Zielgruppe: Grundschulkinder Dieser Vortrag kann als Vorlage für eigene Veranstaltungen genutzt werden. Kommentare der Folien beachten! Copyright der Bilder NASA, ESA und andere (siehe Folienkommentare) Copyright (C) 2006 für die Zusammenstellung Rainer Gerhards Vollständige Lizenz unter http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.0/de/ Für Rückfragen: rgerhards@adiscon.com Der Foliensatz ist erhältlich unter http://www.gerhards.net/vortraege

Warum gibt es Sommer und Winter? Rainer Gerhards rgerhards@adiscon.com Foto Sonnenaufgang: Copyright (C) 2004 Rainer Gerhards. Lizenziert nach GFDL. (Datum nicht mehr genau bekannt, wahrscheinlich Februar)

Im Sommer Es ist warm Es ist lange hell Schwimmen gehen viel draußen spielen

Im Winter Es ist kalt Es ist lange dunkel Schlitten fahren viel drinnen spielen Wasser liegt als Eis vor – vielleicht auch für einen andere Veranstaltung nutzen? Frage: warum kann ich im Sommer nicht Schlitten fahren?

Warum ist das so? Alle Aufnahmen sind exakt zur gleichen Zeit gemacht wurden. Copyright (C) 2005 by Rainer Gerhards, Freigegeben unter GFDL

Die Erde dreht sich um die Sonne... Grafik: Copyright (C) 2006 Rainer Gerhards

Die Erde dreht sich um die Sonne... Es gibt zwei Gründe, die gegen die Sonnennähe als Auslöser der Jahreszeiten sprechen. Der eine ist hier einsichtig, im Januar ist Winter. Der zweite ist aber interessant. Auf der Südhalbkugel sind die Jahreszeiten ja genau entgegen gesetzt. Das dürfte aber nicht der Fall sein, wenn die Nähe zur Sonne die Jahreszeiten bestimmen würde. Dann müssten sie überall auf der Erde gleich sein. Das Thema „Südhalbkugel“ einzuführen, ist aber nur dann eine gute Idee, wenn die Kinder schon entsprechendes Vorwissen haben, sonst dauert es zu lange. (Aber der Instruktor sollte auf die Frage gefasst sein ;)) Grafik: Copyright (C) 2006 Rainer Gerhards Im Winter ist sie der Sonne am nächsten!

Lasst uns beobachten... Untergangspunkte der Sonne am realen Beispiel (15. Januar 2006) Copyright (C) 2006 Rainer Gerhards, freigegeben nach GFDL

15. Januar Untergangspunkte der Sonne am realen Beispiel

21. Dezember 15. Januar Untergangspunkte der Sonne am realen Beispiel

Sonne im Jahr... Achtet auf die Schatten! Alle Aufnahmen sind exakt zur gleichen Zeit gemacht wurden. Copyright (C) 2005 by Rainer Gerhards, Freigegeben unter GFDL Hier evtl. Demonstation mit Starry Night oder ähnlichem Programm Achtet auf die Schatten!

Die Erdachse... Hier bietet sich ein Experiment mit Globus und Lampe an. Es ist allerdings teilweise schwierig, die unterschiedliche Einstrahlung hier richtig zu erkennen. Wichitig ist, dass die Lampe auf die Höhe des Äquators ausgerichtet ist, sonst passt es eh nicht. Nachfolgend sind einige Folien, die das Experiment entweder ersetzen oder ergänzen können. image adopted from The Atmosphere by F.K. Lutgens and E.J. Tarbuck, ©1998 by Prentice-Hall, Inc Alternativbild: http://images.google.com/imgres?imgurl=http://www.eas.slu.edu/People/CEGraves/Eas138/fg02_04.jpg&imgrefurl=http://www.eas.slu.edu/People/CEGraves/Eas138/&h=1200&w=1600&sz=237&tbnid=AUAVFLNVdOzQ7M:&tbnh=112&tbnw=150&hl=en&start=2&prev=/images%3Fq%3Dearth%2Baxis%26svnum%3D10%26hl%3Den%26lr%3D%26rls%3DGGGL,GGGL:2006-13,GGGL:en%26sa%3DN Globus-Foto: (C) 2006 Rainer Gerhards

