Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt ( )

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt ( )"—  Präsentation transkript:

1 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Hochwasser Starkniederschläge nehmen auch in Hessen zu . Das bedeutet, dass bei Regenereignissen immer öfter in kürzerer Zeit mehr Wasser regnet. Das kann zu Hochwasser führen. Je nach dem welche Gebiete betroffen sind, trifft es Flüsse (Größere Regengebiete), – Müglitz in Schlottwitz (Sachsen) 13. August 2oo2 (Quelle Wikipedia) Lernwerkstatt Klimawandel Sek

2 Geröllmassen vom Hochwasser
LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt ( ) Geröllmassen vom Hochwasser … oder Bäche. Es kommt zu Sturzfluten, wenn in einem eng begrenzten Gebiet extrem viel Niederschlag fällt (hier Baunsbach Mai 2016 Quelle: Die Welt online). Lernwerkstatt Klimawandel Sek

3 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Niedrigwasser (Mäuseturm bei Bingen am Rhein) Längere Zeiten ohne Niederschläge werden sich häufen bzw. häufen sich bereits, so kommt es immer öfter zu Niedrigwasser mit Folgen für Flora und Fauna des Gewässers, sowie für die Schifffahrt. Das Niedrigwasser am Rhein November 2011, (Mäuseturm bei Bingen (Quelle: RheinMein)) nutzten Spaziergänger um zu Fuß zur Insel zu gelangen. Lernwerkstatt Klimawandel Sek

4 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Dürreperioden In der Landwirtschaft kann eine längere Trockenperiode zu Ernteverlusten führen. Zwar drohen hier nicht unbedingt Hungersnöte, mit Preisanstiegen ist zu rechnen. Lernwerkstatt Klimawandel Sek

5 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Extremereignis Hagel Extremere Wetterverhältnisse, das kann auch größerer Hagel mit entsprechend heftigerem Schaden bedeuten. (Fotos von Benjamin Wolf, Blog Sturmjagd vom in Grafenberg bei Reutlingen, auch Folien 7 + 8) Lernwerkstatt Klimawandel Sek

6 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Hagelschäden Es kann zu Ernteausfällen kommen oder … Lernwerkstatt Klimawandel Sek

7 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Hagelschäden … ein Hagelschaden sieht dann so aus: Schäden in Fassaden, Rollläden … Lernwerkstatt Klimawandel Sek

8 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Hagelschäden … und habt ihr den Schaden bei dem Auto bemerkt? Lernwerkstatt Klimawandel Sek

9 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Sturmschäden Bei der Zunahme der extremeren Wetterereignisse, wird es auch häufiger zu Stürmen kommen, die auch Schaden anrichten können. (2007 Orkan Kyrill, Quelle: Lernwerkstatt Klimawandel Sek

10 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Sturmschäden Bzw. es wird häufiger extreme Ereignisse wie sehr hohe Windgeschwindigkeiten oder Windhosen etc. geben, mit entsprechend größeren Schäden. (Wuppertal, Quelle: Die Welt online) Lernwerkstatt Klimawandel Sek

11 Hitzebedingte Todesfälle im “Rekordsommer 2003“
LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt ( ) MJ Hitzebedingte Todesfälle im “Rekordsommer 2003“ Hessen: 781 Deutschland ca. 3000 Europa ca Lernwerkstatt Klimawandel Sek

12 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
MJ Wetter / Klima Lernwerkstatt Klimawandel Sek

13 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
MJ Klimazone Tropen Um welche Klimazone handelt es sich hier? Was zeichnet die Klimazone aus? > ganzjährig hohe Temperaturen und hohe Niederschlagsmengen Lernwerkstatt Klimawandel Sek

14 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Gemäßigte Zone Diese Klimazone solltet Ihr kennen und beschreiben können. Um welche handelt es sich? > gemäßigte Zone Lernwerkstatt Klimawandel Sek

15 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Subpolare Zone Diese Klimazone zu ist vielleicht etwas schwieriger. Welche ist es und was ist am Klima unterschiedlich zu uns? > längere kältere Phasen mit Eis und Schnee, daher auch kaum Bäume > Landschaft Tundra Lernwerkstatt Klimawandel Sek

16 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Polare Zone ? -> Und hier? (wieder etwas einfacher) > Polare Zone Unterschied Klima und Wetter kann man an den Klimazonen der Erde gut verstehen. Auch bei uns ist es mal so warm wie an tropischen Stränden oder es liegt mal Schnee so wie in der subpolaren Klimazone. Die jeweiligen Temperaturen im Sommer oder Winter bei uns sind also das spezifische Wetter des Sommers oder Winters. Die verschiedenen klimatischen Bedingungen auf der Erde kann man daran festmachen, dass es in den Tropen nie friert oder in der subpolaren Zone, der Schnee viel länger im Jahr liegt. Also Klima und Klimawandel kann man nur über lange Zeiträume ermitteln. Wenn sich das Klima an den jeweiligen Orten nie verändert hätte, wäre es nicht so schwer den Klimawandel nachzuweisen. Da sich die klimatischen Bedingungen im Laufe der Erdgeschichte jedoch immer wieder geändert haben, müssen Forscher die Veränderungen, die vom Menschen gemacht sind (anthropogen) von den natürlichen unterscheiden. Schon um 2 Klimaperioden auszuwerten, braucht man Daten über einen Zeitraum von 60 Jahren. Lernwerkstatt Klimawandel Sek

17 Temperaturverlauf Frankfurt / Main (Jahresmittelwerte)
LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt ( ) Temperaturverlauf Frankfurt / Main (Jahresmittelwerte) Dieses Diagramm zeigt den Temperaturverlauf von Frankfurt / Main über mehr als 100 Jahre (s. X-Achse). Jede Säule stellt die mittlere Jahrestemperatur dar, also den Mittelwert aus 365 Tageswerten. Kann das Diagramm beweisen, ob es in Frankfurt einen Klimawandel gibt? > evtl. ab 1985 Einen Überblick kann man sich verschaffen, in dem man die kältesten bzw. die wärmsten Jahre markiert. Dazu bekommt ihr nun ein Arbeitsblatt. Kennzeichnet die fünf höchsten sowie die fünf niedrigsten Werte. Lernwerkstatt Klimawandel Sek

