Lernmaterialien

Methan (CH4) ist nach Kohlenstoffdioxid (CO2) das wichtigste anthropogene Treibhausgas. Daher ist es wichtig, die atmosphärischen Konzentrationen dieser Gase streng zu überwachen. Wie aber kann man mittels Satelliten die atmosphärische Methan-Konzentration messen? Und Was zeigen uns diese Messungen? Fächer: Naturwissenschaften Leitfrage: Was zeigen uns Satelliten-Beobachtungen von Methan? Themen: Methan Konzentration, Klimaentwicklung, Klimawandel

Die Meeresoberflächentemperatur (SST) steuert Wetter, Klima und extreme Ereignisse wie El Niño. Doch was genau misst man eigentlich – die oberen 20 Meter Wasser oder nur einen hauchdünnen Film an der Oberfläche? In dieser Einheit erkundest du echte Satellitendaten aus dem Copernicus-Programm und machst sichtbar, wie sich die Ozeane durch den Klimawandel verändern. Fächer: Naturwissenschaften Leitfrage: Wie verändert sich die Meeresoberflächentemperatur aufgrund des Klimawandels? Themen: Meerestemperaturen, Klimaentwicklung, Klimawandel Links zu allen interaktiven Grafiken:…

Temperaturen zu messen ist nichts Ungewöhnliches – ein Blick aufs Thermometer, und schon wissen wir, ob es Zeit für die Badesachen ist. Doch um globale Herausforderungen wie den Klimawandel zu verstehen, reicht der Blick vor die Haustür nicht aus. Dafür benötigen wir Daten aus den entlegensten Winkeln der Erde – auch aus dem All! Hier kommt der Satellit Sentinel-3 ins Spiel. Er misst die Temperatur der Erdoberfläche aus 800 km Höhe, selbst mitten im Ozean. In diesem Video zeigen wir, wie Sentinel-3 funktioniert und warum seine Daten entscheidend für das Verständnis von Phänomenen wie…

In diesem Video untersuchen wir, wie spiegelnde und diffuse Reflexion funktionieren und wie Radarsatelliten diese nutzen, um die Erdoberfläche aus dem Weltraum zu beobachten. Wir erklären, warum glatte Oberflächen wie Wasser oder Straßen das Radar-Signal vom Satelliten weg reflektieren und dadurch als dunkle Pixel erscheinen, während raue Oberflächen wie Vegetation das Signal in viele Richtungen streuen, heller wirken und so detaillierte Informationen über die Beschaffenheit der Erde liefern. Dabei wird anschaulich gezeigt, wie diese unterschiedlichen Reflexionsarten in Radarbildern sichtbar…

Diese Unterrichtseinheit ermöglicht Schüler:innen einen praxisnahen Zugang zum Thema Waldbrände im Kontext des Klimawandels. Mithilfe von Satellitendaten analysieren sie reale Brandereignisse, lernen deren Ausmaß zu bestimmen und ordnen die Folgen in einen globalen Zusammenhang ein. Digitale Tools unterstützen dabei die eigenständige Auswertung und fördern ein vertieftes Verständnis für die Bedeutung von Erdbeobachtung. Ziele der Einheit: Klimaveränderungen und deren Auswirkungen beschreiben Waldbrände mithilfe von Satellitendaten identifizieren Brandflächen darstellen und…

Im Pariser Klimaabkommen aus dem Jahr 2015 wurde das Ziel festgelegt, den Anstieg der globalen Mitteltemperatur auf 2°C beziehungsweise auf 1,5°C zu begrenzen. Dies ist nötig, da die Folgen der Klimaänderung bei jedem 0,1°C Erwärmung unbeherrschbarer werden. Mithilfe verschiedener Daten kann errechnet werden, wie viele Jahre noch bleiben, bis das 1,5°-Ziel und das 2°-Ziel erreicht werden. Pariser Klimaabkommen 2°C-Ziel bzw. 1,5°C-Ziel CO2-Emissionen CO2-Budget Klimakonferenzen Umstellung der Energiesysteme UN-Ziele für Nachhaltige Entwicklung

Dieses Video beschreibt die Entwicklungen auf der Erde, wenn sich die globale Mitteltemperatur um ein paar Grad erhöht. Sowohl Anstieg als auch Abfall der globalen Mitteltemperatur um nur ein paar Grad, haben gravierende Auswirkungen auf das Leben auf der Erde. Globale Mitteltemperatur Temperatur der letzten 450 Millionen Jahre Projektionen bis 2100 Holozän Eiszeiten Heißzeiten

In diesem Video werden die weiteren Folgen des globalen Temperaturanstiegs erläutert. Der Klimawandel bringt weitreichende Folgen mit sich, die von Extremwetterzunahmen über Ernteausfälle bis hin zu einem globalen Meeresspiegelanstieg führen. Dieser Anstieg liegt der derzeit bei etwa 3,2 mm pro Jahr. Meeresspiegelanstieg Gletscherschmelze Eisschmelze in Grönland und Antarktis Abnahme arktisches Meereis Extremwetterzunahme Ernteausfälle

