Brain Magazine - Mariengymnasium Jever

In diesem Heft:
1.
Gründe für das Leben auf der Erde
1.1 Ein Vergleich von
Venus und Erde
2. Die Atmosphäre
2.1
Unsere schützende
Hülle
3. Der Treibhauseffekt
3.1 natürlicher und
anthropogener
Treibhauseffekt
4. Milanković-zyklen
4.1 Langperiodische
Variationen der
Sonnenintensität
5. Land-Meer-Verteilung
5.1 Gebirgsmassive und
deren Einfluss auf
das Klima
6. CO2, wir vernichten dich!
6.1 Durch die hier
aufgeführten Maßnahmen
lernen Sie das Klima zu
schützen.
Vorwort
Liebe Leserinnen, liebe Leser,
wir freue uns, dass Sie die Juli Ausgabe des
Magazins ,,BRAIN´´ gekauft haben. In dieser
Ausgabe haben wir speziell Wert darauf gelegt
uns mit dem sehr wichtigen Thema Klimawandel
und Klimaschutz zu beschäftigen. Unsere
Reporter haben sich für die erste Ausgabe dieses
Magazins extra viel Mühe gegeben und alle
hoffen das Ihnen diese Ausgabe gefällt. Da es
dieses Magazin erst seit neuesten gibt stellen wir
uns hier einmal alle vor:
Alexander Garves: Lokalredakteur
Alexander Kemper: Redaktionsleiter
Ihno Bauer: Speziallist in Sachen Landwirtschaft und Klimaschutz
Marc Andre Eckhoff: Zentralredakteur
Marcel Hansen: zuständig für die Gestaltung und fürs Layout
Sören Nawratil: Redakteur und immer da wenn es um Fragen der
Naturwissenschaften geht
Til Mager:
Grafiker und helfende Hand bei Fragen mit der Technik
Gründe für das Leben auf der Erde
Ein Vergleich von Venus und Erde
Wie ein Blick in den Himmel zeigt ist die Venus unser Nachbarplanet und
auch Daten der NASA zeigen viele Ähnlichkeiten. So ist der
Äquatordurchmesser mit 12756 km und 12100 km fast gleich lang.
Außerdem ist der Abstand zur Sonne ,wenn man die gesamte Größe des
Sonnensystems betrachtet, bei beiden Planeten vergleichbar. Dennoch
machen Temperaturen von bis zu 465° und ein Atmosphärendruck von 90
Bar ein Leben unmöglich. Doch woran liegt das?
Ohne den natürlichen Treibhauseffekt der Atmosphäre läge die
durchschnittliche Oberflächentemperatur der Erde bei -18° Celsius. Da die
Venus aber eine ungefähr doppelt so hohe Strahlungsintensität erfährt ,
müsste ihre Temperatur zwischen 20°C und 30°C liegen. Doch dem ist
nicht so, dass liegt an der extrem hohen Kohlenstoffdioxidkonzentration
von 95% in der Atmosphäre der Venus. Deswegen können wir von Glück
sagen, dass auf der Erde nur 0,038% Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre
vorhanden sind.
Jedoch ist zu beachten, dass die CO2 Konzentration in den letzten 140
Jahren um mehr als 25% gestiegen ist. Dies könnte daran liegen,dass die
CO2-Emission in den Jahren 1860 bis 2000 von annähernd keinen
Emissionen auf einen Jährlichen Ausstoß von 24000 Millionen Tonnen
angestiegen ist.
Also sollte man darüber nachdenken , ob es nicht sinnvoll wäre sich zu
bemühen die CO2-Emissionen zu reduzieren, damit auch unsere
Nachfahren noch auf unserer Erde leben können.
Die Atmosphäre
Unsere schützende Hülle
Die Atmosphäre ist eine gigantische Hülle der Erde, die aus verschiedenen
gasförmigen Stoffen besteht. Diese Lufthülle hat eine maximale
Ausdehnung von rund 10000 Kilometern. Um sich einen besseren
Überblick zu verschaffen kann man die Atmosphäre in verschiedene
Abschnitte unterteilen. Häufig wird dabei eine Einteilung in vertikaler
Ebene vorgenommen.