18 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Temperatur-Maxima und –Minima Frankfurt / Main (Jahresmittelwerte) Markiert: 5 wärmste und 5 kälteste Jahre So sieht es aus, wenn die 5 höchsten (rot) und 5 niedrigsten (blau) Jahresmittel markiert sind. Ist das ein Beweis für den Klimawandel? > nein, so einfach geht das nicht Wie sähe es aus, wenn man die jeweils 15 wärmsten und kältesten Jahre markiert? >>> nächste Folie Lernwerkstatt Klimawandel Sek

19 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Temperatur-Maxima und –Minima Frankfurt / Main (Jahresmittelwerte) Markiert: 15 wärmste und 15 kälteste Jahre Deutet das auf einen Klimawandel hin? > Auffällige Häufung warmer Jahre in den letzten 30 Jahren. Können wir mit diesem Temperaturdiagramm eine Temperaturerhöhung nachweisen? > Nein so auch nicht. Sagt ein einzelner Höchstwert etwas über den Klimawandel aus? > Nein überhaupt nicht. Die Häufung von extrem hohen Werten in der letzten Zeit der Messungen deuten jedoch auf den Klimawandel hin. Man könnte jetzt noch mehr Jahre markieren. Selbst die wärmsten 23 Jahre liegen immer noch innerhalb der letzten 27 Jahre ( ). Ihr könnt es später mal ausprobieren. Der Hitzesommer 2003 sticht als Jahresmittelwert kaum hervor (> einzelne Extremereignisse sind kein Beweis für einen Klimawandel). Ähnlich ist es mit den Phänomenen des Klimawandels: ein heißer Sommer, ein heftiges Unwetter oder eine lange Periode ohne Regen sagt noch nichts. Eine Häufung von solchen Ereignissen sind sozusagen die ersten Warnzeichen. Meteorologen und Klimaforscher gehen jedoch davon aus, dass extreme Wetterereignisse durch den Klimawandel häufiger auftreten werden. Daten dazu werden entsprechend erhoben und ausgewertet. Die Berechnung des Jahresmittelwertes hilft also bereits einen besseren "Überblick" zu bekommen. Was sagt das Frankfurter Klima über die Klimaänderungen in der Welt aus? > wenig, für globale Aussagen müssen Daten aus der ganzen Welt gesammelt werden und Mittelwerte daraus berechnet werden. Wie sieht es im Rest der Welt aus? …. Lernwerkstatt Klimawandel Sek

20 Temperaturverlauf global (Jahresmittelwerte)
LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt ( ) Temperaturverlauf global (Jahresmittelwerte) Das sind nicht nur Jahresmittelwerte eines Ortes, sondern Mittelwerte für die ganze Welt. Dazu müssen Tausende von Wetterstationen ausgewertet werden. Es gibt nur 3 Forschungseinrichtungen weltweit, die über genügend globale Wetterdaten verfügen, um globale Jahresmittel-Temperaturen zu bestimmen. Die Ergebnisse dieser 3 Forschungseinrichtungen sind hier mit verschiedenen Farben dargestellt. Was fällt auf? Die 3 Datenreihen unterscheiden sich ein wenig. > die zugehörigen Wetterstationen sind unterschiedlich verteilt. Die ältesten Messungen stammen von Vorher gab es nicht genug präzise Wetterdaten (Thermometermessungen), um sie auswerten zu können. Seit wann ist die Temperaturzunahme am stärksten und gleichmäßigsten? > ca.1970 Weitere Auffälligkeiten?: In Frankfurt ist es viel kälter (9°C) als die globale Temperatur > gemäßigtes Klima und der Temperaturanstieg „größer“. Das ist eine grundsätzliche Erkenntnis der Klimaforschung: der Temperaturanstieg an Land und auf der Nordhalbkugel ist größer als im globalen Mittel. Um wie viel °C ist die Temperatur seit 1850 angestiegen? > Ablesen in Diagramm > nächste Folie () Letzte globale Rekorde seit der Zeit der Aufzeichnungen (1850): (1981, 83, 87, 89, 90, 95, 97, 98,) 2005, 2010, 2014, 2015!! Was sagt das Diagramm für Frankfurt für die „Rekorde“ dort?> Höchstwerte an anderen Jahren Dort war 2015 ein Rekord und davor länger keiner. Es reicht nicht lokal zu messen, um den globalen Temperaturanstieg messen zu können! HadCRUT: Hadley Centre und Climate Research Unit, University of East Agnlia ; NASA: National Aeronautics and Space Administration, NOAA: National Oceanic and Atmospheric Administration ;   Lernwerkstatt Klimawandel Sek

21 Temperaturverlauf global (Jahresmittelwerte)
LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt ( ) Temperaturverlauf global (Jahresmittelwerte) MJ 1,1 °C Zwischen 1850 und 1900 war die globale Temperatur noch relativ stabil bei einem Mittel von 13,6 °C. Heute (2015) sind wir bei 14,7 °C angekommen. Also 1,1 °C (1 K) Anstieg in etwa 100 Jahren. () Option: Darf man diese Differenz überhaupt so berechnen? Nein, der einzelne Höchstwert am Ende der Kurve ist keine gute statistische Basis. Eine Möglichkeit wäre: Zu warten bis die jetzige Klimaperiode zu Ende ist. … Die letzte offizielle Klimaperiode wurde festgelegt auf Wann können wir das nächste Klimaintervall berechnen? > Ende 2020 …also bis Ende 2020 warten und dann den Mittelwert berechnen. Müsste man nicht Klimaintervalle (30 Jahre) vergleichen? Wäre die Differenz dann kleiner oder größer? > kleiner, siehe Folien Anhang Experten-Diagramme (Folie 56) Meteorologen nutzen verschiedene statistische Methoden, um eine Veränderung des “langen Zeitraumes Klima“ zu messen. Eine Variante kann sein eine Regressionsgerade zu der Kurve zu berechnen (Trendlinie) oder aus den jährlichen Mittelwerte noch Mittelwerte über längere Zeiträume (10 Jahre, 30 Jahre) zu berechnen. Diagramme dazu nach der schwarzen Folie – Trendlinie Folie 54, 10 Jahresmittelwerte Folie 55). FÜR EXPERTEN: Die Klimaexperten haben sich auch darüber Gedanken gemacht und sich auf eine Berechnungsart geeinigt. In den offiziellen Berichten findet man: Temperaturanstieg bei uns bisher etwa 1,2° (global 0,85°)! (Quellen: Monitoringbericht zur deutschen Anpassungsstrategie und Zusammenfassung IPCC-Bericht 2014 – alles etwas ältere Daten, da sind die Werte 2014 / 15 kaum dabei) Aus Trendlinie ermittelt. 2012 / 2013 gab es viele Meldungen, dass im letzten Jahrzehnt (bzw. 15 Jahre) kein Anstieg der Temperaturen mehr zu verzeichnen war. (Das Plateau in dieser Zeit war Ausgangspunkt für Klimaskeptiker einen Anstieg gänzlich zu bezweifeln. Man braucht Geduld und wahrscheinlich wird sich der Nachweis in den nächsten Jahren von äußerst wahrscheinlich zu ganz sicher wandeln. () Falls die Messstationen für die Ermittlung der globalen Mitteltemperatur dem Verständnis helfen ist eine Karte dazu in der Powerpoint der schwarzen Folie zu finden. () Mittelwerte über längere Zeiträume (z.B. 10 Jahre) verdeutlichen die langfristige Tendenz. (Bild nach schwarzer Folie) HadCRUT: Hadley Centre und Climate Research Unit, University of East Agnlia ; NASA: National Aeronautics and Space Administration, NOAA: National Oceanic and Atmospheric Administration ;   Lernwerkstatt Klimawandel Sek

