Unsere "Wetter-Seite"

aktualisiert 21.01.17Me

 

Abendliche Cumuluswolke über dem Schwarzwald:
Warum steht sie über dem Feldberg? Warum scheint drum herum die Sonne?
Wie wird sie sich in der nächsten Stunde entwickeln?

 

 

Bitte erwarten Sie hier keine aktuelle Wettervorhersage.
Das können andere, zum Beispiel der Deutsche Wetterdienst (DWD), viel besser.

Wir möchten Ihre Schülerinnen und Schüler aber dafür begeistern, selbst zu "Meteorologen" zu werden und durch Beobachtung der Wolken, des Windes, der Veränderungen von Temperatur, Luftdruck und Luftfeuchtigkeit eine eigene Wettervorhersage für die nächsten Stunden zu wagen. Oder vielleicht auch für morgen.
Heute ist es leicht, in die "Zukunft" zu sehen. Wetter-Apps liefern uns halbwegs verlässliche Prognosen für das morgige Wetter. Auch für übermorgen, überübermorgen und überübermorgen....
Woher wissen die "Wetterfrösche" das eigentlich?

Alle reden vom Wetter, aber ist es nicht so, dass kaum noch einer weiß, wie es funktioniert?

Es scheint wirklich paradox: In den Zeiten des "Klimawandels" spielt das "Wetter" und die dahinter stehende Physik und Geographie in der Schule kaum noch eine Rolle.
Wir würden gerne dabei mithelfen, das zu ändern!
Wir bieten Ihnen und Ihren Schülerinnen und Schülern an, bei uns eine eigene "Prognose" für die nächsten Tage zu wagen.
Wir schauen uns den am Himmel, in der Wetterstation und auf Wetterkarten interpretierbaren "Ist-Zustand" an und schreiben ihn auf der Grundlage einfacher Wetterregeln fort.

Das schöne dabei ist: Wir können morgen sehen, ob wir recht gehabt haben...

 


 


Von der Oberfläche der mit Eis gefüllten Tüte fällt "Nebel" herab...

 

 

Wie man in ganz einfach Wolken machen kann...

Dazu braucht man

  • ein großes Einmachglas mit Deckel (besser wäre natürlich ein großes Aquarium),
  • warmes Wasser,
  • Eiswürfel in einer Tüte
  • und etwas Rauch.

Und so funktioniert es...

 
   

 

 

Mit EXCEL erstellte "APP" errechnet den aktuellen Taupunkt und die relative Luftfeuchtigkeit

Dazu braucht man

  • Thermometer
  • Wasser
  • und ein paar Minuten Zeit

Wenn Wasser verdunstet wird der Umgebung Wärme entzogen. Je trockener die Luft, desto mehr Wasser kann verdunsten und desto kühler wird die unmittelbare Umgebung des Thermometers.
Aus der Differenz zwischen Trocken- und der Feuchttemperatur lässt sich daher der Taupunkt (also die Temperatur bei der Wasserdampf zu Wolken oder Nebel kondensiert) und die relative Luftfeuchtigkeit ableiten.

Die dazu notwenigen (komplizierten) Formeln stecken in unserem kleinen EXCEL-Programm.

"APP" herunterladen...

 

 

"Wetter & Wettervorhersage" in der Schule

Sek I (Kl. 9/1O), Sek II (Schwerpunkte nach Absprache)

Der "Klimawandel" findet, - viel zu langsam - einen Platz im Unterricht.
Zum "CO2-Treibhauseffekt" und seinen möglichen klimatischen Folgen, besonders dem Abschmelzen der polaren Eiskappen, bieten wir Ihnen im Energie-LAB Kurse für Schülerinnen und Schüler der (oberen) Sek I und Sek II an.

Den "Klimawandel" aber kann nur verstehen, wer sich mit dem "Klima" beschäftigt hat.
Und "Klima" ist nichts anderes als das, über bestimmte Zeiträume hinweg gemittelte "Wetter".

  • Wie aber entsteht das Wetter?
  • Wodurch entsteht der fast tägliche "Wetterwandel"?
  • In wie weit lässt sich das Wetter voraussagen?
  • Und wie macht man das?

