Untere Atmosphäre

Basis

1. Aufbau und Zusammensetzung der Troposphäre

Arbeitsblatt 1: Luft und Temperatur

Der Versuch (V) wird dir die Dynamik von Luft verschiedener Temperatur veranschaulichen. Sie kann als Modell für die vertikale Struktur der Atmosphäre von der Troposphäre bis hoch zur Stratosphäre dienen. Die Aufgaben (A) helfen dir, zu verständlichen Ergebnissen zu kommen.

Du benötigst die folgenden Dinge für den Versuch:

1-2 350mL etwas 1 1 etwas 1

Räucherstäbchen Eis (zerstoßene Eiswürfel) Salz (NaCl für Kältemischung) Knetmasse (Plastilin) Glasrohr (ca. 1m lang und mit einem Innendurchmesser von 2,5-3cm ) Stativ mit Muffe und Klemme Plastikbeutel (1-2L Volumen z.B. Gefrierbeutel) Bindedraht Feuerzeug oder Streichhölzer Fön Alufolie oder Uhrglas

• V1

Entzünde ein Räucherstäbchen. Stelle sicher, dass du den Rauch beobachten kannst, ohne dass er von Zugluft beeinflusst wird!

• A1

In welche Richtung bewegt sich der Rauch?

• A2

Wie verändert sich die Rauchsäulenform vom Ursprung hin zu größerer Entfernung?

• A3

Schau dir den Abschnitt "Untere Atmosphäre - Basis - Einheit 1 - vertikal" an! Welches Phänomen wird mit dem Räucherstäbchenrauch verdeutlicht?

 

• V2

Schneide ein ca. 2-3cm langes Stück von einem Räucherstäbchen ab. Nimm etwas Knetmasse und stecke das Räucherstäbchenstück so hinein, dass es aufrecht abgestellt werden kann. Nimm ein ca. 1m langes Glasrohr mit ca. 2,5-3cm Innendurchmesser und spanne es so in ein Stativ ein, dass es senkrecht mit nur einem kleinen Luftspalt über dem Stativfuß bzw. der Tischplatte schwebend gehalten wird. Entzünde das Räucherstäbchen und stelle es in das Glasrohr. Achte darauf, dass am unteren Glasrohrende ein kleiner Luftspalt bleibt. Beobachte den Rauch. (Am besten schaust du von unten am Rohr entlang nach oben.)

• A4

Wie verhält sich der Rauch im Glasrohr?

•  V2a

Nimm einen 1L Plastikbeutel, fülle ihn zu einem Drittel mit kleingestoßenen Eisstücken und gib etwa 2 Esslöffel Salz hinzu. Diesen Eisbeutel befestigst du mit etwas dünnem Draht auf halber Höhe am Glasrohr. Mit einem weiteren Draht drückst du das Eis so an das Rohr, dass es dieses zumindest halb umschließt. Dann deckst du das Rohr oben ab (z.B. mit Alufolie), präparierst ein Räucherstäbchenstück mit Knete und heizt das Glasrohr zunächst ganz am oberen Ende mit einem Fön (höchste Heizstufe) so stark an, dass du es nicht länger anfassen kannst. Dann erwärmst du das untere Ende ebenso. Nun entzündest du das Räucherstäbchen, nimmst die Abdeckung vom Glasrohr und stellst das Räucherstäbchen wie bei V2 unten in das Glasrohr. Beobachte den Rauch.

• A5

Beschreibe, wie sich jetzt der Rauch im Glasrohr verhält!

• A6

Das Experiment ist ein Modell für unsere Atmosphäre. Trage unter a, b und c ein, wie die entsprechenden Regionen in der Atmosphäre genannt werden!

Du siehst hier in der Grafik, dass der Temperaturverlauf in der Atmosphäre unterschiedlich ist. Hier werden die Temperaturprofile von drei Regionen zu zwei Jahreszeiten angegeben.

• A7

Für eine Region wird jedoch nur ein Profil angegeben. Erkläre, warum das dort ausreicht!

Ähnlich wie beim Rauch des Räucherstäbchens werden auch in unserer Atmosphäre Stoffe mit der Luft transportiert. Diese Stoffe können fast gar nicht die "Kältefalle" überwinden. Doch ein wenig gelangt mit der Zeit trotzdem hindurch.

• A8

Begründe anhand der Grafik, wann und wo Stoffe am leichtesten bzw. am schwersten in höhere Regionen gelangen können!

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Authors: M. Seesing, M. Tausch - Universität Duisburg-Essen, Duisburg / Germany
Last update: 2004-05-13