Höhe: 2-7 km Wikipedia As – Altostratus (mittelhohe Schichtwolken): Graue Wolkenschicht ohne Struktur. Matter Sonnenschein ist möglich. Kein Halo, da die Wolke aus Wassertropfen besteht. J. Kurmann Ac – Altocumulus (Schäfchenwolken): Weisse und/oder graue Flecken. Die Wolken können mit 1-3 Fingern des ausgestreckten Arms verdeckt werden. Höhe: 0-2 km J. Kurmann St – Stratus (Hochnebel oder Nebel): Graue Wolkenschicht. Konturen sind kaum zu erkennen. Man spricht von Nebel, wenn man horizontal weniger weit als einen Kilometer sieht. Selten nieselt oder schneit es schwach aus der Wolke. WETTERFROSCHER – Wetterheft P. Gyarmati Cu – Cumulus (Haufenwolken, Quellwolken): Einzelne Wolken in Form von Kuppeln und Hügeln. Die Wolke hat scharfe Ränder. Die Unterseite ist flach. Im Sonnenlicht ist die Wolke leuchtend weiss. Sie wird auch Schönwetterwolke genannt. Wikipedia Sc – Stratocumulus (Haufenschichtwolken): Ballen oder Schollen von Wolken. Meist ist durch die StratocumulusSchicht der Himmel zu sehen. Gräuliche Unterseite. WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. Höhe: 7-13 km P. Gyarmati Cb – Cumulonimbus (Gewitterwolke): Die Wolke ist mehrere Kilometer hoch. Die Unterseite ist grau bis schwarz. Die Wolkenoberseite ist flach (Amboss). Aus der Wolke fallen Regenschauer und/oder Hagel. Dazu gibt es Blitz und Donner. Wikipedia Ns – Nimbostratus (Regenwolke): Nur der untere Teil der Wolke ist sichtbar. Die Unterseite ist grau und hat einen unscharfen Rand, zum Teil auch Wolkenfetzen. Die Wolke besteht aus einer Mischung von Wassertröpfchen, Regentropfen, Eis-und Schneekristallen. Ist doch einfach klar! Mit meinen Froschaugen gehts halt besser. 51 52 WETTERFROSCHER – Wetterheft WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 5 53 WETTER – AUCH ANDERS 54 5. WETTER – AUCH ANDERS – 1 LERNAUFGABE FILME ZUM WETTER Medien: PC mit Internetanschluss Auf der Internet-Plattform www.youtube.com findet man sehr viele kurze Filme zu unserem Thema. Gib als Suchbegriffe nur deutsche Wörter ein. Mit den folgenden Begriffen lassen sich mit ein wenig Glück und Ausdauer gute Filmchen finden: – Gewitter – Donner – Blitz – Tornado – Regen – Wolken – und andere. Man könnte stundenlang Filmchen anschauen. Am besten beschränkst du die Zeit auf 20 Minuten. Stelle dann einen Film den andern vor und kommentiere ihn. 5. WETTER – AUCH ANDERS – 2 LERNAUFGABE WETTER WELTWEIT Material: Zeitungen Sammle aus Tages- und Gratiszeitungen Ereignisse aus der ganzen Welt, die zeigen, wie sich das Wetter an andern Orten der Welt auswirkt. Findest du dabei Ereignisse, die bei uns praktisch nie vorkommen? «frosch» «wetter» . diese Suchbegriffe führen zu spassigen Kurzfilmen. WETTERFROSCHER WETTERFROSCH ER – Wetterheft WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 5. WETTER – AUCH ANDERS – 3 LERNAUFGABE «WÄTTERLÜCHTE» Medien: CD: «Wätterlüchte», PC mit Internetanschluss Ein Song zum Mitsingen, zum Rappen! Die CD findest du in der Wetterbox. – Höre dir den Song dreimal genau an. Versuche dann, zusammen mit andern, den Text mitzusingen. – Schwieriger wird es, wenn du die Playbackversion abspielst und mitsingst. – Welche Begriffe haben mit Wetter zu tun? Markiere diese im Text blau. – Die Texte reimen sich. Markiere die Wörter grün, welche sich am Ende der Zeilen reimen. – Schreibe selber eine Strophe. Übe deine Version und trage diese der Klasse vor. Eine kleine Hilfe: Auf der Webseite www.wetterfroscher.ch stehen dir im Lexikon viele Wetterbegriffe zur Verfügung. Zuhinterst in diesem Heft hat es leere Seiten, dort kannst du deine Strophe aufschreiben. Intro 1. Strophe Es blitzt chlöpft wie geng bi mir, mini Gedanke gliiche emene Gwitter. Dusse lauft nüt, me gseht ke Lüt und sFärnsehprogramm isch schitter. Ha Weschtwindlag! Das isch Tag! Bi grad im Facebook, der Chat isch tot. Ufem Pauseplatz nume Glungge, Hey! Wo isch der zündend Funke?! Hochdruck, warm wirds mir; sTöif zieht wäg, wuucheloos. Sms chöme! Mache ab voruss im Gras zum Chille, vou am Grille! Ab dBadi, ha aues derbi Hundstag, so sötts immer si Ufem Sprungturm 3, 5, 10 hüt wird ig wieder mau aues gäh. Refrain: Früehlig, wäg mit de chaute Gfüehl! – Yehee – Summerzyt für chli Sunneschiin – Yehee – Herbscht, dBlätter gheie – Yehee – Winter und es fot schneie. 