Die Klimasensitivität beschreibt die Temperaturänderung bei CO2-Verdopplung. Wenn im System der Erde genauso viel Wärme abgestrahlt wird wie auch eingestrahlt wird, stellt sich eine Temperatur von 15°C ein. Bei einer Verdopplung des CO2-Gehalts und ohne Rückkopplungen erhöht sich die Temperatur auf der Erde um 1,5°C. Unter dem Einfluss von Rückkopplungseffekten kommt es zu einer Erwärmung von etwa 3°C. Temperaturänderung CO2-Verdopplung Rückkopplungseffekte Verhältnis von Ein- und Ausstrahlung

Dieses Video thematisiert den durch den Klimawandel weltweit verursachten Temperaturanstieg. Auf den ersten Blick lässt sich dieser Anstieg nicht direkt erkennen. Wenn man jedoch auf die monatlichen Mittelungen blickt, werden zunächst die Schwankungen der Temperatur deutlich und in den jährlichen Mittelungen ist auch der Temperaturanstieg klar zu erkennen. Temperaturzeitreihen Temperaturschwankungen Monatliche und jährliche Mittelung Klimastreifen Globale Verteilung

In diesem Video wird erklärt, wie mithilfe von Satellitenbeobachtungen atmosphärisches CO2 gemessen und dessen räumliche Verteilung dargestellt werden kann. Da CO2 in der Atmosphäre sehr langlebig ist, stellt es eine fundamentale Ursache für die Erderwärmung dar. CO2 -Anstieg Erderwärmung Nord- und Südhemisphäre Schwankungen Terrestrische Biosphäre Fossile Energieträger Erneuerbare Energien

Dieses Video erklärt den Treibhaueffekt. Die kurzwellige Solarstrahlung durchdringt die Atmosphäre und erwärmt den Erdboden, während durch die langwellige Wärmestrahlung die Energie vom Erdboden wieder abgestrahlt wird. Zu viele Treibhausgase in der Atmosphäre absorbieren die Wärmestrahlung und verhindern dadurch die Abstrahlung in den Weltraum. Dadurch kommt es zu einem Energieüberschuss und die Erde erwärmt sich. Treibhausgase Atmosphäre kurzwellige Solarstrahlung langwellige Infrarotstrahlung Absorption Abstrahlung Energieüberschuss natürlicher Treibhauseffekt

Das Problem des Klimawandels ist fächerübergreifend und benötigt umfassendes Hintergrundwissen, um es zu verstehen und zu lösen. In diesem Video wird dafür das Projekt Clim4Edu, welches sich mit dem Klimawandel und seinen Folgen beschäftigt, sowie dessen Hintergründe, Ziele und Inhalte einleitend vorgestellt. Clim4Edu Projektvorstellung und Mitwirkende Erderwärmung Treibhausgas-Emissionen Fossile Brennstoffe Meeresspiegelanstieg Zukunftsoptionen Handlungsmöglichkeiten

CO2 hauptverantwortlich für den momentan stattfindenden Klimawandel. Es gibt allerdings große Unsicherheiten, wer genau wie viel CO2 emittiert und wo wie viel CO2 von der Biosphäre aufgenommen wird. Satellitenmessungen der atmosphärischen CO2 Konzentration können dazu beitragen die anthropogenen Emissionen grenzübergreifend zu beobachten. In dieser Unterrichtseinheit können SuS mit Hilfe einer interaktiven Grafik atmosphärische CO2-Konzentrationen bestimmen sowie Herausforderungen bei Satellitenmessungen ableiten und diskutieren. Fächer: Naturwissenschaften Leitfrage: Wie können…

Satellitenbilder zeigen die Schönheit der Erde, ermöglichen neue Erkenntnisse in der Forschung und liefern wichtige Daten für zahlreiche Anwendungsbereiche. Doch was kann man auf ihnen wohl am häufigsten beobachten? Die Antwort: Wolken, Wolken und nochmals Wolken. Eine zeitlich lückenlose Beobachtung der Vorgänge auf der Erdoberfläche wird so natürlich erschwert. Doch es gibt Satelliten, für die Wolken kein Problem darstellen und die eine ganze Reihe von Eigenschaften haben, die sie zu wichtigen Werkzeugen für die Beobachtung unseres Planeten machen – die Radarsatelliten.

Alle Informationen, die von erdbeobachtenden Satelliten gesammelt werden sind aus den Wellen des elektromagnetischen Spektrums abgeleitet. Grund genug, sich diese elektromagnetischen Wellen und ihre Eigenschaften einmal genauer anzuschauen. English subtitles for the video “Wavelength, Frequency and Energy – The Electromagnetic Spectrum” are available.

