Heft Naturkunde - Cevi Ostschweiz
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Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur Inhaltsverzeichnis EINLEITUNG.................................................................................... 3 PFLANZENWELT .............................................................................. 3 WERTVOLLE EIGENSCHAFTEN DES WALDES .............................................. 3 BÄUME........................................................................................... 5 NADELBÄUME .................................................................................... 5 LAUBBÄUME ...................................................................................... 8 STRÄUCHER .................................................................................. 13 KRÄUTER (STAUDEN) ................................................................... 16 GETREIDEARTEN ........................................................................... 17 WIE KANN ICH DIE NATUR SCHÜTZEN? ........................................ 20 VERHALTEN IN DER NATUR .......................................................... 20 WETTER ........................................................................................ 21 DIE JAHRESZEITEN ............................................................................. 21 DIE ZEITMESSUNG ............................................................................ 21 WARM- UND KALTLUFT ..................................................................... 23 LUFTSTRÖMUNGEN - WINDE............................................................... 24 WOLKEN ......................................................................................... 25 DER FÖHN....................................................................................... 27 PRÜFUNGSANFORDERUNGEN ...................................................... 27 Herausgeberin dieses Heftes: Fachgruppe Ausbildung des Cevi Ostschweiz, 2013 Die Fachgruppe Ausbildung und der Cevi Ostschweiz übernehmen keine Haftung für die Anwendung des Inhalts. Cevi Ostschweiz, Magnihalden 9, 9000 St. Gallen 071 351 54 31 / [email protected] 2 Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur Einleitung Wurdest du auch schon von einem Jungscharkind gefragt, was dies für eine Pflanze ist oder ob man die Beeren von dieser Pflanze giftig sind? Oder du hast an den Himmel geschaut und dich gefragt, was diese Wolken bedeuten werden? Im Cevi verbringen wir viel Zeit in der Natur. Dieses Heft soll dir helfen die Augen zu öffnen für das, was dich in der Natur umgibt. Pflanzenwelt Jede freie Fläche wird früher oder später von Pflanzen besiedelt. Oft machen kleine Kräuter und Gräser den Anfang. Später kommen dann Sträucher und Bäume dazu. Somit wäre bald ganz Mitteleuropa mit Wald bedeckt, würde der Mensch nicht regelmässig die Äcker und Wiesen pflegen. Jede Pflanze hat ihren bevorzugten Lebensraum. Die einen mögen es auf freiem Feld in der prallen Sonne zu wachsen, andere bevorzugen schattigere Orte unter Bäumen. Auch spielt die Bodenart und die Verfügbarkeit des Wassers eine wichtige Rolle. Die einen Pflanzen können besser mit Trockenheit umgehen als andere und einige wiederum ertragen feuchte und sumpfige Böden gut. Der Wald in der Schweiz wird als Mischwald bezeichnet, da in ihm verschiedene Laub- und Nadelbäume wachsen. Wertvolle Eigenschaften des Waldes Der Wald übernimmt wichtige Aufgaben für unsere Umwelt. Er sorgt für: • Speicherung von Kohlenstoff. Die Pflanzen nehmen Kohlenstoff als Kohlendioxid aus der Luft auf. Sie speichern ihn in Form von Cellulose. Dabei geben sie Sauerstoff in die Luft ab. • Saubere Luft. Durch das