2. Strophe SWätter spüut mängisch nit immer mit Sueche dSunne doch ab und zue fingise nit Mir spöuts ke Roue denn sisch ganz egau Spass chani ja eh bi jedem Wätter ha. ha dWinterjagge ah, so foht jedes Johr ah Mit em louf for Zyt ziehnise denn ab. Tusche mini warme Winterklamotte Gäg Badtuech, Flipflops und mine Badhose. Ig gniesse das Wätter, bi dusse am Singe. Sisch bröntig heiss, muess chli Schatte finge. Doch sWätter schloht um si im Töifdruckgebiet. Bise zieht um dOhre, aui weui nur no flieh Ig luege ufe Himmu und gseh Sache, wo aui gärn hei Zuckerwatte-Wouke und Haribo-Stärne. jedere Zyt muesch sbeschte drus mache. Gniess der Momänt, und zeig aunes dis Lache. Refrain: Früehlig, wäg mit de chaute Gfüehl! – Yehee – Summerzyt für chli Sunneschiin – Yehee – Herbscht, dBlätter gheie – Yehee – Winter und es fot schneie. Zwischenteil: Der Windchill hautet der Druckabfall vo der Hanglag uf. Der Bodefroscht wird bis Mittag beschtah. Auso warm azieh, süsch setzt der Niederschlag der Nase i. DUssichte: Es bliibt wächsuhaft. Emau hot – emau cool – emau klar – emau unklar. Refrain: Zweimal 55 56 5. WETTER – AUCH ANDERS – 4 LERNAUFGABE WETTER ZEICHNEN Material: Freie Wahl Lasse dich herausfordern: Male mit Wasserfarben Wetterbilder. Du bist frei in der Auswahl: Wolken, Sonne, Regen, Wind und Sturm, Jahreszeiten. Oder ist dir eine andere Technik lieber? Mit Farbstiften? WETTERFROSCHER WETTERFROSCH ER – Wetterheft WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. 5. WETTER – AUCH ANDERS – 5 LERNAUFGABE WETTER – GEDICHTE Der Wetterfroscher als Gedichteschreiber! Auch du kannst einen Zweizeiler, ein Gedicht schreiben. Oder gehts zu zweit besser? Deine Werke könnten eine Schulzimmerwand schmücken! Liebe Sonne Nach so vielen Regenwochen kamst du endlich vorgekrochen, froh sind Menschen, Tier und Gras! Schein auf unsre Mutter Erde, dass sie wieder trocken werde, liebe Sonne, tue das! Trockne sie und unsre Tränen und den Kuckuck, der ganz nass! Schick uns nach den langen Qualen deines Fehlens alle Strahlen – und besonders diese netten, diese ultravioletten! Liebe Sonne, schein uns was! Heinz Erhardt (1909-1979) Ein Elfchen als Beispiel (1-2-3-4-1, also 11 Wörter) Regen viel Wasser strömt vom Himmel auf unsere Köpfe runter Cool Scheint der Vollmond, blass und frisch Streift der Wetterfrosch durchs Gebüsch Im Herbst bei kaltem Wetter fallen vom Baum die Blätter – Donnerwetter, Im Frühjahr dann Sind sie wieder dran – Sieh mal an. unbekannt Das Märchen von der Wolke Der Tag ging aus mit mildem Tone, so wie ein Hammerschlag verklang. Wie eine gelbe Goldmelone lag groß der Mond im Kraut am Hang. Ein Wölkchen wollte davon naschen, und es gelang ihm, ein paar Zoll des hellen Rundes zu erhaschen, rasch kaut es sich die Bäckchen voll. Es hielt sich lange auf der Flucht auf und sog sich ganz mit Lichte an; – da hob die Nacht die goldne Frucht auf: Schwarz ward die Wolke und zerrann. Rainer Maria Rilke (1875-1926) Wenn es blitzt, der Donner grollt, Der Frosch von seiner Leiter rollt. 57 58 IMPRESSUM Programmleitung Jürg Kurmann Meteotest Fabrikstrasse 14 3012 Bern Gestaltung Bontron&Co, Genf Konzeption und Realisation Urs Klopfstein, Meteotest Kontakt Meteotest Fabrikstrasse 14 3012 Bern Autorenteam Urs Klopfstein, Meteotest Jürg Kurmann, Meteotest Fachliche Beratung Ulrich Aeschlimann, PHBern Ursula Dormayer, Zürich Roland Lehmann, Bern Marina Midic, Zürich Copyright Wir danken dem schulverlag plus Bern und dem Lehrmittelverlag Zürich für ihre Bereitschaft, dieses Angebot mit «Spuren – Horizonte» und «phänomenal» zu vernetzen. Song «Wätterlüchte» Meteotest Herausgeber Die Entwicklung von Wetterfroscher wurde initiiert und finanziert von Bayer (Schweiz) AG WETTERFROSCHER – Wetterheft Illustrationen Pierre-Alain Bertola, Nyon WETTERFROSCHER Das Unterrichtsmodul für die Primarstufe. MOTIVATION METEOTEST Seit mehr als 25 Jahren engagiert sich Meteotest für eine lebenswerte Umwelt und den haushälterischen Umgang mit den natürlichen Ressourcen. Der Firma ist die Förderung des Verständnisses für die Umwelt ein grosses Anliegen. Durch unsere langjährige Tätigkeit in Meteorologie und Klimatologie haben wir umfassende Kompetenzen entwickelt und Grundlagen erarbeitet. Dabei ist uns aufgefallen, dass dank den heutigen Informationstechnologien (Internet etc.) weit bessere Möglichkeiten vorhanden sind, den Unterricht aktuell und attraktiv zu gestalten, als dies bisher im Schulunterricht meist genutzt wurde. Meteotest unterstützte die Bayer in der Schweiz bei der Umsetzung des WETTERFROSCHER und freut sich, den Lehrpersonen und Schulkindern ein spannendes und umfassendes Angebot für den Wetterunterricht anbieten zu können. 59