Satelliten können Merkmale unserer Umwelt aufzeichnen, die uns Menschen verborgen bleiben. Doch was genau sehen sie denn, was wir nicht sehen? English subtitles for the video “An Introduction to the Electromagnetic Spectrum” are available.

Satellitenbilder zeigen unseren Planeten aus neuen Blickwinkeln und in den ungewöhnlichsten Farben. Doch sie sehen nicht nur schön aus! Mit ihrer Hilfe werden Informationen gesammelt, deren Analyse zum Verständnis des Systems Erde und des Wandels in dem es sich befindet einen unschätzbaren Beitrag leisten. Doch wie geschieht das? Wie sehen diese stillen Beobachter, die Satelliten, aus? Welche Daten liefern sie und wie helfen sie uns dabei die hochdynamischen Prozesse auf unserem Planeten zu verstehen und zu erkennen welche Rolle der Mensch dabei spielt?

Die Vermittlung des komplexen Wirkungsgefüges der atmosphärischen Zirkulation und insbesondere der tropischen Zirkulation ist in den Lehrplänen deutscher Schulen fest verankert. Am Beispiel des Zusammenhangs zwischen der Vegetationsverlagerung im Laufe eines Jahres und dem Wasserdampf in der Atmosphäre lernen die Schülerinnen und Schüler im Lernmodul "Innertropische Konvergenzzone" die Hadley-Zelle und die Innertropische Konvergenzzone kennen und bringen sie mit Druck- und Temperaturänderungen in Zusammenhang. Somit befindet sich das Lernmodul "Innertropische Konvergenzzone" an der…

Naturkatastrophen gefährden Lebensräume: Siedlungen werden zerstört, landwirtschaftliche Flächen überflutet, Küstenlinien verändern sich. Besonders eindrucksvoll lässt sich dies anhand von Satellitenaufnahmen nachvollziehen. Indem die Schülerinnen und Schüler diese Bilder interpretieren, sind sie in der Lage, Risiken und Schäden für Natur und Menschen zu erkennen und zu bewerten. Zentrales Thema dieser Unterrichtseinheit ist der Tsunami des Jahres 2004 im Indischen Ozean. Die Schülerinnen und Schüler arbeiten mit einem interaktiven Computer-Modul. Niveau: leicht Voraussetzungen:…

Extreme Hochwasserereignisse und deren Folgen für die betroffenen Anwohner werden immer wieder über die Medien transportiert und folglich auch von Schülerinnen und Schülern wahrgenommen. Aufgrund der wieder verstärkt geführten Diskussion über mögliche Folgen einer anthropogen beeinflussten Klimaveränderung rücken gerade durch das Wettergeschehen hervorgerufene Extremereignisse ins Zentrum des öffentlichen Interesses. Da eine Naturkatastrophe wie ein Hochwasser nicht durch die Natur allein determiniert ist, sondern auch dadurch, wie der Mensch mit der Gefahr umgeht, ergeben sich zahlreiche…

Im Zusammenhang mit den Prozessen des Klimawandels spielen natürliche CO2-Speicher als Glieder im Kohlenstoffkreislauf eine wichtige Rolle. Diese Einheit rückt den Wald als Kohlenstoffsenke in den Mittelpunkt und stellt die Frage nach der Relation in welcher die Bindung von CO2 durch Deutschlands Waldflächen zum Ausstoß des Treibhausgases innerhalb der Bundesrepublik steht. Mit Hilfe von Satellitenbildern verschaffen sich die Schülerinnen und Schüler einen Überblick über die Verteilung und das Ausmaß der Waldflächen in Deutschland. Diese Erkenntnisse werden mit Hintergrundinformationen…

Anfang des Jahres 2010 hat sich mit dem Erdbeben in Haiti die verheerendste Naturkatastrophe seit dem Tsunami im Indischen Ozean ereignet. Eine Vielzahl an ortsfremden Rettungskräften und Hilfsorganisationen sind bei der Bewältigung der Katastrophe im Einsatz. Um Aussagen über die Folgen des Ereignisses machen zu können und den Hilfskräften möglichst aktuelle und präzise Informationen in Form von Karten und Koordinaten geben zu können, bietet sich der Einsatz von Fernerkundungsdaten an. Indem die Schüler:innen mit GoogleEarth die Lage vor Ort analysieren, können sie Schäden kartieren und…

Die Schülerinnen und Schüler lernen die grundlegenden Modelle von Oasentypen kennen. Das zentrale Element der Lerneinheit stellt das Beispiel der Flussoase dar. Auf der Grundlage eines Satellitenbildes können die Schülerinnen und Schüler interaktiv eine thematische Karte erstellen. Diese Karte wird anschließend mit dem Modell der Flussoase verglichen, um so die Unterschiede zwischen Modell und Wirklichkeit zu erfassen. Niveau: einführend Voraussetzungen: keine Themen: Infrarot, Landnutzung/-bedeckung, Oasen, Thematische Karte Autoren: Roland Goetzke, Henryk Hodam, Florian…