Aufnehmen und Abgeben von Gasen aus der Luft, bleiben die Schmutzpartikel 3 Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur • • • • • der Luft in der Pflanze und die Luft wird dadurch gesäubert. Sauberes Wasser. Durch die vielen Wurzeln und Bodenlebewesen im Boden des Waldes wird das Wasser gesäubert. Schutz vor Überschwemmungen. Bei starkem Regen kann der Waldboden dank der zahlreichen Poren in kurzer Zeit viel Wasser aufnehmen. So dass sich nicht alles Wasser in den Bächen sammelt die bei starkem Regen zu überlaufen drohen. Schutz vor Austrocknung. Das grosse Blätterdach des Waldes gibt dem Boden Schatten und schütz ihn somit vor starker Austrocknung. Schutz vor Erosionen (Erdrutsche, Wegschwemmen des Bodens). Die starke Durchwurzelung des Waldbodens hält die Erde gut zusammen und verhindert so, dass die Erde wegrutscht oder weggeschwemmt wird. Bannwald. An steilen Hängen in den Bergen verhindert der Wald das Losrutschen von Schneebrettern und Lawinen. Auch ziehen Tiere und Menschen grossen Nutzen aus dem Wald. • Lebensraum für Tiere. Der Wald gibt vielen verschiedenen Tierarten ein Zuhause. • Erholungsgebiet. Für den Menschen ist der Wald ein wertvolles Erholungsgebiet um Sport zu treiben, spazieren zu gehen, durchzuatmen und um an heissen Tagen im kühlen Schatten zu verweilen. • Holzlieferant. Im Wald wächst der wichtige Rohstoff Holz, den wir sehr vielseitig verwenden für Möbel, Häuser, zum Heizen usw. 4 Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur Bäume Zu den Bäumen zählt man alle Pflanzen, die verholzen und einen oder mehrere dicke Stämme bilden. Nadelbäume Tanne (Weisstanne) Ist vom Fuss bis zur Spitze gerade, mit waagrechten, in Etagen angeordneten Ästen. Die Rinde ist glatt, bräunlichgrau oder weisslich; die Nadeln sind sehr kurz, flach, stechen nicht und auf der Unterseite weisen sie zwei silberweisse Striche auf. Der Baum blüht im Mai/Juni. Die einzeln stehenden weiblichen Zapfen ragen aufrecht am Aussenende der Zweige empor. Sie sind im Oktober reif und Iösen sich Schuppen für Schuppen vom Baum: niemals Zapfen unter dem Baum! Cevi-Alltag: Weisstannenholz gibt mittlere Glut und weinig Rauch. Fichte (Rottanne) Ist vom Fuss bis zur Spitze gerade, die Äste in Etagen rund um den Stamm angeordnet (wie bei der Tanne), sind aber nach oben gebogen. Die kleinen Zweige rechts und links an den Ästen hängen zu beiden Seiten herab. Die Rinde ist glatt und braun, sie wird mit dem Alter dunkler, oft auch schuppig und rissig. Die Nadeln sind hart und stechen; sie sind fast rund und sind einzeln rund um den Zweig angeordnet. 5 Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur Der Baum blüht im April/Mai. Im Oktober hängen die reifen weiblichen Zapfen am äussersten Ende der Zweige herab, bevor sie sich lösen und als Ganzes abfallen. Cevi-Alltag: Im Unterholz der Rottanne findet man oft auch bei Regenwetter trockene, feine Äste zum Anfeuern. Lärche Bis 35m hoch. Einziges einheimisches Nadelholz, das im Winter seine Nadeln verliert. Rinde rotbraun, rissig schuppt. Äste unregelmässig am Stamm verteilt. Nadeln hellgrün, büschelweise, werden im Herbst gelb. Kleine, stehende Zapfen. Arve, Zirbel Hochgebirgsbaum, bis 25m hoch. Meist mehrgipflig. Nadeln zu fünft gebüschelt, 5–7cm lang, blaugrün. Junge Zapfen bläulich, später zimtbraun, fallen ganz ab. Sie enthalten die essbaren Arven Nüsschen. 6 Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur Eibe Strauch oder kleiner Baum bis 16m Höhe. Oft mehrere Gipfel. Äste meist bis zum Boden. Rinde rotbraun, abblätternd. Holz sehr zäh. Nadeln weich, zweizeilig, oben glänzend dunkelgrün, unten matt hellgrün, kurze Spitze. Rote, schleimige Beeren die becherartig den giftigen Samen umschliessen. Föhre (Kiefer) Bis 40m hoch. Rinde bei jungen Bäumen rötlich, dünnblätterig, im Alter grau, längsrissig, dick. Nadeln 4–6 cm lang, jeweils zu zweit. Zapfen kurz mit dicken Schuppen. Wächst auf trockenem Boden wie auch im Moor. Im Alter weit hinauf astfrei. 