Die unterste Schicht bildet dabei die Troposphäre, in der sich auch das
menschliche Leben abwickelt. Diese Schicht geht vom Erdboden aus 15
Kilometer in die Höhe. In dieser Schicht befindet sich 80% der Masse, der
Atmosphäre, und beinahe der gesamte Wasserdampf. Daher befinden sich
Wolken und der Wasserkreislauf in der Troposphäre. In der Troposphäre
wird es mit zunehmender Höhe kälter. An der Obergrenze werden
Temperaturen von bis zu minus 80 Grad Celsius erreicht.
Die Stratosphäre liegt zwischen 15000 und 50000 Höhenmetern. Sie
besteht hauptsächlich aus Ozon und ist Hauptverantwortlich für die
Umwandlung von Ultravioletter Strahlung in Wärme. Aus diesem Grund
wird es In der Stratosphäre mit steigender Höhe wieder wärmer. Bei 50
Kilometern wird dann eine durchschnittliche Temperatur von 0° Celsius
erreicht.
Die dritte Schicht wird als Mesosphäre bezeichnet und liegt zwischen 50
Kilometern und 80 Kilometern. In dieser Schicht entsteht das Phänomen
der Sternschnuppen, beim Verglühen von Gesteinsbrocken und
Staubteichen. Da in der Mesosphäre nahezu kein Ozon vorhanden ist sinkt
die Temperatur mit steigender Höhe auf bis zu minus 100° Celsius.
Außerdem beträgt die Dicht in dieser Höhe nur noch ein Tausendstel der
Dicht auf dem Erdboden.
Die internationale Raumstation ISS umkreist die Erde in der
Thermosphäre. Diese erstreckt sich von der Mesosphäre bis zu einer Höhe
von 500 Kilometern. Trotz den extrem Hohen Temperaturen, die sich auf
die Teilchengeschwindigkeit berufen, von bis zu 1700 Grad Celsius findet
fast kein Energieaustausch zwischen den Gasteilchen statt, da die
einzelnen meistens einen Abstand von einigen Tausend Metern haben.
Die äußerste Schicht der Atmosphäre bildet die Exosphäre. Sie bildet einen
fließenden Übergang zum Weltall und reicht maximal 10000 Kilometer
Hoch. Hier wird der Einfluss der Erdbeschleunigung mit steigender Höhe
so gering, dass die Teilchen teilweise in den interplanetaren Raum
entweichen. Die Temperatur in der Exosphäre beträgt um die 1000°
Celsius, mit einer noch geringeren Dicht als in der Thermosphäre.
Treibhauseffekt
natürlicher und anthropogener Treibhauseffekt
Natürlicher Treibhauseffekt
Bei dem Treibhauseffekt ist die Erwärmung der Erde gemeint. Eine der
Grundsätze des Lebens. Hier dringen Sonnenstrahlen in die Erdatmosphäre
ein. Diese Sonnenstrahlungen beinhalten Wärme. Die Sonnenstrahlen
gelangen bis zum Boden der Erde und werden dort „reflektiert“. Die
Sonnenstrahlen bewegen sich wieder zur Ozonschicht. Diese Schicht
trennt die Erdatmosphäre vom All. Jedoch gelingen nicht alle Strahlen bis
zur Ozonschicht. Sie werden durch z.B. Wolken zum Boden abgelenkt.
Vom Boden wieder zur Ozonschicht. Es bildet sich ein Kreislauf. Je länger
der zurückzulegende Weg der Sonnenstrahlen ist, desto mehr Wärme
verlieren sie an die Erde. Dadurch stieg die Durchschnittstemperatur der
Erde von -18° auf +15°.
Anthropogener Treibhauseffekt
Hierbei handelt es sich im Prinzip um das gleiche System, wie bei einem
normalen Treibhauseffekt. Jedoch ist der von Menschen geschaffene
Treibhauseffekt gemeint. Durch den Menschen gelangen verschiedene
Gase in die Umwelt. Diese steigen auf und bedecken die Ozonschicht.
Normalerweise ist diese durchlässig, allerdings reflektieren die Gase,
welche nun die Ozonschicht bedecken, die Sonnenstrahlen. Die Chance,
dass Sonnenstrahlen den Weg in das All finden ist gering. Zumeist sind die
von Menschen geschaffenen Gase undurchlässiger als Wolken. Somit
steigt die Temperatur schneller als natürlich. Hauptsächlich werden Gase
durch Autos, Kuhfarmen (Methangas) und Verbrennungs- und
Wiederaufbereitungsanlagen hervorgerufen.
