Bildungszentrum Kleine Akademien 2018/19


Jeweils 2 Doppelstunden

Jeweils 2 Vorträge:


9:00 - 11:00 Uhr

Das Klima der Erde


Turbulenz
Was ist Klima? Immer wieder wird Klima mit Wetter verwechselt. Die Weltorganisation für Meteorologie (WMO) definiert das Klima als die Statistik des Wetters über einen Zeitraum, der lang genug ist, um diese statistischen Eigenschaften auch bestimmen zu können. Während das Wetter den physikalischen Zustand der Atmosphäre zu einem bestimmten Zeitpunkt an einem bestimmten Ort beschreibt, ist Klima erst dann richtig gekennzeichnet, wenn die Wahrscheinlichkeit für Abweichungen vom Mittelwert angegeben werden kann, also auch Extremwerte Teil der Statistik sind. Zur Beschreibung des Klimas wird in der Regel eine Zeitspanne von 30 Jahren als Bezugszeitraum herangezogen. Die übliche Einteilung in Klimazonen folgt überwiegend dem Jahresgang der Temperatur und des Niederschlags.

Der Begriff "Klima" ist von "klinein", dem griechischen Wort für "neigen", abgeleitet, denn Sommer und Winter sind Folge der Neigung der Erdachse relativ zur Bahnebene der Erde um die Sonne, der sogenannten Ekliptik. Gegenwärtig beträgt die Neigung 23,5 Grad, wodurch während des Nordsommers die Nordhalbkugel und während des Südsommers die Südhalbkugel stärker von der Sonne bestrahlt werden.

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Es gibt immer wieder Überraschungen auch im Sonnensystem. Hier das Hexagon in der Wolkenstruktur über dem Nordpol von Saturn. [Bild: Cassini/JPL]



Max Camenzind privat


E-Mail: Max.Camenzind@t-online.de

Themen der Vortragszyklen




KA V1: Weltbilder im Wandel der Zeit


Das Weltbild ist die Vorstellung der erfahrbaren Wirklichkeit als Ganzes, welches mehr ist als die Summe seiner Teile. Im astronomischen Sinne bezeichnet es ein Modell der sichtbaren Welt. Doch was heißt sichtbar? Mit bloßen Augen endet das sichtbare Universum bei der Milchstraße. Vor 100 Jahren begann eine Entwicklung im Teleskopbau, die es nun ermöglicht bis an die Grenzen des Universums zu blicken.

Die Frage, wie die Welt als Ganzes aufgebaut ist, beschäftigte die Menschen schon in prähistorischer Zeit. Als älteste Darstellung des Himmels gilt die Himmelsscheibe von Nebra aus der Bronzezeit. Das babylonische Weltbild prägte die Vorstellung der Welt in der Antike. Es wurde unter anderem in die jüdische Tradition übernommen und ist uns daher im Schöpfungsbericht im alten Testament überliefert. Die Erde ist demnach eine flache Scheibe, die vom Himmelsgewölbe (dem Firmament) überragt wird. Die Sterne sind Lichter, die fest am Firmament befestigt sind. Die Landmassen der Erde werden von einem Ozean umgeben. Außerhalb der Himmelskuppel ist ebenfalls Wasser.

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Abb.: Die Steinkreise von Stonehenge bilden eine Kreisteilung des Horizontes (Rekonstruktion).

KA V2: Die Kopernikanische Wende


Als Kopernikanische Wende bezeichnet man den von dem deutsch-polnischen Astronomen Nikolaus Kopernikus (1473 - 1543) mit seiner Annahme des heliozentrischen Weltbildes eingeleiteten Wandel im menschlichen Bewusstsein. Danach steht nicht die Erde, sondern die Sonne im Mittelpunkt unseres Planetensystems.
"Die Erde bewegt sich um ihre Achse und täuscht den Himmelsumschwung somit nur vor. Nicht die Sonne zieht ihre schiefe Jahresbahn um die Erde, sondern die Erde schwingt mit schief gestellter Achse um die Sonne. Die Erde ist nur einer der um die Sonne kreisenden Planeten." So lautet die Kernaussage in des Kopernikus Werk "Sechs Bücher über die Umläufe der Himmelskörper" (De revolutionibus orbium coelestium libri VI), das in seinem Todesjahr erschien. Damit rückte er nicht nur im physikalischen Sinne die Erde aus dem Zentrum heraus, sondern schuf auch ein neues Bewusstsein, wonach sich der Mensch selbst nicht länger als Zentrum des Kosmos verstehen konnte.