Der kenntnisreiche Blick zum Himmel wiegt viele "Wetter-Apps" auf.
Und ist es nicht besser, selbst zu verstehen, wie etwas funktioniert?

In unserem Kursangebot

  • messen wir grundlegende Wetterelemente (Temperatur, Druck, Feuchte, Wind, Wolken).
  • vergleichen wir unsere Messwerte mit entsprechenden Daten aus anderen Teilen Europas.
  • leiten wir aus Wolken- und Windbeobachtungen einfache kurzfristige Prognose ab.
  • lernen typische Eigenschaften und Verhaltensweisen von Hoch- und Tiefdruckgebieten (Drehrichtung, Fronten) kennen.
  • erstellen wir aus der Beobachtung eigene einfache Wetterkarten.
  • interpretieren wir aktuelle Analyse- und Prognosekarten des Deutschen Wetterdienstes.
  • deuten wir aktuelle Satellitenbilder und Windkarten (Flugwetter).
  • und erstellen daraus eine, in den nächsten Tagen überprüfbare Prognose...

 

Parallel nebeneinanderstehende Wetterkarten bei NetWeather.tv (gfs, hourly)
(Screenshot der Webseite)

 

Im gezeigten Beispiel (16.09.16) wird durch den weit nordwärts ausschwenkenden Jetstream warme Tropikluft hoch in polare Breiten geführt während auf seiner Rückseite kühle Mehresluft bis vor die Küste Nordwestafrikas gelangt.

Der "Klimawandel" geht bei stärkerer Aufwärmung sehr wahrscheinlich mit einer Veränderung der atmosphärischen Strömungsmuster einher. Grund genug, den Jetstream im Unterricht einmal genauer unter die Lupe zu nehmen.

 

 

Stimmen die Vorhersagen für die nächsten Tage?

Von modernen Hochleistungscomputern für einen Zeitraum von über zwei Wochen errechnete Vorhersagekarten ermöglichen uns eine relativ gute regionale Wetterprognose, vorausgesetzt man kann diese Karten lesen und interpretieren.

Der besondere Reiz daran ist, dass man die Vorhersage jeden Tag durch eigene Beobachtungen überprüfen kann und am Ende des Vorhersagezeitraums den "Soll-" mit dem "Ist-Zustand" nebeneinander legt. Dabei wird man feststellen, dass zumindest die Eintrittswahrscheinlichkeit auf größeren Skalen sehr hoch ist wenngleich das regionale und lokale Wetter schwerer vorherzusagen ist.

Der britische Dienst NetWeather.tv zeigt jeweils zwei auszuwählende Karten nebeneinander, z.B.

  • Verlauf und Geschwindigkeit des Jetstreams
  • 500hPa Geopotenzial
  • 850hPa Temperatur
  • Luftdruck auf Meeresniveau

Die hohe zeitliche Auflösung von einer Stunde (!) lässt viele Einblicke in die Dynamik des globalen Luftaustausches und der daraus folgenden Druckgebilde zu.

Wir finden:
Eine ideale Möglichkeit im Unterricht, Hypothesen anzustellen, diese zu überprüfen und dabei zu lernen, wie das Wetter am Boden von den Vorgängen in der hohen Atmosphäre bestimmt wird.

 

 

 

 

Ein umfangreiches Menu bedient einfache und große Ansprüche


Animation des Jetstreams vom 21.01.17 (hier als Stillbild)

 

 

Ein Online-Werkzeug zur Untersuchung von Wetter- und Klimaphänomenen:

Sehr zu empfehlen ist die Animation die www.earth.nullschool.net bereitstellt.
Sie wurde vom Cameron Beccario (USA) programmiert und bereits 2014 vom SPIEGEL als "faszinierender Atlas" bezeichnet.
Das Tolle an diesem "Atlas" ist, dass man ihn mit der Maus drehen (und dabei zoomen) und jeden Ort der Welt datenmäßig erfassen kann. Die Daten beruhen auf den GFS- Modellen des (US) National Center for Environmental Prediction (NCEP) und des US National Weather Service.