22 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Temperaturverlauf 2000 Jahre (Jahresmittelwerte) Hier sieht man die Temperaturkurve (wieder Jahresmittelwerte) der letzten 2000 Jahre (seit Christi Geburt). Die Daten aus dem letzten Diagramm (150 Jahre) sieht man ganz rechts (rot), also die ganze eben gezeigte Kurve ist nun gewissermaßen zusammengestaucht (mit Hand-Bewegung verdeutlichen). Dies sind die einzigen direkten Thermometer-Messungen. Die grün dargestellten Werte sind sehr aufwändig aus Sedimentproben und Baumringen rekonstruiert. In Sedimenten kann man anhand der Schichtung das Alter gut bestimmen. Die darin enthaltenen Pflanzenpollen lassen auf das Klima zu der Zeit schließen. Aus Baumringen werden die Daten folgendermaßen rekonstruiert. Lernwerkstatt Klimawandel Sek 1

23 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Temperatur-Rekonstruktion mit Baumringen (Dendrochronologie) Dieser Baum ist etwa 35 Jahre alt geworden. Jeder Ring steht für ein Jahr. Das Muster der Baumringe ist wie ein Fingerabdruck des Klimas für diesen Standort. „Demo-Holzstück“ aus der Kiste zeigen, auch dort Ringe. Das gleiche Muster findet man auch in älteren Bäumen. Die Baumringe sind auch je nach Temperatur während eines Jahres unterschiedlich ausgeprägt. Die Fachleute können dann daraus auf die Temperaturen in der Vergangenheit schließen. So kann man Baum für Baum Klimadaten der Vergangenheit rekonstruieren. Lernwerkstatt Klimawandel Sek 1

24 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Temperaturverlauf 2000 Jahre (Jahresmittelwerte) Die Klima-Rekonstruktion ist natürlich weniger genau als ein Thermometer. Was kann man aus dieser 2000-Jahre-Temperaturkurve herauslesen über den Klimawandel? -Es gab vor 1900 mehrmals längere Erwärmungen (600 – 1300) und Abkühlungen (1500 – 1700). -Bei den vielen kleinen Schwankungen ist ein großer Auf- und Abschwung zu erkennen. An dem Diagramm mittelalterliche Warm- und Kaltzeit zeigen. Wie groß waren die Temperaturschwankungen? > nächste Folie Lernwerkstatt Klimawandel Sek 1

25 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Temperaturverlauf 2000 Jahre (Jahresmittelwerte) Kleine Eiszeit +0,5 °C Der Mittelwert liegt wieder bei ca. 13,6 °C. Die Temperaturen änderten sich in diesem Zeitraum um (höchstens) 0,5 °C. Die Abkühlung von ist in vielen historischen Berichten als sehr schwierige Zeit für die Menschen beschrieben worden. Man nennt diese Zeit die „kleine Eiszeit“ oder mittelalterliche Kaltzeit: Die Winter wurden länger und kälter, die Sommer feuchter. Beides führte zu Ernterückgängen, Hungersnöten, Seuchen und wohl auch Kriegen (Siedlungen wurden „entvölkert – verlassen- Wüstungen). Viele Flüssen und Seen froren im Winter zu, obwohl das vorher nie vorkam (Themse, Ostsee, Lagune von Venedig, Kanäle in den Niederlanden). FÜR EXPERTEN: Die 0,5°C sind allerdings der globale Wert. -0,5 °C Lernwerkstatt Klimawandel Sek 1

26 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Lucas von Valckenborch - Antwerpen mit zugefrorener Schelde (Gemälde, 1593) Während der „kleinen Eiszeit“ entstanden auffällig viele Gemälde, auf denen Winterlandschaften dargestellt wurden. Dieses zeigt Antwerpen (Belgien), damals eine der bedeutendsten und größten Handelsstädte der Welt. Das Bild zeigt vor allem die wohlhabende Bevölkerung, für die die kalten Winter ein „Eisvergnügen“ darstellten, im Gegensatz zur armen Bevölkerung, die wahrscheinlich einfach nur gefroren haben.. (Für Experten: In dieser Zeit entstanden auch viele Bilder zur Apokalypse) Und das alles nur wegen 0,5 °C Abkühlung? Macht das unsere momentane Erwärmung von 1,1 °C bedeutsamer? Vielleicht gab es in der Vergangenheit noch größere Temperaturänderungen. Also die Temperatur noch weiter in der Vergangenheit ermitteln. Lernwerkstatt Klimawandel Sek 1

27 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Temperaturverlauf Jahre (Jahresmittelwerte) Weiter zurück in die Vergangenheit: Jahre bis ans Ende der Eiszeit ( Jahre vor Christi Geburt). Ganz rechts sieht man die Kurven aus den letzten beiden Diagrammen (wieder sehr gestaucht – Handbewegung). Das Diagramm endet im Jahr Die nah beieinander liegenden Striche ganz rechts haben einen Abstand von 100 Jahren Um über 2000 Jahre alte Temperaturen zu rekonstruieren brauchen wir eine neue Methode: Eisbohrkerne (blaue Kurve) > nächste Folie FÜR EXPERTEN: Das „Säbelzahn-Eichhörnchen“ aus „Ice-Age“ heißt „Scrat“ (Mischwort aus squirrel und rat) und hat kein reales Vorbild. Lernwerkstatt Klimawandel Sek 1

