4 Wie du mit Big Bang arbeitest Warum kann man ohne Verletzungen über glühende Kohlen laufen? Warum legen sich Reptilien gerne in die Sonne? Was ist der Unterschied zwischen Wetter und Klima? Wie entstehen Tornados und wieso wird unser Wetter immer verrückter? Was versteht man unter einem Blackout? Sind die Strahlen im Mikrowellenherd gefährlich? Die Fragen zu Beginn jedes Unterkapitels helfen dir, einen Einblick in das Folgende zu bekommen. Mithilfe dieser Fragen kannst du auch einschätzen, was du zu diesem Thema schon weißt. Grün markierte Aufgaben kennzeichnen Experimente. Die Antworten auf die Fragen findest du auf der Doppelseite. Mit L gekennzeichnete Fragen sind im Lösungsteil beantwortet. Die Aufgabe von Physikerinnen und Physikern ist es herauszufinden, wie alles in diesem Universum funktioniert, und zwar von alltäglichen Dingen bis hin zu Schwarzen Löchern im All. In diesem Buch geht es unter anderem um Wärmeenergie, um das Wetter, den Klimawandel, elektromagnetische Wellen und Radioaktivität und es werden unter anderem folgende Fragen beantwortet: Auf einer Buchdoppelseite gibt es immer ein abgeschlossenes Thema, gewissermaßen eine kurze physikalische Geschichte. Hier geht es zum Beispiel darum, warum du eigentlich Dinge sehen kannst und wieso das Sehen dein wichtigster Sinn ist. 54 Wetter und Wettergeschehen Du hörst immer wieder in den Nachrichten, dass das Wetter verrückter wird. Es wird nicht nur immer wärmer, es gibt gleichzeitig auch immer mehr Gewitter, Starkregen oder Hagel und auch die Stürme werden immer heftiger. Aber wer oder was verursacht eigentlich das Wetter? Wie entstehen Wolken und Nebel und woraus bestehen sie? Wie entstehen Regen, Schnee und Stürme, wie die verheerenden Tornados (B 26.1) und Hurrikans (B 26.21, S. 58)? Und wieso wird das Wetter immer verrückter? Diese und noch viele andere Fragen nehmen wir hier unter die Lupe! In B 26.4 siehst du eine vereinfachte Darstellung des Wasserkreislaufs. Beschreibe diese und beziehe auch A 1 mit ein. Wo kommt all das Wasser her, das in unseren Flüssen fließt? B 26.4 Vereinfachte Darstellung des Wasserkreislaufs Warum ist es im Sommer wärmer als im Winter? Das ist gar nicht so einfach zu beantworten! Hilf dir mit dem Ergebnis von A 2 und mit B 26.5 und ziehe deine Schlüsse daraus. A 3 Sonne Wind Niederschlag Wasserkraftwerk Verdunstung A 4 Sonne Nachmittag Frühlings- und Herbstanfang Sommeranfang Winteranfang Mittag S O W N Vormittag 26.1 Die Sonne rührt gewaltig um Der Einfluss der Sonne auf die Erde Motor des Wettergeschehens ist die Sonne. Sie lässt Wasser verdunsten, erwärmt Ozeane und Kontinente und bringt unvorstellbare Luftmassen in Bewegung. 1 L Warum tropft es von dem Deckel in das Glas (B 26.2)? Versuche die physikalischen Vorgänge bei diesem Versuch zu beschreiben. Leuchte mit einer Lampe senkrecht auf eine Unterlage und betrachte den Lichtfleck (B 26.3 a). Was passiert mit diesem bei schräger Beleuchtung (b)? Welche Folgen hat das für die Beleuchtungsstärke? B 26.3 Ist der Lichtfleck rechts genauso hell wie links? A 1 B 26.2 Was passiert mit dem Wasser am Weg vom Topf links in das Glas rechts? Welche Vorgänge sind daran beteiligt? A 2 26 Das Smalltalk-Thema Nr. 1 26 Zusatzmaterial p5bq2m B 26.1 Ein Tornado ist ein schnell rotierender Luftwirbel, der von der Unterseite einer Wolke bis zum Erdboden reicht und alles mitreißt. B 26.5 Der Weg der Sonne im Laufe eines Tages zu verschiedenen Jahreszeiten aus Sicht einer Person auf der Erde. 55 26 Das Smalltalk-Thema Nr. 1 Mit den Sonnenstrahlen kommt nicht nur Licht, sondern auch Wärmeenergie auf die Erde (B 22.19, S. 24). Wäre die Sonne plötzlich futsch, würde die Erde in 10 Jahren auf –220 °C abkühlen! Zum Glück kann die Sonne nicht einfach verschwinden, aber in der Nacht ist sie gewissermaßen auf einer Hälfte der Erdkugel weg. Darum ist es in der Nacht im Schnitt