7 Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur Laubbäume Rotbuche Ihr kreisrunder Stamm ist meist kerzengerade und sehr hoch. Die Zweige tragen typische Knospen: braun, stark zugespitzt. Die hellgraue Rinde ist glatt; Das ovale ganzrandige (nicht gesägte) Blatt mit kurzem Stiel hat feine Haare am Rand und auf den Nerven der Unterseite. Der Baum blüht im April/Mai, doch nicht in jedem Jahr. Die männlichen Blüten sind hängende Kätzchen an der Basis der Triebe, die weiblichen Blüten stehen jeweils zu zweit an den Triebenden in einem Becher mit weichen Stacheln, der beim Reifen trocknet, sich vierteilt und zwei braune dreikantige Bucheckern freigibt, die einen essbaren Kern enthalten. Hagebuche Weissbuche, Hainbuche. Bis 25m hoch. Rinde hellgrau, meist mit Furchen, die von unten nach oben laufen. Zweige dünn. Blätter zweizeilig, länglich eiförmig, doppelt gesägt, mit 11–15 parallel laufenden, vertieft liegenden Seitennerven. Same sitzt in dreilappigem Flugblatt. 8 Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur Eiche Die dicke Rinde ist rau, dunkelgrau und weist tiefe Längsrisse auf; Die einfachen Blätter mit meist sehr kurzem Stiel sind charakteristisch gebuchtet. Die Früchte sind Eicheln, die mit dem unteren Ende in dem schuppigen Becher stecken. In manchen Jahren fällt die Fruchtmenge sehr reichlich aus (Vollmast), in anderen ist sie geringer, bis sich der Baum von der allzu grossen Fruchtschütte wieder erholt hat. Birke Ihr auffälliger Stamm ist schlank und hoch; die Äste tragen lange und dünne, abwärts gerichtete Zweige; Die Rinde ist glatt, weiss oder silbrig mit schwarzen Flecken und löst sich rundherum in schmalen Streifen vom Stamm. Das einfache Blatt ist fast dreieckig, stark und unregelmässig gesägt. Der Baum blüht im April/Mai 9 Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur mit lang herabhängenden männlichen Kätzchen und zunächst aufgerichteten weiblichen Kätzchen, die später ebenfalls hängen und trockene Früchte mit hautigen Flügeln bringen, die Schmetterlingen ähneln. Ahorn 3 Arten, Spitzahorn, Feld- und Bergahorn sind in Westeuropa besonders verbreitet: Die Blätter sind gelappt und stehen sich auf langen Stielen paarig gegenüber; die Nerven bestimmen die 3-7 Lappen, die mehr oder weniger tief geteilt und je nach Art mehr oder weniger gezähnt sind; Die Blütezeit ist im Mai; die Früchte sind doppelte Spaltfrüchte, in Propellerform geflügelt. 10 Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur Feldulme Bis 30m hoch. Stamm walzenförmig, mit vielen Wurzelanläufen. Krone oben breit, verjüngt sich nach unten. Blätter kahl, in der Mitte am breitesten. Blüten in Büscheln vor Blattausbruch. Same (plattes Nüsschen) liegt in der oberen Fruchthälfte. Linde Bis 25m hoch vor allem bei Bauernhöfen. Gesunder und guter Tee aus Lindenblüten. Weiches Holz, geeignet für die Schnitzerei. Herstellung von Spielwaren, Holzschuhen, Zündhölzern und Zeichenkohle. Esche Bis 35m hoch, schlank. Stamm walzenförmig. Rinde grau, längsrissig. Knospen dick, samtig schwarz. Blätter unpaarig gefiedert, Teilblättchen lanzenförmig, gezähnt. Blüht in Rispen, die in Sträusschen vor Blattausbruch erscheinen. Akazie (eigentlich Robinie, falsche Akazie). Bis 25m hoch. Knorriges Astwerk. Blätter unpaarig gefiedert, die 9–17 Teilblättchen sind elliptisch, ganzrandig, dünn. Blüten weiss, stark duftend, bilden hängende Trauben. Früchte in platter, bis 10cm langer Hülse. 