Phänomen Klima
Digitale Sammlungen
CLEANET
Die nationale Klima-Bildungsplattform der USA macht unendlich viele Module, Simulationen, Unterrichtsmodelle, Darstellungen etc. zugänglich.
Energy System Map
Die kanadische Energy System Map stellt die Zusammenhänge zwischen den für Klima und Energie relevanten Faktoren dar. Sie sind allesamt mit Erklärfilmchen hinterlegt.
Climatekids
Die kindgerechte Seite der NASA zeigt in vielen Animationen und Filmen, wie Atmosphäre und Klima zu verstehen sind.
CIMSS
Viele Darstellungen der GeoSphere-Seite der University of Wisconsin werden aufgrund von Satellitendaten zu Klima und Klimawandel teils interaktiv möglich gemacht.
NOAA
Die National Oceanic and Atmospheric Administration der USA stellt viele Tools, Darstellungen zur Forschung im Bereich Klima, Klimawandel und Ozeanik sowie umfangreiches Bildungsmaterial zur Verfügung.
Wetter - Klima - Klimawandel
Erkundende Lerneinheiten mit US-Simulationen
Was kennzeichnet 'Wetter'?
'Fluid Earth' zeigt Wetterdaten in Realzeit auf der ganzen Welt. Die Elemente des 'Wetters' werden sichtbar und verortbar. Ihr könnt verschiedene daten sichtbar machen oder gar Veränderungen zum Durchschnitt anzeigen lassen (Datasets-climate-anomaly) oder Zeiten (Time Machine) wählen zwischen 2021 und 2024 oder zu jeder Uhrzeit.
Wie entsteht das Erdklima?
Wie entsteht der Treibhauseffekt physikalisch?
Diese Simulation zeigt, wie eine immer größere Treibhausgas-Konzentration die Wellen, die Photonen und damit letztlich die Temperatur an der Erdoberfläche beeinflussen.
Wie könnte sich das Klima entwickeln?
Ein Team am Massachusetts Institute of Technology MIT hat 'En-ROADS' entwickelt, mit dem man
die Folgen modellieren lassen kann, die einzelne Klimaschutzmaßnahmen erbringen können. Wir sehen also, wie sich die Temperatur weiter erhöht, wenn wir etwa weiter mit Erdgas heizen oder aber Bäume pflanzen.
Planetary Boundaries
Nicht nur das Klima-System ist bedroht!
Dabei hat Co-Direktor Johann Rockström 2023 eine aktualisierte Berechnung vorgestellt, die anzeigt, wie wahrscheinlich für die neun Systeme ein 'Kippen' ist. Das würde zu unwiderruflicher Zerstörung und komplettem Wandel der Systeme führen. Orange zeigt eine mittlere Wahrscheinlichkeit, Rot eine hohe Wahrscheinlichkeit für ein 'Tipping'.
Ihr solltet Euch beschränken auf:
- Novel entities - Zugewanderte Arten
- Frischwasser in Pflanzen und Böden (Green)
- Frischwasser in Süßwasser-Gewässern (Blue)
- Landnutzungs-Änderung (Versiegelung, Monokultur, Humusverlust, ...)
- Artenvielfalt Pflanzen und Tiere (Genetische Vielfalt, Vorkommen für Funktion in Ökosystemen)
- Biochemische Flüsse von N (Stickstoff) und P (Phosphor), die für die Landwirtschaft unbedingt nötig sind
- Klimawandel in CO2-Konzentration
- 'Radiactive Forcing' als die Veränderungen im Vergleich der Strahlung, die von der Sonne auf die Erde trifft und der, die die Erde wieder verlässt. Das geht über die CO2-Konzentration hinaus als Grund für den Temperaturanstieg.
Teilt euch die 'Boundaries' auf und erkundet:
>Worin besteht wohl die jeweilige Bedrohung für das System?
>Wie und wann entwickelte sich diese Bedrohung laut der Simulation rechts?