28 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Eisbohrkerne Die Antarktis und Grönland sind mit bis zu 3000 m dicken Eisschilden überzogen, der komprimierte Schnee aus mehreren Hunderttausend Jahren. Jedes Jahr ist als dünne Schicht erkennbar (wie Baumringe, allerdings vertikal). Die darin enthaltenen Luftblasen zeigen die Zusammensetzung der Atmosphäre. (Sauerstoff-Isotope ermöglichen u.a. eine Rekonstruktion der Temperatur). Das Verhältnis bestimmter Gase („Isotope“) ermöglicht Rückschlüsse auf das Klima. Klimaforscher bohren also sehr tiefe Löcher in das Eis, um dieses „Klimaarchiv“ auswerten zu können. Lernwerkstatt Klimawandel Sek

29 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Temperaturverlauf Jahre (Jahresmittelwerte) Welche neuen Erkenntnisse liefert dieses Diagramm? > Das Ende der Eiszeit kam sehr „plötzlich“: ab ca v. Chr. kontinuierliche schnelle Erwärmung (in nicht ganz 4000 Jahren stieg die Temperatur um ca. 3,5 K). > Zwischen und Jahren v.Chr. gab es wieder eine Abkühlung. Anschließend eine noch schnellere Erwärmung. Seit v. Chr. Ist die Temperatur sehr stabil: nah bei den 13,6 °C, die wir für 1850 – 1900 berechnet hatten. Diese Eiszeit war wie die sogenannte kleine Eiszeit ein Klimawandel mit natürlicher Ursache! Kurz gesagt durch Verschiebung der Erdachse ändert sich die Sonneneinstrahlung. Da sich das Klima in der Erdgeschichte verändert, ist es umso schwieriger, den menschengemachten Klimawandel nachzuweisen. Dazu müssen die Forscher also die natürlichen Ursachen kennen und einbeziehen. Was war die höchste Temperatur innerhalb der letzten Jahre? Oder etwas einfacher: Gab es in den letzten Jahren eine höhere Temperatur als heute?>nein , 14,7 °C (heute) wärmste Temperarur. Es war also in den letzten Jahren nie wärmer als heute! Während der Eiszeit natürlich auch nicht. Erst am Ende der letzten Warmzeit war es wärmer als heute (nicht im Bild). Wie lange ist das her? > Jahre! Und die zweithöchste? > ca. 14,15 °C (einmal ca Jahre v. Chr. und einmal ca Jahre v. Chr.). Der letzte Temperaturrekord (vor dem heutigen) liegt damit 3000 Jahre zurück! Um wie viel °C kälter war es während der Eiszeit? > 5,5 °C (bezogen auf heute = 14,7 °C), 4,5 °C (bezogen auf 13,6 °C = natürlich) > 4-6 K genauer kann man es nicht sagen - Schätze / kalkuliere die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit der letzten 150 Jahre (rote Daten ganz rechts)! > nächste Folie Experteninfo: Je größer der zurückverfolgte Zeitraum ist, desto ungenauer werden die Werte. Die dargestellte Kurve ist vereinfacht und auf den Zusammenhang angepasst. Die Größenordnungen der seitens der Forschung ermittelten Temperaturveränderungen (heutiger klimawandel oder Temperaturen während der Eiszeit) spiegeln jedoch die Forschungsergebnisse wieder. Milankovitch-Zyklen: Die langen Warm- und Kaltzeiten der Erdgeschichte wurden durch Änderung der Sonneneinstrahlung hervorgerufen: Neigung der Erdachse, Form der Erdbahn. Hier änderte sich zuerst die Temperatur und erst Jahre danach die CO2-Konzentration (v.a durch Ausgasung der Ozeane), was dann erst die eigentliche Erwärmung verursachte aufgrund des Treibhauseffektes. Der unmittelbare Zusammenhang zwischen CO2-Konz. und Temperaturanstieg erschließt sich anhand der Kurven nicht. Die nächste Kaltzeit ist danach in Jahren zu erwarten. Eisbohrkerndaten aus dieser Zeit haben eine noch viel größere Schwankungsbreite und zeigen keinen klaren Trend (sondern extreme Spitzen, die wohl nichtreal sind). Sie sind aber gut geeignet, um größere Temperaturschwankungen über 100 Tausende von Jahren zu zeigen. Außerdem zeigen Eisbohrkerne das Klima an den Polen, nicht die globale Mitteltemperatur. Die globale Durchschnittstemperatur während der Eiszeit lag im LGM: ca. 5-6 K tiefer als heute (https://de.wikipedia.org/wiki/Letzte_Kaltzeit ) (4-6 nach Prof. Rahmstorf, mit Erwärmungsrate gegen Ende von 0,1 °C pro Jahrhundert). Lernwerkstatt Klimawandel Sek 1

30 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Temperaturverlauf global (Jahresmittelwerte) 1980 (14,09°C) – 2015 (14,7°C) 0,61 °C / 0,35 HdJ = 1,75 °C / 100 Jahre 1900 (13,6°C) – 2015 (14,7°C) 1,1 °C / 1,15 HdJ = 0,95 °C / 100 Jahre 1,1 °C Rechnung: Temperatur um 1900: 13,6 °C ; 2015 : 14,7 °C = 1,1 °C / 1,15 Hdt J = 0,95 °C/100 Jahre Lernwerkstatt Klimawandel Sek 1

31 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Temperaturverlauf Jahre (Jahresmittelwerte) - +1,1°C > 4x schneller als nach Ende der Eiszeit > schnellster Temperaturanstieg seit Jahren. (Vielleicht sogar noch länger, wenn man weiter in die Vergangenheit forschen würde) Wenn man nur die besonders schnelle Phase des Temperaturanstiegs betrachtet (ab 1980), kommt man sogar auf 1,75 °C/100 Jahre Der momentane Klimawandel ist also in jeder Hinsicht (Temperaturhöhe und Geschwindigkeit) der extremste seit der letzten Eiszeit. Und: er ist in vollem Gange und schreitet fort, dazu später mehr. Aber ist der momentane Temperaturanstieg um 1,1 °C gefährlich? > Das wird deutlicher, wenn wir uns die nur etwa 5°C kältere Welt der Eiszeit anschauen… > nächste Folie -4,6°C Lernwerkstatt Klimawandel Sek 1