11 Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur Aspe Espe, Zitterpappel. Strauch oder Baum, bis 20m hoch. Blätter rundlich, buchtig bis eckig gekerbt, kahl. Blattstiel lang und dünn, lässt Blätter beim geringsten Lufthauch erzittern. Blütenkätzchen rötlichgrau, zottig bewimpert. Weisserle Strauch oder Baum, bis 20m hoch. Rinde hellgrau, glatt, im Alter längsrissig. Blätter elliptisch mit deutlicher Spitze, oben dunkelgrün, unten graugrün. Blüht im Februar/ März vor Blattausbruch. Rotbraune, hängende Staubkätzchen. Fruchtkätzchen eiförmig, rot. Schwarzerle Bis 30m hoch. Stamm gerade, reicht bis zum Gipfel. Rinde dunkelgrau, rissig. Krone licht. Seitenäste kurz, waagrecht abstehend. Blätter oben dunkelgrün, klebrig, haben statt der Spitze eine Einbuchtung. Blüten ähnlich der Weisserle. Rosskastanie Raschwüchsiger Baum, bis 25m hoch. Klebrige Knospen. Blütenrispen sehr schön. Früchte von Wildtieren gefressen. Holz für Kistenfabrikation und Schnitzerei. (kein Bild) Walnussbaum 25m hoher Baum. Heimat im Orient. Eines der edelsten Harthölzer. 12 Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur Sträucher Sind verholzende Pflanzen, bei denen mehrere ähnlich dicke Äste vom Boden aus gehen. Die gesamte Wuchsform ist meist rundlich bis oval. Einige Arten können, wenn sie älter sind, auch zu Bäumen heranwachsen. Schwarzdorn Schlehe. Dorniger Strauch, bis 4m hoch. Rinde glänzend dunkelgrau. Blätter klein, verkehrt eiförmig bis lanzenförmig, fein gesägt. Blüten schneeweiss, fünfblättrig, erscheinen vor den Blättern. Blauschwarze, kugelige, 15mm breite, bereifte Steinfrucht. Geniessbar, schmeckt herb und sauer. Hundsrose Bis 2m hoher Busch. Rinde grün, Äste mit hakigen Stacheln. Blätter unpaarig gefiedert, Nebenblatt am Stielansatz, Blüten rosa, fünfblättrig. Frucht: Hagebutte. Wachholder Strauch, kann bis 10m hoch werden. Nadeln 1–2cm lang, oben blaugrün, unten grün, stechen. Beeren im ersten Jahr grün, im zweiten blauschwarz. Schwarzer Holunder In Berggegenden. VitaminC–reich. Aus gekochten Beeren Saft auspressen, mit Zucker kochen; Konfitürengelée. (ohne Bild) 13 Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur Hartriegel Tintenbeere. Bis 4m hoch. Junge Zweige karminrot. Blatt eiförmig, kahl. Blüten weissgelb. Beeren schwarz, ungeniessbar. Heckengeissblatt Strauch, bis 2m hoch. Zweige dünn, hell. Besenreisig. Blätter gegenständig, eiförmig, ganzrandig, beidseits leicht behaart. Hellgelbe Blüten in Blattstacheln. Beeren kirschrot, zwei an einem Stiel. Liguster Strauch, bis 4m hoch. Blätter gegenständig, lanzenförmig, kahl, ledrig. Blüten in weissen Ripsen. Beeren glänzendschwarz, kugelig. Schneeball Strauch, bis 4m hoch. Rinde graubraun. Blätter dreilappig, kahl. Blüten in flachen Dolden, Randblüten weiss, grösser als die übrigen. Rote Beeren mit flachem, rötlichem, fast herzförmigem Samen. Wolliger Schneeball Strauch, bis 2,5m hoch. Rinde zimtbraun. Junge Triebe graufilzig. Blätter oval, gezähnt, beidseits rau behaart. Blüten wohlriechend, gelblichweiss, in kugeligen Dolden. Beeren eiförmig, breitgedrückt, erst rot, dann schwarz. 14 Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur Spindelbaum Pfaffenhütchen. Strauch, bis 3m hoch. Rinde grün. Blätter gegenständig, eiförmig, fein gezähnt. Vierteilige, rosafarbene Beerenkapseln. Same orange, kugelig. Vogelbeerbaum Eberesche. Strauch oder bis 12m hoher Baum. Knospen lang, braun, wollig. Blätter unpaarig gefiedert. Blüht Mai/Juni in dichten weissen Dolden. Vogelbeeren rot, geniessbar. Weissdorn Dorniger Strauch oder kleiner Baum, bis 8m hoch. Blätter 3-5lappig, derb, oben glänzend. Blüten weiss, fünfblättrig. Frucht: rotes Äpfelchen, erbsengross. Haselnuss Strauch oder kleiner Baum, bis 8m hoch. Blätter verkehrt eiförmig oder rundlich, doppelt gesägt, am Stiel herzförmig eingebuchtet. Stiel kurz, behaart. Blüht Februar/März vor Blattausbruch. Männliche Blüten: gelbgrüne, hängende Kätzchen. Weibliche Blüten, aus denen die Haselnuss hervorgeht: kleine Knospen in den Astwinkeln. 