ESA - Eduspace DE - Wetter und Klima - Übung 2 - Untersuchung von Wasserdampf in der Atmosphäre

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Herunterladen der Wasserdampfbilder als ZIP-Datei

Übung 2 - Untersuchung von Wasserdampf in der Atmosphäre

Animation der Wasserdampfbewegung

Zur Messung von Wasserdampf wird der Bereich hoher Wasserdampfabsorption (5,7 - 7,1 µm, mittleres Infrarot) genutzt. Aufgrund der starken Absorption in diesem Wellenlängenbereich werden hauptsächlich Werte aus der mittleren und oberen Troposphäre erfasst. Tatsächlich ist die atmosphärische Absorption der mittleren Infrarotstrahlung so stark, dass die Strahlung kaum bis zur Erdoberfläche gelangt. Deshalb kann die Erdoberfläche auch nichts reflektieren und bleibt sozusagen unsichtbar.

Selbst dort, wo sich keine Wolken gebildet haben, ist Wasserdampf in der oberen Atmosphäre vorhanden, der schließlich doch noch zur Entstehung von Wolken und Niederschlag führen kann. Da die mittlere Infrarotstrahlung von der Anwesenheit direkten Sonnenlichts unabhängig und tags wie nachts vorhanden ist, sehen wir Wasserdampf rund um die Uhr. Die Grenzen des Nutzens dieser Aufzeichnungen ergeben sich aus der Tatsache, dass der Wasserdampfgehalt in unteren Schichten häufig eine sehr wichtige Rolle bei der Entstehung von Wolken und Niederschlag spielt. Da diese Bilder vorwiegend höhere Bereiche widerspiegeln, kommt es vor, dass wichtige Veränderungen der Wasserdampfverteilung in den unteren Bereichen unbeachtet bleiben.

Die Wasserdampfmenge wird vom Verdunstungsgrad beeinflusst, der seinerseits hauptsächlich von der Oberflächentemperatur des Meeres abhängig ist. Der Wasserdampf strömt mit der Luft in die Tiefdruckgebiete (die durch die starke Sonneneinstrahlung entstehen), steigt dann nach oben und bildet Wolken, die schließlich abregnen.

Aus diesem Grund „bewegt“ sich der Wasserdampf mit der innertropischen Konvergenzzone. Die Bewegung ist in den mit dem Meris-Instrument an Bord des ESA-Satelliten Envisat erfassten Bildern ersichtlich, die den durchschnittlichen monatlichen Wasserdampfgehalt zeigen. Lade die Bilder herunter (in Form der ZIP-Datei links), speichere sie in einem Ordner namens „Wasserdampf“ und erstelle mithilfe von LEOWorks eine Animation der Wasserdampfbewegung zwischen Januar 2003 und Dezember 2003.

Herunterladen der Wasserdampfbilder als ZIP-Datei.

Starte das Programm LEOWorks und wähle Tools>Image Animation. Wähle die 12 Bilder im Ordner „Wasserdampf“ aus und öffne sie. Stelle die Wiedergabegeschwindigkeit (Animation Speed) auf 2,9 Frames/s ein und betrachte die Animation.


	Legende für die Wasserdampfbilder

Beschreibe die Schwankungen des Wasserdampfgehalts, insbesondere für den indischen Subkontinent und das Himalayagebiet.

Zu welcher Jahreszeit ist viel Wasserdampf zu beobachten, zu welcher wenig? Stimmt dies zeitlich mit dem Auftreten des Sommer- und des Wintermonsuns überein?

Wo kommt es im Lauf des Jahres zu den größten Schwankungen?

Untersuche die Region des Himalayagebirges und die Tibetische Hochebene und beschreibe die Verteilung des Wasserdampfs von Januar bis Dezember.

Erkläre und begründe die Unterschiede zwischen diesem Gebiet und der südlich angrenzenden Region.

Halte die Animation an (Pause) und aktiviere den Schieberegler mit Active Slider. Ziehe den Schieberegler auf Animation Frame 10, das Bild für November 2003.

Erkläre die großen Mengen Wasserdampf im Südosten von Indien und Sri Lanka zur Zeit des Nordwest-Wintermonsuns.

Ziehe den Schieberegler jetzt auf Animation Frame 0 (Januar 2003) und begründe die geringe Wasserdampfmenge über Indien und die großen Mengen über Nordaustralien.

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