Mit welchen Ursachen können wir rechnen?
Man kann davon ausgehen, dass die Durchschnittstemperatur steigen wird.
Einige Folgen davon sind die ansteigende Zahl an Waldbrände,
unerträgliche Hitze, ansteigender Wasserkonsum (Trinkwasserproblem)
und auch der steigende Wasserspiegel. Das Eis an den Polen wird
schmelzen und ganze Städte unter sich begraben. Deshalb sind
Technologien für niedrigen Gasaustoß eine gute Idee und auch die
Zukunft, denn die Erde wird im Zweifel den Menschen zum Opfer fallen.
Milanković-Zyklen
Langperiodische Variationen der Sonnenintensität
Ihr habt euch sicherlich alle schon einmal gefragt wieso es Eiszeiten gab.
Eine Mögliche Erklärung lieferte der Serbe Milutin Milanković mit den
nach ihm benannten Milanković-Zyklen. Diese sind mehrere
langperiodische Veränderungen der Erdbahnparameter.
Dabei sind drei verschiedene Änderungen der Parameter der
Erdumlaufbahn relevant für die Klimaveränderungen.
Exzentrizität
Am wichtigsten ist die Veränderung der Exzentrizität, da hierbei die
Nettoeinstrahlung auf der Erde um fünf bis zehn Prozent verändert wird.
kreisförmige Umlaufbahn
mit einer Exzentrizität von 0
Umlaufbahn mit einer
Exzentrizität von 0,5
Dieser
Zyklus hat eine Periodizität von 413000 Jahren. Die Ursache für
diesen Zyklus sind die Einwirkungen von Jupiter und Saturn auf die
Erdumlaufbahn.
Erdachsenneigung
Die zweite Komponente der Milanković-Zyklen ist die Veränderung der
Erdachsenneigung. Dabei schwankt die Neigung der Erdachse zwischen
22,1° und 24,5°. Umso größer diese Neigung ist, desto stärker sind die
Jahreszeitlichen Unterschiede. Das bedeutet, dass die Winter kälter
ausfallen und die Sommer heißer. Momentan ist die Erdachse um 23,44°
zur Erdumlaufbahn geneigt. Der hier genannte Zyklus wiederholt sich alle
41000 Jahre.
Schiefe der Erdachse im Bereich von 22.1-24.5°
Präzession
Unter Präzession versteht man die Rotation der Schräggestellten Erdachse.
Dies kann man sich vorstellen wie bei einem an Schwung verlierenden
Kreisel.
Präzessionsbewegung der Erdachse
So kommt es vor, dass manchmal die Nordhalbkugel der Sonne zugeneigt
ist ,während die Erde auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne dieser am
nächsten steht und dann die Südhalbkugel abgeneigt ist oder genau
umgekehrt. Auch dieser Effekt führt dazu , dass die Jahreszeiten
manchmal milder oder aber extremer ausfallen.Dies geschieht mit einer
Periode von 26000 Jahren und liegt vor allem an Einflüssen von Sonne
und Mond auf den Äquator.
Die Vorhersagen durch Milankovi´s Theorien decken sich gut mit den
Vorkommnissen von Eiszeiten in unserer Erdgeschichte. Aber
dennoch lassen sich damit nicht alle Klimaschwankungen erklären ,
denn auch Vulkanausbrüche, Erdbeben und der Ausstoß von
Treibhausgasen haben einen Starken Einfluss auf das Klima.
Land-Meer-Verteilung
Gebirgsmassive und deren Einfluss auf das Klima
Die Erdoberfläche ist zu 71% mit Wasser und zu 29% mit Land bedeckt.
Jedoch verteilen sich die Landmassen ungleich auf die nördliche und die
südliche Hemisphäre.Wie man in der nachfolgenden Grafik sehen kann ist
die Nordhalbkugel zu 39% mit Land bedeckt , wohingegen die
Landflächen auf der Südhalbkugel nur einen Teil von 19 % ausmachen.
Nordhalbkugel
Südhalbkugel
Diese ungleichmäßige Verteilung hat Einflüsse auf das Klima.So gibt es
tendenziell mehr kontinentales Klima auf der nördlichen Hemisphäre. Also
heißere Sommer und kältere Winter, sowie ein geringerer Niederschlag.
Dagegen kommt es aufgrund der großen Wassermassen, die im Sommer
Wärme absorbieren und im Winter diese wieder abgeben, auf der
Südhalbkugel zu nicht so warmen Sommern und milderen Wintern.