auch wesentlich kälter als am Tag (B 26.6). B 26.6 Klimadiagramm der Stadt Salzburg: Die Maximaltemperaturen werden in der Regel unter Tags, die Minimaltemperaturen in der Nacht erreicht. Die Sonne erzeugt durch ihr Auf- und Untergehen kurzfristige Temperaturschwankungen. In B 26.6 kannst du aber auch sehr gut die Temperaturänderungen in Laufe eines Jahres sehen. Im Juli ist es zum Beispiel in Salzburg im Schnitt etwa 19 °C wärmer als im Jänner. Warum ist aber der Sommer generell so viel wärmer als der Winter? Das hat nicht mit dem Abstand zwischen Erde und Sonne zu tun, sondern ist eine Folge der Neigung der Erdachse (B 26.7). B 26.7 Erde und Erdbahn im Laufe eines Jahres: Die Erdachse ist 23,5° zur Erdbahn geneigt. Würde die Erdachse senkrecht auf die Erdbahn stehen, wären Tag und Nacht immer exakt gleich lang und es gäbe keine Jahreszeiten. Die Erdachse ist aber geneigt (B 26.7). Im Winter zeigt der Nordpol von der Sonne Niederschlag in mm Jan Feb Mar Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez 0 50 100 150 200 25 20 15 10 5 0 -5 -10 Höchsttemperatur Mitteltemperatur Tiefsttemperatur Temperatur in °C Niederschlag in mm Tag und Nacht gleich lang Tag und Nacht gleich lang kurze Tage lange Tage kurze Tage lange Tage Herbst Frühling Sonne Sommer Winter Juni März Dezember Erdachse 23,5° N S Erde weg und im Sommer zu ihr hin. Das hat zur Folge, dass bei uns im Sommer die Tage länger sind als im Winter. Das ist in B 26.8 aus der Weltraumsicht dargestellt und in B 26.5 aus Sicht einer Person auf der Erde ( A 4 ). In Österreich ist es zu Sommerbeginn 16 h lang hell, zu Winterbeginn nur 8 h! Zusätzlich strahlt im Winter die Sonne flacher ein als im Sommer, weil sie tiefer steht ( A 4 , B 26.5). Dadurch werden Licht und Wärme auf eine größere Fläche verteilt (B 26.3 b; A 2 ). Kürzere Tage und flacheres Einstrahlen der Sonne führen dazu, dass es im Winter viel kälter ist als im Sommer. Durch die unterschiedliche Einstrahlung der Sonne kommt es also zu kurzfristigen täglichen und langfristigen jährlichen Temperaturschwankungen auf der gesamten Erde und durch diese wiederum zu riesigen Windsystemen (B 26.26, S. 59). Die Sonne rührt aber nicht nur die Luft gewaltig um, sie bringt durch ihre Wärmestrahlung auch das Wasser zum Verdunsten. Dadurch entsteht der so genannte Wasserkreislauf (B 26.4, A 3 ), der einerseits die Flüsse mit neuem Wasser versorgt und andererseits Niederschläge hervorruft. Kurz kann man also sagen: Die Sonneneinstrahlung erzeugt das Wetter! Dabei ist nur die unterste Schicht der Atmosphäre betroffen (B 26.9). B 26.9 Was wir Wetter nennen, passiert vor allem in der Troposphäre, die bis etwa 10 km hoch reicht. Nur in seltenen Fällen reichen Wolken über 10 km Höhe. Österreich Tag Nacht N S S N Winter Sommer B 26.8 Die Wege durch Licht und Schatten in Winter und Sommer Stratosphäre Troposphäre 0 2000 0 6000 4000 8000 10000 12000 Höhe über dem Meeresspiegel in m Kurz zusammengefasst Durch die unterschiedliche Einstrahlung der Sonne (Tag/ Nacht, sowie Jahreszeiten) entstehen Temperaturunterschiede und somit Winde. Außerdem erzeugt ihre Wärme den Wasserkreislauf. Die Sonne ist also der Motor des Wetters. Beim Einstieg in das Großkapitel bekommst du erste Infos und es werden spannende Fragen aufgeworfen, die im Kapitel beantwortet werden. 