32 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Eiszeit in Europa Hier eine Karte mit den Klimazonen Europas während der Eiszeit. Skandinavien ist von einem fast 4000m dicken Eisschild bedeckt. Das gibt es heute nur noch in Grönland und der Antarktis (kennen wir schon von den Eisbohrkernen). Mitteleuropa ist eine Tundren-Landschaft. Die hier typischen Laub- und Nadelwälder sind in das damals gemäßigte Klima des Mittelmeers ausgewichen. Der Meeresspiegel war viel niedriger, weil so viel Wasser in den Eisschilden gebunden war. Man hätte zu Fuß nach England gehen können (wenn es dort nicht so kalt gewesen wäre). Die eingezeichneten Orte sind archäologische Fundstätten, an denen menschliche Siedlungen gefunden wurden (meist Höhlen). Wenn das Klima wärmer wird, in welche Richtung verschieben sich die Klimazonen (auf der Nordhalbkugel)? > nach Norden, also bei der anschließenden Erwärmung nach der Eiszeit wich das Eis nach Norden zurück. Alle Klimazonen verschoben sich nach Norden. Aus der Hessischen Tundra wurde ein gemäßigtes Klima. Wer weiß noch um wie viel die Temperatur geringer war, als Hessen Tundren Klima statt gemäßigtes Klima hatte? > 4-6 °K Wer weiß noch wie hoch der bislang gemessene Temperaturanstieg ist? > 1,1°. Hört sich ein Temperaturanstieg von 1° nach einem Klimawandel mit erheblichen Auswirkungen an? Wie schätz ihr die Situation nun ein - mit dem Wissen, dass es „nur 4-6° bis zur Eiszeit bzw. Tundraklima“ war? Experteninfo: Der Meeresspiegel lag ca. 80 m tiefer (die Nordsee existierte fast nicht), weil so viel Wasser in den Eisschilden gespeichert war. Tiere und Pflanzen wandern mit den Klimazonen mit, an die sie optimal angepasst sind (wie heute der Eichenprozessions­spinner oder andere „Klima­flüchtlinge“). Fachinfo: Letztes glaziales Maximum (LGM, vor – Jahren) war das letzte und kälteste Stadial der Würm-Kaltzeit, dessen Ende im Diagramm oben zu sehen ist und das im üblichen Sprachgebrauch als „Eiszeit“ bezeichnet wird. Globale Durchschnittstemperatur im LGM: ca. 5-6 °C tiefer als heute (https://de.wikipedia.org/wiki/Letzte_Kaltzeit ) (4-6 nach Prof. Rahmstorf, mit Erwärmungsrate gegen Ende von 0,1 °C pro Jahrhundert). Kaltzeiten sind mit trockenem Klima verbunden, da die Verdunstung abnimmt. Lernwerkstatt Klimawandel Sek 1

33 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Grönländisches Eisschild So ähnlich muss es während der Eiszeit in Skandinavien ausgesehen haben. Lernwerkstatt Klimawandel Sek 1

34 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Eiszeitliche Landschaft in Hessen So könnte Hessen während der Eiszeit ausgesehen haben. Eine Tundren-Landschaft mit ganz anderen Tieren und Pflanzen. Welche Tiere kennt ihr? Mammut, Wollnashorn, Höhlenlöwe, Rentier, Wildpferd (Hessen war frei von Gletschern, evt. Tundra Zone abfragen bzw. wiederholen: typisch für die Tundra: wenig Bäume, viel Schnee und Eis.) FÜR EXPERTEN: Manche Tiere sind allerdings kurz nach der Eiszeit ausgestorben (Mammuts). Man weiß nicht genau warum Tiere wie die Mammunts ausgestorben sind. Forscher arbeiten noch daran, das herauszufinden. Neueste Forschungen sagen, dass das Aussterben darin begründet ist, dass zur Bejagung noch der Klimawandel am Ende der Eiszeit hinzugekommen ist. Fachinfo: Manche Tiere sind allerdings kurz nach der Eiszeit ausgestorben (Mammuts). Man weiß nicht genau warum Tiere wie die Mammunts ausgestorben sind. Forscher arbeiten noch daran, das herauszufinden. Neueste Forschungen sagen, dass das Aussterben darin begründet ist, dass zur Bejagung noch der Klimawandel am Ende der Eiszeit hinzugekommen ist. Lernwerkstatt Klimawandel Sek 1

35 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Tiere der Eiszeit in Hessen Höhlenbär (Fundort: Baumannshöhle, Harz) Wer einen Höhlenlöwen so gut zeichnen kann, muss öfter einen gesehen haben… Höhlenlöwe (Höhlenmalerei eines eiszeitlichen Menschen) Lernwerkstatt Klimawandel Sek 1

36 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Diese Übersicht zeigt noch mal alle Werte, die wir aus den Temperaturdiagrammen ablesen konnten. Was sollte man sich merken? > 1,1 °C Temperaturerhöhung seit 1900 (global) > In Frankfurt 3,2 °C Das zeigt, dass der Klimawandel regional stärker ausgeprägt ist als es die globalen Mittelwerte vermuten lassen. Außerdem werden hier stets Jahresmittelwerte dargestellt. Die jährlichen Schwankungen (Sommer – Winter) sind natürlich viel größer. (Wenn bereits ein Temperaturrückgang von 5°C eine Eiszeit bedeutet, ab wann wird dann ein Anstieg wohl unangenehm ? ) Heute (2015) liegt der Anstieg bei 1,1 °C. Und der Anstieg verläuft schneller als jemals seit der letzten Eiszeit. Es gab bereits natürliche „Klimaschwankungen“ wie die Eiszeit, aber ... (Überleitung zum nächsten Kapitel): Bei der jetzigen Temperaturerhöhung ist es das Besondere, dass die überwiegende Mehrzahl der Forscher für eine derartige Veränderung keine natürliche Veränderung als Ursache nennt, sondern die Erhöhung der CO2-Konzentration. Lernwerkstatt Klimawandel Sek 1