Sonne und Erde im Jahrslauf Das hier dann auch Live mit Globus/Lampe demonstrieren Grafik: Wikimedia Commons (bearbeitet)

http://www.eas.slu.edu/People/CEGraves/Eas138/fg02_07.jpg http://www.eas.slu.edu/People/CEGraves/Eas138/

Einstrahlung im Nordhalbkugel-Sommer (oben) und –Winter (unten) (Erstellt mit Homeplanet)

Im Sommer scheint die Sonne länger Dadurch wird es wärmer Aber ist das der einzige Grund? Anregen zu der Überlegung, wie warm die Sonne im Winter und im Sommer erscheint. Wenn man direkt in der Sonne steht, kann man das im Winter ganz gut aushalten. Im Sommer verbrennt man sich aber sehr schnell und es ist unangenehm heiß. Daher kann man vermuten, dass der Temperaturunterschied auf mehr als nur der Tageslänge beruht.

Gleiche Wärme auf weniger Raum... Weiter unten steht ein wichtiger Hinweis zur Erklärung (Tagesablauf) – bitte beachten! Auf dem oberen Bild ist jeweils Sommer, auf dem unteren Winter. Das Experiment mit der Taschenlampe lässt sich auch „live“ vorführen. Nützlich kann dabei eine Solarzelle sein, die an ein Spannungsmessgerät angeschlossen ist. An dieser Stelle bietet sich generell ein Experiment mit Solartechnik an. Ich verwende z.B. eine Fischertechnik Solarpumpe. Je nach Einstrahlwinkel läuft die unterschiedlich schnell bzw. gar nicht. Kritisch an dieser Demo ist allerdings die mechanische Reibung, vor allem der Anlaufwiderstand. Der kann den Eindruck verfälschen. Eine weitere Analogie ist der Vergleich mit dem Tagesablauf. Im Prinzip ist die Änderung des Stundenwinkels der Sonne im Laufe des Tagesverlaufs eine Art „kleiner Jahresablauf“. Auch am Morgen (Sonne steht niedrig) scheint die Sonne weniger stark als zur Mittagszeit (Sonne steht hoch). Das hat sicherlich auch schon einmal jeder erlebt, so dass das ein guter Anknüpfungspunkt ist. Die Grafiken mit der Taschenlampe sind Copyright Prof. Dr. Feitzinger, entnommen von http://www.astronomie.de/bibliothek/artikel/einsteiger/jahreszeiten/index.htm. Benutzung der Grafiken mit freundlicher Genehmigung von Astronomie.de (Email 2006-05-12T09:31:00 von Doris Unbehaun [doris.unbehaun@astronomie.de]).

Sonnenstrahlung im Jahresverlauf Auch hier könnte die Bemerkung zur Analogie mit dem Tagesverlauf (siehe vorherige Folie) angebracht werden.

Warum gibt es Sommer und Winter? weil die Erde sich um die Sonne dreht weil die Erdachse schief steht daher scheint die Sonne im Sommer länger stärker es wird wärmer  Sommer Foto Sonnenaufgang: Copyright (C) 2004 Rainer Gerhards. Lizenziert nach GFDL. (Datum nicht mehr genau bekannt, wahrscheinlich Februar)

ENDE VORTRAG - Anleitung für Experimentierstationen Nach Ende des Vortrags Drei Experimentierstationen Die Reihenfolge der Experimentierstationen erscheint mir wie hier angegeben sinnvoll. Stationen 2 und 3 werden evtl. auch während des Vortrags genutzt. Notebook mit z.B. Homeplanet zur Verdeutlichung des Jahreszeitenwechsels Globus/Lampe zur Verdeutlichung der unterschiedlichen Sonneneinstrahlung Lampe/Solarpumpe u. Solarzelle zur Verdeutlichung der unterschiedlichen Einstrahlungsintensität (evtl. auch Taschenlampe)