Kopernikanische Wende
Abb.: Die Protoganisten der Kopernikanischen Wende. [Grafik: Camenzind]

KA V3: Teleskope erweitern den Horizont


Galileo Galilei war der erste Experimentalphysiker. Er untersuchte Pendelschwingungen, die schiefe Ebene und vieles mehr und vertrat vehement das Kopernikanische Weltsystem, ohne jedoch die Ursache der Bindung zu kennen. Der italienische Physiker, Mathematiker und Philosoph Galileo Galilei (1564 - 1642) ist der erste, der systematisch und mathematisch die Gravitation erforschte. Galilei soll Fallexperimente am Schiefen Turm von Pisa durchgeführt haben, um seine Hypothese zu testen, ob Gewicht oder Dichte eines Körpers darüber entscheiden, wie schnell der Körper fällt.

KA V4: Das moderne Weltbild der Astronomie


Das moderne Weltbild der Astronomie beruht auf den Erkenntnissen von Edwin Hubble, Albert Einstein, Alexander Friedmann, Georges Lemaître und George Gamov.

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KA n: Suche nach der zweiten Erde I.


Gibt es Leben auf fernen Planeten? Diese Frage hat die Menschen schon in der Antike beschäftigt. Aber erst heute haben Wissenschaftler die technischen Möglichkeiten, um das herausfinden zu können. Mithilfe von Teleskopen fahnden sie nach Exoplaneten – Himmelskörpern, die außerhalb unseres Sonnensystems um fremde Sterne kreisen und auf denen möglicherweise ähnliche Bedingungen herrschen wie auf der Erde. Man spricht von der sog. Habitablen oder bewohnbaren Zone eines Planetensystems.

Nach unseren Kenntnissen sind Planetensysteme etwas ganz Normales - alle sonnenartigen Sterne entwickeln in ihrer Jugend Planeten. Daher benötigen wir einige Eigenschaften von Sternen: wie entstehen Sterne? Warum bilden sich Planetensysteme? Bei welchen Sternen bilden sich Planetensysteme? Welche Arten von Planeten entstehen überhaupt? Ein wichtiger Vertreter fehlt in unserem Sonnensystem - die Supererde.



KA n: Suche nach der zweiten Erde II.


Im zweiten Teil diskutieren wir die Methoden, mit denen nach ExoPlaneten gefahndet wird. Hier sind es heute vor allem zwei Methoden: die Radialgeschwindigkeitsmethode und die Methode des "Venus-Durchgangs". Die zweite Methode kam vor allem beim Weltraumteleskop Kepler von 2009 bis 2013 zum Einsatz und hat bis heute 2000 ExoPlaneten zu Tage gefördert und nochmals etwa 4000 Kandidaten, die noch weiter untersucht werden müssen.

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KA n: Das Klima unserer Erde - Klimasystem


Klima betrifft uns alle - auch die Eisbären in der Arktis. In diesem ersten Vortrag diskutieren wir einige Aspekte zwischen Menschheitsgeschichte und Klimaentwicklung. Das betrifft vor allem die letzten 100.000 Jahre in der Erdgeschichte. Weiter widmen wir uns dem Begriff Klima und erläutern das Klimasystem der Erde, das aus 6 Klimaelementen besteht.

KA n: Das Klima unserer Erde - Klimazyklen


Im 2. Vortrag zeigen wir, wie das Klima von der Kontinentalverteilung abhängt. Auf Zeitskalen von 100 Millionen Jahren wird das Klima durch die Kontinentaldrift bestimmt. Genaue Daten zum Klima gibt es nur für die letzte Million Jahre, vor allem gewonnen aus der Analyse von Eisbohrkernen. Wir illustrieren modernes Eisbohren anhand des NEEM-Projektes (North Eemian Project).

KA n: Klimaänderung & Klimamodelle


Im 3. Vortrag diskutieren wir, wie das Klima im Jahr 2100 aussehen könnte. Dazu hat der IPCC (Weltklimarat) verschiedene Szenarien entwickelt, die hier vorgestellt werden. Dabei spielt der sog. Strahlungsantrieb, insbesondere durch Erhöhung des CO2-Gehaltes in der Atmosphäre eine entscheidende Rolle.

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