Sonneneinstrahlung

Warum ist es am Nordpol auch im Sommer kalt, obwohl dann die Sonne mehrere Monate nicht untergeht?

• ab Klasse 7
• Material: Elektronik Experimentiermaterial oder günstige Anschaffungen
• Schwierigkeit: mittel
• Dauer: 10min- 20min

Material:

• Solarzelle (Klebeband zum befestigen)
• Strommessgerät
• Kabel + Krokodilklemmen
• Geodreieck
• Starke Lampe (keine LED!)

Durchführung: Beleuchte mit der Lampe die Solarzelle und miss dabei die Stromstärke an der Solarzelle. Nimm eine Messreihe auf, bei der du den Winkel der Solarzelle varrierst und die dabei erzeugte Stromstärke misst.

Die Stromstärke bietet eine gute Näherung zur vorhandenen Leistung, welche eigentlich ausschlaggebend für die übertragene Wärme ist.

Beobachtung/Messung: Je größer der Winkel der Solarzelle zum Untergrund, desto höher ist die gemessene Stromstärke.

Bedeutung des Ergbenis: An den Polen ist es auch im Sommer kalt, da die Sonnenstrahlen auch dann in einem sehr kleinen Winkel auf die Erde fallen. Die übertragene Energie reicht nicht (verteilt sich auf eine so große Fläche), um die Erdoberfläche stark zu erwärmen.

Fehlvorstellungen bei Jahreszeiten
Bei Kinder gibt es häufig die Fehlvorstellung, dass die Erde im Sommer dichter an der Erde ist, als im Winter und so die Jahreszeiten ensteht. Wenn im Unterricht jedoch auf die Neigung der Erdachse eingegangen wird und damit der wahre Grund erklärt wird, bietet es sich an auch über die Unterschiede von Sonnenscheindauer im Winter und Sommer zu sprechen. Dabei ensteht jedoch auch häufig die Vorstellung, dass die wärmeren Temperaturen im Sommer hauptsächlich mit der längeren Sonnenscheindauer zusammenhängen.

Polartag und Polarnacht
Kinder sind fasziniert von dem Phänomen von Polartag und Polarnacht. Leicht finden sich auf YouTube aktuelle Videos von Spitzberger/Svalbard die über die beginnende/endende Polarnacht sprechen und automatisch zu der Frage einladen: Warum scheint bei uns gerade die Sonne und dort nicht? Zudem bietet die Betrachtung von Polartag und Polarnacht die Möglichekeit einer kleinen Logikübung. Denn wenn im Sommer die Sonne wirklich an den Polen für mehrer Monate nicht untergeht, wieso ist es dann trotzdem kalt?

In den Arbeitsblättern zum Experiment finden Sie Vorüberlegungen, Hintergrundwissen und weiterführende Aufgaben.

Klima-Feedbackschleife 1: Eis-Albedo-Effekt
Albedo
Eis-Albedo-Rückkopplung

Noch Meehr Klima
CO2 im Meer

Klima-Feedbackschleife 2: Veränderung des Golfstroms
Eiskernbohrung
Schmelzendes Meereis
Land- und Meereis
Meeresströmung