37 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Atmosphäre Einstieg: Die meisten Forscher erklären den Klimawandel mit dem Treibhauseffekt. Diesen Effekt gibt es, weil die Erde eine Atmosphäre hat in der derzeit das Gas Kohlendioxid als Treibhausgas am Gasgemisch zunimmt. Aber nun mal ganz genau: Die Atmosphäre ist nur eine "dünne" , aber sehr wirkungsvolle Schicht. Die Atmosphäre ist die Lufthülle der Erde. Im Verhältnis zum Erddurchmesser ist sie hauchdünn (0,1%) (Modellvorstellung Atmosphäre wie die Schale des Apfels) Für den Klimawandel ist CO2 das bedeutendste Treibhausgas. Was sind Treibhausgase? Warum werden manche Gase in der Atmosphäre so genannt? Die Wirkung der Treibhausgase kann man sich mit folgender Modellvorstellung verdeutlichen. > nächste Folie Experteninfos: Der Vergleich mit einem Treibhaus hinkt etwas. Glas ist zwar gleichermaßen für Infrarotstrahlung kaum durchlässig, jedoch spielt wahrscheinlich, bei einem Treibhaus die Verhinderung der Konvektion eine größere Rolle bei der Temperaturerhöhung, als der Strahlungseffekt. () Jedes Gas absorbiert in einem anderen Wellenlängenbereich (Absorptionsspektrum). Auffällig ist, dass das sichtbare Licht die Atmosphäre gut passieren kann. (Gerade Wasser, was auch im infraroten Bereich absorbiert, lässt sichtbaren Licht gänzlich passieren).Grafik dazu nach der schwarzen Folie(Folie Nr: 56 / 57). 90% der Luftmenge der Erde befindet sich in den unteren 13 km der Atmosphäre (= Troposphäre). Hier spielt sich auch das Wettergeschehen ab. Es gibt keine klare Grenze zum Weltraum, Druck und Dichte der Atmosphäre nehmen ganz allmählich ab. Die Luft besteht im Wesentlichen aus Stickstoff (78%) und Sauerstoff (21%). Zwar sind Gase sehr leicht, dennoch werden sie durch die Erdanziehung daran gehindert, die Erde zu verlassen. Ab 100 km Höhe befindet man sich im nahezu gaslosen Weltraum. Es gibt außer CO2 noch andere Treibhausgase (NO2 – Lachgas, CH4- Methan, fluorierte Treibhausgase wie FCKWs u.w.). Lernwerkstatt Klimawandel Sek

38 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Kurzwellige (sichtbare) Solarstrahlung trifft auf die Erdoberfläche. Die Strahlungsleistung beträgt 342 W·m-2 Experteninfo: Bereits bei Eintritt der Sonnenstrahlung in die Atmosphäre werden einzelne Wellenlängenbereiche absorbiert. Bei dem Einfall des Sonnenlichts ist das für die kurzwelligen UV-Bereiche der Fall, die von der Ozonschicht (in 15 – 30 km Höhe in der Stratosphäre) absorbiert werden. Für das sichtbare Licht ist die Atmosphäre nahezu völlig durchlässig. Lernwerkstatt Klimawandel Sek 1

39 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Ein Teil der Strahlung wird von der Erdoberfläche reflektiert (z.B. Schneeflächen) und abgestrahlt Also die solare Strahlung (sichtbares Licht) wird teilweise reflektiert (wieder abgestrahlt) und teilweise absorbiert (aufgenommen). Auf dem Schaubild hier getrennt dargestellt, dafür im "echten" Verhältnis von 1:3. In Wirklichkeit wird immer je nach Material und Oberfläche mal mehr mal weniger reflektiert und absorbiert. Die Bereiche kann man auch auf einem Bild des Planeten Erde gut unterschieden. > nächste Folie Experteninfo: Verteilung von Reflexion und Absorption: es wird nie ein einzelner „Lichtstrahl“ zu 100% reflektiert oder absorbiert, sondern je nach Oberfläche wird die auftreffende Lichtenergie mehr oder weniger reflektiert oder absorbiert. Im globalen Durchschnitt werden 31% des Lichts reflektiert (Albedo = 0,31) Lernwerkstatt Klimawandel Sek 1

40 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Reflexion Helle Bereiche (Wolken, Polarregionen, Wüsten und Wasser je nach Winkel) reflektieren, dunkle (Wälder, Acker und Wasser je nach Winkel) absorbieren – (uns erscheint genau dann etwas dunkel, wenn Licht nicht in unser Auge reflektiert wird). Wird Sonnenstrahlung auf der Erdoberfläche absorbiert, strahlt diese unsichtbare Infrarotstrahlung ab, allerdings ungerichtet (anders als bei der Reflexion) kann man auf dem Schaubild sehen. Lernwerkstatt Klimawandel Sek

41 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Die absorbierte Strahlung führt zur Erwärmung (durch Energieaufnahme) und zur Abstrahlung (Emission) von Infrarot-Strahlung mit einer wesentlich größeren Wellenlänge als die einfallende Solarstrahlung. Lernwerkstatt Klimawandel Sek 1

42 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Infrarotbild Infrarot-Bild der Erde aus dem Weltraum (hell = warm) Diese Bild eines Infrarot-Satelliten wurde in Grautöne umgewandelt, damit wir Menschen etwas erkennen können. Hohe Wärmeabstrahlung: Land Geringe Wärmeabstrahlung: Wolken (das sind die schwarzen Flecken). Wolken stellen also eine Art Wärmeisolation dar. Mittlere Wärmeabstrahlung: Meer Lernwerkstatt Klimawandel Sek

43 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Bei solch einem "System Erde“, also ohne Treibhausgase, würde sich ein Gleichgewicht einstellen. Dann würde genau so viel Energie wieder abgestrahlt werden wie auf die Erde einfällt und es käme zu einer Temperatur von – 18°C. (Im Schaubild „10 Strahlen rein und auch wieder raus".) Das Gleichgewicht gilt so auch für den Mond und andere Körper im Weltraum. Einstrahlung und Abstrahlung halten sich die Waage, sonst würden sich alle Planeteb im Laufe der Jahrmillionen aufheizen. Experteninfo: Wärmeübertragung: Die Erde kann mit dem Weltraum Energie nur in Form von Strahlung austauschen. Wir kennen Energieaustausch meist nur in Verbindung mit einem Material: elektrische Energie fließt durch Metallleitungen, chemische Energie steckt in Benzin oder Gas, Wärmeenergie wird durch warmes Wasser oder heiße Luft transportiert (Konvektion) oder Materie wie Metall leitet Wärme besser. All diese Formen des Energietransports funktionieren mit dem Weltraum nicht, da alle Stoffe und Materialien (auch die Gase der Atmosphäre) aufgrund der Schwerkraft die Erde nicht verlassen können. Das lässt sich auch Ausrechnen: S0·(1-α)·π·R2 =4·π·R2·σ·T4 (Absorption = Emission), wenn man nach T auflöst R = Erdradius S0= Solarkonstante = 1368 W·m-2 α= Albedo der Erde = 0.3 R= Boltzmann-Konstante = 5.67·10-8 W·m-2·K-4 Lernwerkstatt Klimawandel Sek 1