Natürlich ist dies nur ein Klimafaktor, der mitunter eine nicht so große
Rolle spielt.
So haben auch große Gebirgsmassive einen starken Einfluss auf ihre
Umgebung. Zum einen sinkt die Temperatur mit zunehmender Höhe (etwa
6° alle 1000 Meter). Außerdem schirmt das Gebirge die in Windrichtung
dahinter liegenden Gebiete von den Regenwolken ab. Dies führt zu einem
trockenerem Klima hinter dem Gebirge und dadurch, dass die Wolken vor
dem Berg aufgehalten werden und dort abkühlen zu starken
Niederschlägen auf der Vorderseite
CO2, wir vernichten dich!
Durch die hier aufgeführten Maßnahmen lernen sie das
Klima zu schützen.
CO2 ist ein großes Problem und der hauptsächliche Verursacher für den
Klimawandel. Nicht nur der Verkehr oder die Industrie sind daran schuld.
Auch die Menschen in ihren Haushalten verursachen eine gewisse Menge
CO2. Diese Menge bildet 13 Prozent des ganzen CO2 Verbrauchs
Dazu zählt nicht nur der allgemeine Verbrauch von Gegenständen sondern
auch die Transporte, sowie die Herstellung von Gütern.
Im Anschluss an diesem Text werden wir ihnen die größten Klimakiller
zeigen um ihnen klar zu machen, was sie ändern können. Danach ein
kleines BRAINstorming zum testen ihrerseits damit sie sehen können ob
sich sich bestens mit dem Klimawandel identifizieren können.
Der Klimawandel im Haushalt beginnt
bereits beim Einkaufen. Wir kaufen Bio,
denn Bio-Landwirtschaft greift im Vergleich
zu herkömmlicher Landwirtschaft nur auf
ein Drittel soviel fossile Energieträger zurück.
Außerdem werden diese in Recyclingpapier
verpackt, sodass die Natur nicht von
Plastikmüll verschmutzt wird. Beim lagern
von Lebensmittel ist es wichtig,
darauf zu achten, dass man den Kühlschrank
immer nur sehr kurz öffnet, damit die Kühlkette nicht unterbrochen
wird. Bei der Zubereitung ist ein kleiner Tipp, dass man
beim Kochen immer einen Deckel auf dem Topf zu haben.
Im Bad geht es hauptsächlich darum, Wasser zu sparen. Die besten Tipps
hierfür ist anstatt eines langen Vollbades zu duschen, denn man verbraucht
beim Duschen nur 30 Liter Wasser. Bei einem Vollbad verbrauchen wir
135 Liter Wasser. Eine Differenz von 105 Litern, oder dreieinhalb
Duschvorgängen. Die nächste Problemstelle ist die Toilette. Dort kann
man mithilfe von Spülstopptasten lange Spülungen verhindern und spart
damit hohe Wasserkosten. Dieses Gadget ist günstig und hilfreich.
Wie es im Leben nun mal ist, so gehört das Wäsche waschen dazu. Statt
einer Wäsche auf 90°C, wie wir es von früher kennen, so empfiehlt sich
hier ein Waschvorgang bei niedrigen Temperaturen, dadurch spart man
teure Heizkosten. Natürlich lohnt es sich nur zu waschen, wenn die
Waschmaschine komplett befüllt ist. Nach der Wäsche muss man nicht
unbedingt auf einen Trockner setzen um seine Wäsche schnellstmöglich
trocken zu bekommen. Oma's Rat aus guten Zeiten, die Wäsche auf eine
Wäscheleine aufzuhängen reicht hier vollkommen aus.
Ein letzter Tipp, wenn man nur kurze Strecken zur Arbeit bewältigen
muss, sollte man sich lieber aufs Rad schwingen, anstatt sich ins Auto zu
hocken und unnötig CO2 abzustoßen.
Greenpeace
Hier spricht Greenpeace. Mein Name ist Georg von Huseldauf. Seit nun mehr als 3 Jahren bin ich
Leiter der Anti-Gentechnik Kampagne von Greenpeace.
Gentechnik weißt unter Umständen für den Markt positive Argumente auf, allerdings trügt hier der
Schein. Gentechnik ist ein Verstoß gegen die Natur. Der Mensch hat schon des öfteren Gott spielen
wollen. Jedoch hat dies sehr oft negative Aspekte für die Umwelt gehabt.