Graphisch hervorragend aufbereitet und in verschiedenen einstellbaren Projektionen werden Windrichtung und -stärke global dargestellt. So lassen sich sich Windsysteme wahlweise an der Erdoberfläche (Sfc) und auf verschiedenen Druckebenen (1000, 850, 700, 500, 250, 70 und 10 hPa) betrachten, womit sich Hoch- und Tiefdruckgebiete orten und ihre Lage über mehrere Tage zurück- und in die Zukunft verfolgen lassen.

Bersonders nützlich zur Vorhersage sind die Richtung und Stärke des Jetstreams in der Höhe (250 hPa) der mit seinen Rücken und Trögen die Druckgebilde in der unteren Atmosphäre steuert und daher besonders gut zur Wettervorhersage geeignet ist (zusätzlich zur Beobachtung von Kondensstreifen in dieser Höhe fliegender Flugzeuge).

Über die Windzirkulation kann man die Temperatur und die relative Feuchte der eingestellten Luftschicht legen. Darüber hinaus eine Vielzahl anderer Parameter (z.B. das potenzielle Niederschlagswasser das das die Gewitterneigung anzeigende CAPE).

Fazit:
Eine hervorragende Seite, die sowohl als Themeneinstieg als auch als Arbeits- und Untersuchungsgrundlage dienen kann. Etwa wenn man, z.B. in einer Wetter-AG, vermutete Zusammenhänge zwischen verschiedenen atmosphärenphysikalischen Größen untersuchen will oder globale Windsysteme (Passate, Monsune) erforschen möchte.

Hätte man doch schon in den 60ger Jahren als Schüler solch ein Werkzeug in der Hand gehabt...

 

Mehr von uns zum Thema "Wetter":

 

 

 

 

 

 

 

 

Wetterhütte / Meteorologische Geräte

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wetterdaten Formblatt zum Eintragen

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wolkentypen

 

 

 

 

 

 

 

Wie wird das Wetter? (Windrichtung/ Tendenz Luftdruck)

 

 

 

 

 

 

 

 

Wie wird das Wetter? (Temperatur / Relative Feuchte /Taupunkt)

Taupunkt-Rechner (EXCEL-Programm)

   

 

 

Relative Luftfeuchte mit Thermometer, Eiswürfeln und Lupe bestimmen

Bestimmung der relative Luftfeuchte aus Termperatur und Taupunkt(EXCEL-Programm)

 

 

 

 

 

 

 

Einfaches Psychrometer zur Bestimmung der relativen Feuchte

Luftfeuchtigkeits-Rechner / Psychrometer (EXCEL-Programm)

 

 

 

 

Taupunkt und relative Feuchte mit Hilfe eines Thermometers bestimmen
Trocken-/Feuchttemperatur (Dry Bulb / Wet Bulb Temperature)

Taupunkt / Relative Luftfeuchtigkeits -"APP" herunterladen... (EXCEL)

Taupunkt und Luftfeuchtigkeits-Rechner (EXCEL-Programm)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hoch- und Tiefdruckgebiete

 

 

 

 

 

 

 

Wie wird das Wetter? ("Hochs" und "Tiefs" über Europa)

 

 

 

 

 

 

 

"Wolkengucker" und Wettervorhersage: Wo liegen die Tiefs und Hochs?

 

 

 

 

 

 

Satellitenfilm: "Hochs" und Tiefs" ziehen über Europa hinweg (12 MB!)

 

 

 

 

 

 

 

Großwetterlagen Europa
(Bodenanalyse, 500hPa Geopotenzial, Satellitenbild, 850hPa Temperatur)
(23 MB!)

   
   

 

Windräder zeigen, woher weht der Wind weht

Windgeschwindigkeit/Abstand Isobaren

Windgeschwindigkeit/Abstand Isobaren (EXCEL-Programm)

Höhenwind (z.B. 500mB Druckfläche) Geopotenzial Windgeschwindigkeit (EXCEL-Programm)

 

Arbeitshilfe "´Wetterküche"(Experimente zur Wetterphysik)

Arbeitshilfe "´Wettervorhersage in der Schule" (Teil 1: Wasserdampf / Wolken)

Arbeitshilfe "´Wettervorhersage in der Schule" (Teil 2: Wetterkarten)