Stellt eure 'Boundaries' vor und überlegt gemeinsam:
>Wie könnten sie aufeinander Einfluss ausüben, wie treiben sich gegenseitig an oder können sich entschärfen?
>Macht die Wechselwirkungen in Zeichnung/Modell/Film/Animation sichtbar!
Nutzt für vertiefende Fragen Suchmaschinen, ChatGPT, vor allem aber Lehrkräfte, Mitschüler und Mentoren!
Was gehört alles zu 'Wetter'?
>Entwerft eine Skizze!
Wie scheinen Temperatur, Feuchtigkeit, Winde, Luftdruck zusammenzuhängen?
>Zeigt Wechselbeziehungen in der Skizze!
Wo sind mit zunehmendem Klimawandel besondere Anomalien/Veränderungen in Niederschlag und Temperatur zu finden?
>Zeichnet das in einer Karte eines euch
interessierenden Gebiets mit Begründungen ein!
>Vergleicht die Momentaufnahme der Simulation mit einer aktuellen Wetterkarte und einem Wetterbericht.
Erdumlaufbahn und Stellung der Erdachse beeinflussen das Klima. Hier kann die Veränderung der Durchschnittstemperaturen der letzten 400000 Jahre sichtbar gemacht werden.
Stellt die Zeitleiste rechts auf 'Now' und lasst die Erde sich rotierend ein Jahr lang um die Sonne drehen.
>Zeichnet die vier 'Ecksituationen' der Tag-Nacht- Gleichen (Equinox) und der Sonnenwenden (Solistice)
Betrachtet von oben (top view) und schräg (oblique view).
>Bescheibt für bestimmte Orte den Sonnenstand- Verlauf im Jahr als Zeichnung. Dazu könnt ihr auch die passenden Klimadiagramme aufkleben.
Stellt für die Wellen und in der zweiten Simulation für die Protonen jeweils die Oberflächentemperatur (Surface temperature and thermometer) sowie die Energiebalance ein. Nun könnt ihr die 'Greenhouse Gas Concentration' steigen und sinken lassen und beobachten, wie sich die Wellen, Protonen, Energien und Temperaturen verändern.
>Spielt das mit Körpern und Utensilien nach und erklärt es so den anderen!
Zunächst seht ihr eine 'Modellierung', wie die Temperatur bis 2100 ansteigen könnte, wenn der 'Staus Quo', die derzeitige Praxis beim Verbrauch von fossiler Energie, beim Ausbau erneuerbarer Energie, bei derzeitiger minimaler Entfernung von CO2 durch Natur (Bäume, AgroForst, ...) und technisch (Carbon Capture) so bleiben sollte.
>Diskutiert die einzelnen Primäenergiequellen in ihrer Menge und möglichen Entwicklung bis 2100!
>Probiert rollenverteilt aus, sich die Bereiche in Energie, Transport und Verkehr, Kohlendioxid-Entfernung durch Veränderung aus dem Status Quo bewegen lassen.
>Erkundet, wie sich das auf die Temperatur-Entwicklung auswirken könnte.
>Erläutert Eure Erkenntnisse dem Rest der Gruppe und diskutiert, für wie möglich ihr solche Maßnahmen haltet.
>Erstellt zusammen nun einen 'Fahrplan zur Einhaltung des 2 Grad-Ziels.
Die Erde gerät durch menschliche/technische (Über-)nutzung in vielen Systemen an Grenzen - die 'Planetary Boundaries' werden etwa am Potsdam Institut für Klimafolgenforschung untersucht.
Über dieses Tool könnt Ihr einsehen, wo auf der Welt Organisationen mit gutem Beispiel zum Klimaschutz vorangehen!
Betrachtet auch von oben die Ausdehnung der Umlaufbahn (eccentricity) und die Erdachsen-Stellung (precession) im Verlauf der letzten 400000 Jahre. Anhand von Eiskernen konnten für diesen Zeitraum Forscher im Vostoc-Forschungszentrum die Temperaturen ermitteln (Vostoc Ice score).
>Stellt dar, wie sich die beiden Einflussgrößen auf das Klima auswirken.
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