Ich bitte sie daher im Folgenden aktiv gegen die Gentechnik vorzugehen. Sie können Greenpeace auch
unterstützen in dem Sie Spenden an das offizielle Greenpeacekonto schicken.
GLS Gemeinschaftsbank eG
BLZ 43060967
Kontonr. 33401
IBAN
DE 4943 0609 6700 0003 3401
BIC/Swift-Code
GENO DE M 1 GLS
Mit freundlichen Grüßen
G. v. Huseldauf
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Quellen:
Kirsten Böttcher-Speckels , Hans-Michael Mingenback: SEYDLITZ Geografie 9/10. Schroedel,
2008,S. 221.
Decker, Susanne. „Aufbau der Erdatmosphäre“. Planet wissen. 23.07.2009.
http://www.planet-wissen.de/natur_technik/klima/erdatmosphaere/aufbau_der_erdatmosphaere.jsp
21.07.2014
Grafik/Bilder:
Volker Quaschning,“GlobaleKlimaexperiment“, http://www.volkerquaschning.de/artikel/klimaexperiment/index.php , 3.7.2014
Karl Urban,´´Aus der Kaltzeit gekreiselt´´, http://www.google.de/imgres?imgurl=http%3A%2F
%2Fwww.pro-physik.de%2FSpringboardWebApp%2Fuserfiles%2Fprophy%2Fimage
%2FForschung%2F111208_Eiszeit_Grobe_350.jpg&imgrefurl=http%3A%2F%2Fwww.prophysik.de%2Fdetails%2Fnews
%2F1418839%2FAus_der_Kaltzeit_gekreiselt.html&h=244&w=350&tbnid=e8Mj2EFNcPJopM
%3A&zoom=1&docid=DpXPOJ3HauM3iM&hl=de&ei=_jG9U_S4J62K4gTnrYGYAQ&tbm=isch
&iact=rc&uact=3&dur=727&page=2&start=17&ndsp=22&ved=0CI4BEK0DMCI , 9.07.2014
Rainer Kayser, ´´warum Erde und Venus so unterschiedlich sind´´ ,
http://www.weltderphysik.de/gebiet/planeten/news/2013/warum-erde-und-venus-sounterschiedlich-sind/ , 9.07.2014
Hier
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Quellen/Grafiken:
Lang, Niko. „Aufbau der Erdatmosphäre”. Der Wolken-Blog. 30.09.2007.
< http://blog.wolken-online.de/2007/09/30/der-vertikale-aufbau-der-atmosphare/ > 21.07.2014
-NASA
Stefan Kühn, ,,Nordhalbkugel Groß´´. 09.05.2003.
http://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Nordhalbkugel_gr.png , 22.07.2014
Stefan Kühn. ,,Südhalbkugel der Erde´´ . 09.05.2003.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:MapS.png , 22.07.2014
kein Name. ,,Die Atmosphäre der Erde´´. kein Datum.
http://www.google.de/imgres?imgurl=http%3A%2F%2Fsfk.gfz-potsdam.de%2Fimages
%2Fatmosphere.gif&imgrefurl=http%3A%2F%2Fsfk.gfz-potsdam.de%2Fdeutsch
%2Fatmosphere.htm&h=332&w=492&tbnid=Mth3Zyreg0jtKM%3A&zoom=1&docid=-w2_yHYkdf0_M&hl=de&ei=wr7PU8OVG8rMygPD14CYCw&tbm=isch&iact=rc&uact=3&dur=348
6&page=1&start=0&ndsp=18&ved=0CC4QrQMwAw , 23.07.2014
Koch. ,,Astrofoto´´. Kein Datum.
http://www.google.de/imgres?imgurl=http%3A%2F%2Fwww.astrofoto.de%2Fpics%2Ferde
%2Fer001-136.jpg&imgrefurl=http%3A%2F%2Fwww.astrofoto.de%2Fgerman%2Fhighlite
%2Ferde.htm&h=318&w=318&tbnid=iuUQiCxmVWLiaM
%3A&zoom=1&docid=eB8E4gmzCC98YM&ei=psPPU_WZKIXnygOoxoDoCg&tbm=isch&iact=
rc&uact=3&dur=1258&page=1&start=0&ndsp=20&ved=0CDMQrQMwBA , 23.07.2014