15 Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur Kräuter (Stauden) Nennt man alle weichen, nicht verholzenden Pflanzen, wie Gräser, Wiesenblumen, Farne usw. Die meisten dieser Pflanzen werden im Winter braun und sterben oberirdisch ab. Sie überdauern unter der Erde in ihren Wurzeln, Knollen oder Zwiebeln und treiben im Frühjahr wieder erneut aus. Dies wären zum Beispiel: Farne, Wiesensalbei, Schafgarbe, Brennnessel, Spitzwegerich, Thymian, Gräser usw. 16 Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur Getreidearten Winterweizen: Verschiedene Abarten. 250 Tage bis zur Ernte. Sommerweizen: Wird früh im Frühjahr gesät. 17 Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur Roggen: Verschiedene Abarten; im Frühjahr und Herbst gesät; gedeiht bis 2200m Höhe; sehr lange Strohhalme; dient zum Aufbinden der Reben. Hafer: Nahrung für die Pferde (3–12kg pro Tag). Suppe; Flocken. 18 Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur Gerste: 2, 4, 6 Reihen Körner; kurze Halme; Bierherstellung, Mehl, Malz. Viehnahrung. Mais: In warmem Klima; Aussaat im Mai / Juni, Ernte im September / Oktober. 19 Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur Wie kann ich die Natur schützen? Jeder einzelne kann seinen Teil zum Schutz der Natur beitragen. Hier einige Beispiele die man beachten sollte: • Nicht zu viel Wasser verbrauchen (Wasser abstellen beim Zähneputzen, kurz duschen, usw.) • Abfall trennen (Altpapier, Alu, PET, usw.) • Möglichst Fahrrad oder öffentliche Verkehrsmittel benutzen • Möglichst wenig Wegwerfartikel verwenden Verhalten in der Natur In der Natur gilt es möglichst keine Spuren zu hinterlassen. Hier einige wichtige Punkte die man befolgen sollte: • Keinen Abfall liegen lassen, denn das schadet den Tieren und Pflanzen. Abfall fachgerecht entsorgen. • Nur an geeigneten Plätzen eine Feuerstelle errichten. Das heisst mindestens 3 Meter Abstand von Bäumen, da sonst die Wurzeln Schaden nehmen. Am besten Erdziegel ausstechen, um am Schluss die Feuerstelle wieder schliessen zu können. • Pflanzen und Bäume nicht unnötig ausreissen oder verletzen. • Tiere nicht aufscheuchen oder ihnen nachjagen • Naturschutzgebiete beachten und nicht betreten, denn dies sind Oasen für die Tiere in denen sie ungestört sein können. • Unnötiger Lärm vermeiden 20 Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur Wetter Die Jahreszeiten Schon immer haben die Menschen sich an der Sonne orientiert und ihr Jahr daran abgeleitet. Länge des ganzen Jahres: 365 Tage und 6 Stunden. Wenn wir das Bild betrachten, fällt uns auf, dass die Erde im Winter von der Sonne am wenigsten entfernt ist, im Sommer am weitesten. Der Winter, die kürzeste Jahreszeit, beginnt am 22. Dezember mit dem kürzesten Tag. Allmählich werden aber die Tage länger. Im Frühling merkt man deutlich, wie die Sonne immer früher aufgeht, bis wir am 22. Juni den längsten Tag haben. Langsam geht die Sonne früher unter, im Herbst verkürzen sich die Tage merklich, bis am 22. Dezember wieder das Minimum an Sonnenscheindauer erreicht ist. Der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen vergrössert sich ab 22. Dezember, und es wird wärmer. Der Einfallswinkel verkleinert sich ab 22. Juni, und es wird kälter. Die Zeitmessung Der Tag. Unser Zeitmass ist der Tag. Es ist die Dauer einer Umdrehung der Erde um ihre eigene Achse zwischen zwei Sonnenhöchstständen, Mittagen (=Sonnentag). Ein