44 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Wenn sich aber nun CO2 (oder andere THGs) in der Atmosphäre befindet, dann kann die IR-Strahlung nicht mehr ungehindert abgestrahlt werden. Im Gegensatz zu der eben betrachteten Modellvorstellung hat die Erde eine Atmosphäre mit Treibhausgasen Für den natürlichen Treibhauseffekt haben Wasserdampf und Kohlendioxid die wichtigste Bedeutung. Dabei passiert Folgendes: Sonnenstrahlung trifft auf die Erdoberfläche und diese strahlt Wärme als (unsichtbare) Infrarotstrahlung wieder ab. Ähnlich wie die Erdoberfläche (einen Teil der Sonnenstrahlung absorbiert) absorbieren die Treibhausgase die von der Erdoberfläche abgestrahlte Infrarotstrahlung. Lernwerkstatt Klimawandel Sek 1

45 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Wenn IR-Strahlung bestimmter Wellenlänge auf ein CO2-Molekül trifft, wird diese absorbiert und führt zu Ladungsverschiebungen (Elektromagnetischen Schwingungen) innerhalb des Moleküls. Diese werden von dem CO2-Molekül auch wieder abgestrahlt Lernwerkstatt Klimawandel Sek 1

46 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Diese Abstrahlung erfolgt ungerichtet! Man kann grob 3 Fälle unterscheiden: 1: Die IR-Strahlung trifft auf den Erdboden und wird dort absorbiert. (Atmosphärische Rückstrahlung) 2: Die IR-Strahlung trifft auf ein weiteres CO2-Molekül und wird von diesem absorbiert und reemittiert. 3: Die IR-Strahlung wird in das Weltall abgestrahlt und verlässt die Atmosphäre. Lernwerkstatt Klimawandel Sek 1

47 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Durch die Rückstrahlung erwärmt sich die bodennahe Atmosphäre und die Erde, das heißt: Die Gasteilchen, die die Wärmestrahlung absorbiert haben, emittieren wieder Infrarotstrahlung. (Pfeile verfolgen) (2 Pfeile Infrarotstrahlung verlassen die Atmosphäre in Richtung Weltraum ohne die Erdoberfläche zu erwärmen- 1x direkt, einmal nach Absorption durch CO2, aber IR Strahlung in Weltraumrichtung). Faktisch landet mehr IR-Strahlung auf der Bodenoberfläche ( alle Punkte außerhalb des “Sonnenstrahls“ Punkte: Das ist die IR-Abstrahlung der CO2-Absorption, die auf der Erdoberfläche landet und dort zu einer Temperaturerhöhung führt. In der Realität natürlich meist nicht so klar getrennt wie auf der Zeichnung) Durch diesen Prozess landet mehr Infrarotstrahlung auf der Erdoberfläche (13 statt vorher 7 Strahlen) -> die Erde hat eine höhere Temperatur. Je höher die Temperatur eines Körpers ist, desto höher strahlt dieser Infrarotstrahlung ab. So kann sich wieder ein Gleichgewicht einstellen, jedoch mit einer höheren Temperatur, da dann so viel Energie wieder abgestrahlt wird wie aufgenommen wurde. (Es werden wieder genauso so viele Strahlen abgestrahlt, wie eingestrahlt wurden – insgesamt 10, davon 7 IR-Strahlung) Der natürliche Treibhauseffekt bewirkt, eine Temperatur (gemittelt) von + 14°C (genau 13,6 bei 280 ppm CO2 –ppm heißt part per million das sind nur 0,03% - erstaunlich) ziemlich lebenswichtig für uns. Solange die Sonneneinstrahlung und die Zusammensetzung der Atmosphäre gleichbleiben, stellt sich ein Gleichgewicht und damit eine bestimmte Temperatur ein. Insgesamt wird im Gleichgewicht genau die gleiche Strahlungsleistung (342 W·m-2) wieder in das Weltall abgegeben wie ohne THGs in der Atmosphäre.  Das Bild zeigt den natürlichen Treibhauseffekt, also den Zustand der Atmosphäre vor etwa 150 Jahren mit 280 ppm CO2. Dass sich die Temperatur auf der Erde erhöht, erklären sich die meisten Forscher damit, dass sich die Zusammensetzung der Atmosphäre zur Zeit erheblich verändert Lernwerkstatt Klimawandel Sek 1

48 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Bei Erhöhung der CO2-Konzentration nimmt die atmosphärische Rückstrahlung (was war das noch gleich? bei SchülerInnen rückfragen, sonst noch einmal erläutern) zu und somit auch die bodennahe Temperatur. Zusätzlicher Menschengemachter Treibhauseffekt Durch die Freisetzung von zusätzlichem CO2 haben die Menschen die CO2- Konzentration bis heute (2015) auf 400 ppm erhöht. Dadurch verstärkt sich der Treibhauseffekt und die Temperatur steigt weiter an: heute (2015) liegt die mittlere globale Temperatur bei + 15 °C, ist also in nur 150 Jahren um 1°C gestiegen. Übrigens ist die Wärmebilanz momentan NICHT ausgeglichen. Die Erwärmung geht also weiter, selbst wenn kein neues CO2 dazu kommt, weil sich dann erst wieder ein Gleichgewicht und die entsprechende Temperatur einstellen wird. Fazit aus den Modellen zum Treibhauseffekt: Das CO2 spielt eine wesentliche Rolle. Noch einmal einen Temperaturverlauf als „Beweis“: . Lernwerkstatt Klimawandel Sek 1

49 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
CO2- und Temperaturverlauf der letzten 200 Jahre. > Die CO2-Konzentration ist bis 1800 sehr konstant: um 280 ppm (was als „natürlich“ oder „vorindustriell“ gilt) > Die in dieser Zeit festgestellten schwachen Klimaänderungen sind offensichtlich nicht durch CO2 verursacht. Erst seit 1800 steigt die CO2-Konzentration kontinuierlich. Und leicht zeitversetzt auch die Temperatur. Überleitung zum nächsten Kapitel: Wie kommt es überhaupt zum Anstieg des CO2-Gehaltes in der Atmosphäre? > die Antwort ist den meisten 8-Klässlern zu zutrauen -> Wie Verbrennung fossiler Brennstoffe / Treibstoffe / Energieträger. Lernwerkstatt Klimawandel Sek 1