54 Wetter und Wettergeschehen Du hörst immer wieder in den Nachrichten, dass das Wetter verrückter wird. Es wird nicht nur immer wärmer, es gibt gleichzeitig auch immer mehr Gewitter, Starkregen oder Hagel und auch die Stürme werden immer heftiger. Aber wer oder was verursacht eigentlich das Wetter? Wie entstehen Wolken und Nebel und woraus bestehen sie? Wie entstehen Regen, Schnee und Stürme, wie die verheerenden Tornados (B 26.1) und Hurrikans (B 26.21, S. 58)? Und wieso wird das Wetter immer verrückter? Diese und noch viele andere Fragen nehmen wir hier unter die Lupe! In B 26.4 siehst du eine vereinfachte Darstellung des Wasserkreislaufs. Beschreibe diese und beziehe auch A 1 mit ein. Wo kommt all das Wasser her, das in unseren Flüssen fließt? B 26.4 Vereinfachte Darstellung des Wasserkreislaufs Warum ist es im Sommer wärmer als im Winter? Das ist gar nicht so einfach zu beantworten! Hilf dir mit dem Ergebnis von A 2 und mit B 26.5 und ziehe deine Schlüsse daraus. A 3 Sonne Wind Niederschlag Wasserkraftwerk Verdunstung A 4 Sonne Nachmittag Frühlings- und Herbstanfang Sommeranfang Winteranfang Mittag S O W N Vormittag 26.1 Die Sonne rührt gewaltig um Der Einfluss der Sonne auf die Erde Motor des Wettergeschehens ist die Sonne. Sie lässt Wasser verdunsten, erwärmt Ozeane und Kontinente und bringt unvorstellbare Luftmassen in Bewegung. 1 L Warum tropft es von dem Deckel in das Glas (B 26.2)? Versuche die physikalischen Vorgänge bei diesem Versuch zu beschreiben. Leuchte mit einer Lampe senkrecht auf eine Unterlage und betrachte den Lichtfleck (B 26.3 a). Was passiert mit diesem bei schräger Beleuchtung (b)? Welche Folgen hat das für die Beleuchtungsstärke? B 26.3 Ist der Lichtfleck rechts genauso hell wie links? A 1 B 26.2 Was passiert mit dem Wasser am Weg vom Topf links in das Glas rechts? Welche Vorgänge sind daran beteiligt? A 2 26 Das Smalltalk-Thema Nr. 1 26 Zusatzmaterial p5bq2m B 26.1 Ein Tornado ist ein schnell rotierender Luftwirbel, der von der Unterseite einer Wolke bis zum Erdboden reicht und alles mitreißt. B 26.5 Der Weg der Sonne im Laufe eines Tages zu verschiedenen Jahreszeiten aus Sicht einer Person auf der Erde. 54 Wetter und Wettergeschehen Du hörst immer wieder in den Nachrichten, dass das Wetter verrückter wird. Es wird nicht nur immer wärmer, es gibt gleichzeitig auch immer mehr Gewitter, Starkregen oder Hagel und auch die Stürme werden immer heftiger. Aber wer oder was verursacht eigentlich das Wetter? Wie entstehen Wolken und Nebel und woraus bestehen sie? Wie entstehen Regen, Schnee und Stürme, wie die verheerenden Tornados (B 26.1) und Hurrikans (B 26.21, S. 58)? Und wieso wird das Wetter immer verrückter? Diese und noch viele andere Fragen nehmen wir hier unter die Lupe! In B 26.4 siehst du eine vereinfachte Darstellung des Wasserkreislaufs. Beschreibe diese und beziehe auch A 1 mit ein. Wo kommt all das Wasser her, das in unseren Flüssen fließt? B 26.4 Vereinfachte Darstellung des Wasserkreislaufs Warum ist es im Sommer wärmer als im Winter? Das ist gar nicht so einfach zu beantworten! Hilf dir mit dem Ergebnis von A 2 und mit B 26.5 und ziehe deine Schlüsse daraus. A 3 Sonne Wind Niederschlag Wasserkraftwerk Verdunstung A 4 Sonne Nachmittag Frühlings- und Herbstanfang Sommeranfang Winteranfang Mittag S O W N Vormittag 26.1 Die Sonne rührt gewaltig um Der Einfluss der Sonne auf die Erde Motor des Wettergeschehens ist die Sonne. Sie lässt Wasser verdunsten, erwärmt Ozeane und Kontinente und bringt unvorstellbare Luftmassen in Bewegung. 1 L Warum tropft es von dem Deckel in das Glas (B 26.2)? Versuche die physikalischen Vorgänge bei diesem Versuch zu beschreiben. Leuchte mit einer Lampe senkrecht auf eine Unterlage und betrachte den Lichtfleck (B 26.3 a). Was passiert mit diesem bei schräger Beleuchtung (b)? Welche Folgen hat das für die Beleuchtungsstärke? B 26.3 Ist der Lichtfleck rechts genauso hell wie links? A 1 B 26.2 Was passiert mit dem Wasser am Weg vom Topf links in das Glas rechts? Welche Vorgänge sind daran beteiligt? A 2 26 Das Smalltalk-Thema Nr. 1 26 Zusatzmaterial p5bq2m B 26.1 Ein Tornado ist ein schnell rotierender Luftwirbel, der von der Unterseite einer Wolke bis zum Erdboden reicht und alles mitreißt. B 26.5 Der Weg der Sonne im Laufe eines Tages zu verschiedenen Jahreszeiten aus Sicht einer Person auf der Erde. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
RkJQdWJsaXNoZXIy MTA2NTcyMQ==