anderes Mass ist der Sterntag. Dieser ist aber vier Minuten kürzer als ein Sonnentag. Stellen wir uns 21 Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur die Sonne und irgendeinen Stern im Süden vor. Die Erde wandert nun 23 Stunden 56 Minuten weiter, der unendlich weit entfernte Stern steht schon wieder im Süden, die Sonne aber erst in vier Minuten, weil die Erde inzwischen auf ihrer Bahn weitergewandert ist. Wollen wir das in einer Gleichung ausdrücken, so sagen wir: Ein Jahr hat 365 Sonnentage zu 24 Stunden, oder 366 Sterntage zu 23 Stunden 56 Minuten. Der Monat wird durch einen Umlauf des Mondes um die Erde bestimmt. Da man früher das Jahr in 12 solche Monate einteilte, geriet die Zeitrechnung bald in ein Durcheinander. Denn der Mond umkreist die Erde in einem Jahr 13-mal. Später ging man zu den 12 mittleren Monaten über, wie wir sie heute kennen. Die Erde bestimmt durch einen Umlauf um die Sonne das Jahr. In dieser Zeit dreht sie sich 366mal, wir haben 365 Sonnentage oder 366 Sterntage. Eine besondere Erscheinung ist das Schaltjahr. Weil die Erde für jeden Umlauf rund 365 1/4 Sonnentage braucht, wird alle 4 Jahre ein Tag eingeschaltet, der 29. Februar. Die Ortszeit ist von Ort zu Ort verschieden, weil die Sonne an verschiedenen Orten zu verschiedenen Zeiten am höchsten steht. In Chur z.B. 8 Minuten früher als in Bern. Wir berechnen die Ortszeit: Ist es 12 Uhr MEZ (Mitteleuropäische Zeit), so ist es in Bern 11 Uhr 30 MOZ. Die MOZ (Mittlere Ortszeit) geht also 30 Minuten nach. Diese 30 Minuten erhalten wir, indem wir die geographische Länge von Bern mit 4 multiplizieren, und das Resultat von 60 abzählen. Das Endergebnis nennt man Zeitkorrektur. Wir ziehen sie von der MEZ ab. Wir suchen nun die MOZ für Genf (6 Grad ö.L.) um 18 Uhr MEZ. Zeitkorrektur = 60—(4x6) = 36. MOZ in Genf also 17 Uhr 24. Um das ewige Richtigstellen der Uhr zu vermeiden, hat man die Zonenzeit eingeführt. Das heisst alle Orte einer gewissen Zone, die sich vom Nord- zum Südpol erstreckt, haben die gleiche Zeit. Unsere Uhren zeigen die MEZ an, die gegenüber der Westeuropäischen Zeit (= Weltzeit oder Greenwicher Zeit) 1 Stunde vorgeht. 22 Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur Warm- und Kaltluft Das so dargestellte Nebeneinander von Warmluft und Kaltluft ist für das Wettergeschehen von wesentlicher 23 Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur Bedeutung. Unter gleichem Druck ist Kaltluft schwerer als Warmluft; ein Gleichgewichtszustand im Luftmeer ist aber erst erreicht, wenn schwere und leichte Luftmassen nicht nebeneinander, sondern übereinander liegen und zwar so, dass sich die schwere Luftmasse unten und die leichte oben befindet. Das Tiefdruckgebiet bildet den Mechanismus, mit dessen Hilfe sich diese Umlagerung vom Nebeneinander in das Übereinander vollzieht. Damit ein T entstehen kann, müssen also Temperaturgegensätze vorhanden sein. Das ist der Fall, wenn polare Kaltluft nach Süden und tropische Warmluft nach Norden vordringen. Der Kampf der Luftmassen mit verschiedenen Eigenschaften und unterschiedlicher Herkunft spielt sich dreidimensional ab (darum auch die Wetterbeobachtung auf grossen Höhen). Luftströmungen - Winde Die Sonne ist der Motor des Wettergeschehens auf der Erde. Sie erwärmt die Luft und die Erdoberfläche während des Tages und lässt sie während der Nacht abkühlen. Dadurch entstehen warme und kalte Luftströmungen (Winde). Warme Luft wird zufolge der Volumenvergrösserung leichter und steigt. Die so entstehende Sogwirkung 24 Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur zieht zum Ausgleich kalte Luftmassen nach. Anderseits werden durch kalte, absinkende Luft andere Luftmassen verdrängt. Diese thermischen Vorgänge, die Ausgleichsströmungen der Luft hervorrufen, kannst du Wind nennen. Die Geschwindigkeit der Winde wird in Metern pro Sekunde m/s oder in Kilometern pro Stunde km/h oder nach der Windstärkeskala von Admiral Beaufort (1806) angegeben. Windstärke 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Windart m/s Windstille 0,5 sehr schwacher Wind 1 schwacher Wind 2- 3 leichter Wind 4- 5 mässiger Wind 6- 7 ziemlich starker Wind 9-10 starker Wind 12-13 sehr starker Wind 15 stürmischer Wind 19 Sturm 23 starker Sturm 27 heftiger Sturm 30 Orkan über 35 km/h; 1–3 3- 5 8-10 16-18 25 35 45 55 70 80 95 110 über130 Wolken Wolkenbildung Wir haben bereits gesehen, dass erwärmte Luft Feuchtigkeit aufnimmt und steigt. Beim Aufsteigen kühlt sie sich aber ab (etwa 1°C pro 100 m Höhendifferenz). Sobald diese mit unsichtbarem Wasserdampf gesättigte Warmluft genügend abgekühlt ist, kondensiert sie, d. h. der Wasserdampf verdichtet sich und wird flüssig. Die so flüssig gewordene Luftfeuchtigkeit wird als Nebel oder Wolke sichtbar. Es bilden sich aus dem Wasserdampf immer grössere Tropfen, es beginnt zu regnen; bei stark absinkender Temperatur schneit oder hagelt es. Du wirst schon bemerkt haben, dass die abgekühlte, vom Wasserdampf fast ganz befreite Luft infolge der Volumenverkleinerung wieder schwer wird und so das Bestreben hat, nach unten zu fliessen. Dabei erwärmt sie 25 Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur sich und trocknet aus (Reibungswärme). Damit wird sie für Wasserdampf wieder aufnahmefähig. Der Kreislauf beginnt von neuem. Fassen wir zusammen: Aufsteigende Luft führt zu Wolkenbildung und Niederschlägen (Tief), absteigende Luft dagegen wirkt wolkenlösend (Hoch) und hat schönes Wetter zur Folge. Wetterlage Temperatur Wolken Niederschlag Barometer Bise aus Nordosten, kalt, trocken solange der Wind weht, kalt keiner hoch Geht über in Westwindwetter: Barometer steigt. Hohe Schichtenwolken beginnen den Himmel zu verschmieren Westwind aus SW (Atlantik), warm, feucht relativ warm, später kälter anfangs gleichmässiger Regen. Später stossweise Regenschauer mit zeitweisen Aufhellungen tief Geht über in Bisenlage: Barometer steigt. Temperatur sinkt. Wolken lösen sich auf. Wind dreht über NW nach NE Föhn aus Süden. Entlädt alles Wasser südlich der Alpen. Warm und trocken in der Höhe sehr kalt, in den Tälern warm Solange der Wind weht, keine; dann plötzliches Einsetzen von heftigen Regengüssen fallend Übergang in Westwindlage Staulage, Nordföhn aus N bis NW, kalt, feucht kalt, unfreundlich Je nach Temperatur: meist keine Wolken. Wenn kälter, dann leichte, zerfetzte, schnellbewegte Wolken (Bisennebel). In den Niederungen oft Tiefennebel im Winter Anfänglich sehr hohe Schichtenwolken, die den Himmel verschmieren. Von Westen her zunehmend tiefere Wolkenschichten. Später einzelne Wolkenpakete, aufhellend Über den Alpentälern helle Föhnlöcher bis tief ins Mittelland hinein. Daneben eher starke Bewölkung. Sobald der Wind aufhört, rasche Zunahme der Bewölkung Schwere, träge schwarze Regenwolken ununterbrochener, starker Regen rela- Übergang meist in Bisenlage tiv hoch 26 Übergang bei Wetterumschlag Lernunterlagen Spezialistenprüfung - Natur Der Föhn Prüfungsanforderungen • • • • • • • • 10 Bäume anhand von Bildern, Blättern, Zweigen oder Früchten (Blüten) erkennen 5 Sträucher anhand von Bildern, Blättern, Zweigen oder Früchten (Blüten) erkennen Nenne drei Getreidearten, die bei uns angebaut werden Nenne 5 wichtige Punkte, wie man sich in der Natur verhalten soll Nenne 5 wichtige Aufgaben des Waldes für die Umwelt Erkläre den Zusammenhang Sonnenstand/Jahreszeiten Erkläre wie Wind und Wolken entstehen Beschreibe die Wolken bei den vier Wetterlagen 27