50 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Das Schaubild zeigt den natürlichen Kohlenstoffkreislauf. Das Stück Holz aus der Kiste nehmen. ?Wo ist das Holz im Kreislauf zu finden und wie erklärt Ihr, wie so viel Masse gebildet wird. Welcher Stoff ist dafür zuständig? > Das Holzstück besteht weitgehend aus Kohlenstoff, der aus dem Kohlendioxid eingelagert wird. Die langkettigen Kohlenstoffverbindungen, werden aus Kohlenstoff und Wasser gebildet. Aus dem Gas wird so ein schweres stück Holz. Wie hängen CO2-Gehalt (Konzentration) der Atmosphäre und der Kreislauf zusammen? Natürlicherweise verändert sich die Kohlendioxid-Konzentration nicht wesentlich, obwohl wir atmen oder obwohl viele Pflanzen wachsen. Wenn beispielsweise Bäume absterben und zersetzt werden oder abrennen, wird die Konzentration nicht ansteigen, wenn danach wieder neue Bäume wachsen. Der Kreislauf ist geschlossen. Wie kommt es nun zum Anstieg der Kohlendioxid-Konzentration? Genaueres Nachvollziehen des Kohlenstoffkreislaufs falls notwendig: Pflanzen nehmen CO2 auf und produzieren organische Substanz (ggfls erklären) und O2 (hier nicht dargestellt, würde quasi dem CO2 entgegengesetzt zyklieren.). Abfrage, ob das Prinzip bekannt ist. (Ggfls. erklären: Das nennt sich „Photosynthese“ und nutz die Energie der Sonnenstrahlung. Die Photosynthese nutzt quasi „Weltraum-Energie“ um hält damit das Leben auf der Erde in Gang.) Tiere (und Destruenten; hier nicht dargestellt) ernähren sich von der organischen Substanz der Pflanzen (oder anderer Pflanzenfresser). In der organischen Substanz wie z.B. Holz oder Blätter usw. steckt Energie, die z.B. beim Verbrennen (z.B. Waldbrand) wieder frei wird oder den Lebewesen zur Verfügung steht, Dieser Vorgang wird Zellatmung genannt, mit O2 werden die Kohlenstoffverbindungen zu CO2 umgesetzt und es wird Energie für das Lebewesen freigesetzt. Das CO2-Gas in der Atmosphäre stellt einen riesigen globalen CO2-Speicher dar, aus dem die Pflanzen ständig CO2 entnehmen und die Tiere ständig CO2 hinzufügen (oder emittieren“). Der CO2-Speicher ist relativ stabil: in den letzten Jahren schwankte die CO2-Konzentration zwischen 200 und 300 ppm (Daten aus Eisbohrkernen der Antarktis). Lernwerkstatt Klimawandel Sek

51 LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt (30.08.20196)
Fossile Lagerstätten: Auch wenn die CO2-Konzentration nun schon seit ca Jahren sich wenig veränderte, war das in der Erdgeschichte nicht immer so, z.B. gab es bevor es Pflanzen auf der Erde gab, die O2 produzierten, mehr CO2 in der Atmosphäre. Durch die Pflanzen wurde organische Substanz erzeugt. Im Laufe der Jahrmillionen (sehr schwer vorstellbare Zeit) wurden organische Überreste durch geologische Vorgänge eingeschlossen wurden und unter Druck über diese viele Millionen Jahre zu, unterirdischen Lagerstätten mit sog. „Fossilen Brennstoffen“. Das sind hauptsächlich Erdöl, Erdgas, Steinkohle und Braunkohle. Allen gemeinsam ist ihr sehr hoher Kohlenstoffgehalt, weshalb sie gut brennen, wobei dann der Kohlenstoff wieder als CO2 freigesetzt wird. In den fossilen Energieträgern ist sozusagen die Sonnenenergie von Jahrmillionen gespeichert. Klimaskeptiker Argument: Alle Lebewesen atmen mehr CO2 aus, als verbrannt wird, also atmen einstellen? Atmen führt nicht zu einer Erhöhung des Kohlendioxid-Gehaltes, da es sich hierbei um ein Kreislauf-Gleichgewicht handelt. Nutzung fossiler Energie Fossile Energieträger werden erst seit ca. 200 Jahren genutzt (genauer Kohle seit der industriellen Revolution – nachfragen ob Begriff bekannt ist, sonst kann man ihn anhand der fossilen Energie kurz erklären). Vorher nutzten die Menschen hauptsächlich Holz als Energiequelle. Diese Nutzung war in den natürlichen Kohlenstoff-Kreislauf eingebettet, denn es konnte nur so viel Holz genutzt werden wie nachwuchs. (In weiten Teilen Deutschlands waren die Folgen der Entwaldung durch Übernutzung bereits bekannt.) Mit der Kohle stand nun Energie in neuen Dimensionen zur Verfügung, die weitreichende technische Entwicklungen ermöglichte, wie die Dampfmaschine (genutzt als Traktoren, für Pumpen und E-Werke, Bagger, Kräne usw.) Option: Erklärung industrielle Revolution: Es entstanden erstmals riesige Fabriken zur Herstellung von Waren am Fließband (vorher machten das Handwerker). Die Arbeit der Menschen wurde weniger anstrengend (aber auch schlechter bezahlt). Diese Umwälzung nennt man die „industrielle Revolution“. Die Nutzung fossiler Energie hat das Leben der Menschen sehr komfortabel gemacht, aber es gibt auch Nachteile: sie sind begrenzt (Erdöl und Erdgas reichen noch für ca. 60 bzw 70 Jahre) es wird soviel CO2 freigesetzt, dass nicht mehr alles davon schnell genug in den natürlichen Kreislauf eingehen kann, sondern nur noch ca. die Hälfte (1/4 als Biomasse, v.a in Wäldern; 1/4 im Meer, gelöst als Kohlensäure). Die restliche Hälfte sammelt sich in der Atmosphäre und lässt dort die CO2-Konzentration steigen (280ppm > 400 ppm heute). Der größte Teil der fossilen Energieträger muss aus dem Ausland beschafft werden. Nur Braunkohle gibt es in Deutschland ausreichend. Daher ist der Klimaschutz so sehr mit den Fragen unserer Energienutzung verbunden. Die Zeiträume von Jahrmillionen kann man sich schwer vorstellen. Damit die Dimension unserer Nutzung der fossilen Lagerstätten deutlich wird, veranschaulichen wir uns die Zeit nun gewissermaßen als Zeitstrahl. Lernwerkstatt Klimawandel Sek


Herunterladen ppt "LW-Klima Sek1 Std2 Einführung v06 pe.ppt ( )"

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen