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ERDE – ORIENTIERUNG TEST Das Geosphärenmodell skizzieren und erklären können. Das Geosphärenmodell stellt die Erde ins Zentrum unserer Betrachtungsweise. Es ordnet die geografischen Sachverhalte in konzentrische Schalen. Von aussen nach innen vorst...

ERDE – ORIENTIERUNG TEST Das Geosphärenmodell skizzieren und erklären können. Das Geosphärenmodell stellt die Erde ins Zentrum unserer Betrachtungsweise. Es ordnet die geografischen Sachverhalte in konzentrische Schalen. Von aussen nach innen vorstossend treffen wir zuerst auf die Astrosphäre, dann die Atmosphäre, anschliessend auf die erdgebundenen Sphären wie die Litho- und Pedosphäre und die auf ihr ruhende Hydrosphäre, Biosphäre und Anthroposphäre. 1) Astrosphäre 2) Atmosphäre 3) Hydrosphäre 4) Lithosphäre 5) Pedosphäre 6) Biosphäre 7) Antroposphäre Astrosphäre: Die Astrosphäre, den die Erde umgebenden, sternenerfüllten Raum, empfinden wir, wo immer wir uns auf der Erde befinden, als ein über unsere Standortebene gestülptes halbkugelförmiges Gewölbe. Die Astrosphäre wird im geosphärischen Modell häufig weggelassen, weil sie auf die anderen Sphären einen verhältnismässig kleinen Einfluss hat, mit Ausnahme der Sonne-Erde- Mond-Beziehung. Atmosphäre Die Atmosphäre oder Lufthülle umspannt schützend die Erdkugel. In ihrer untersten Schicht, der eigentlichen Wetterschicht, entdecken wir all die Prozesse, die das tägliche Wetter bilden und prägen. Die vielfältigen Prozesse der Atmosphäre behandelt die Meteorologie. Die Klimatologie hingegen beschäftigt sich mit dem langfristigen Wettergeschehen und den Konsequenzen aller Wettererscheinungen. Vom Klima sind die Gewässer, die Böden und die Pflanzen wie auch die Tierwelt abhängig. Hydrosphäre Die Hydrosphäre umfasst das gesamte flüssige Wasser der Erde, sowohl das Salzwasser der Meere als auch das Süsswasser der Seen, Flüsse und Bäche. Zur Hydrosphäre gehören aber auch die im tieferen Untergrund gespeicherten und dort zirkulierenden Grundwasserströme. Lithosphäre Die äusserste Kugelschale, die bis zu einer Tiefe von ca. 100 km reicht, heisst Lithosphäre. Sie trägt als äussersten Schichtteil die eigentliche Erdkruste, die sich aus den kontinentalen und ozeanischen Platten zusammensetzt. Pedosphäre Die oberste Schicht der Lithosphäre wird von der Pedosphäre, der Bodenschicht gebildet. In diesem schmalen Grenzbereich der Erdoberfläche überlagern sich Lithosphäre, Hydrosphäre und Atmosphäre. Heutige Böden sind das Ergebnis einer Jahrhunderte bis Jahrtausende dauernden Entwicklung. Dabei wird oberflächennahes Gestein der Lithosphäre durch Verwitterung, Mineralbildung, Humusanreicherung und Stoffverlagerung in Bodenbestandteile umgewandelt. Seite 1  ERDE – ORIENTIERUNG TEST Biosphäre Die Biosphäre ist kein räumlich konkret zu umreissendes Gebilde und auch keine Schale, sondern ein durch die Klammer des Lebendigen zusammengefasster Raum. Sie umfasst all die Anteile der anderen Sphären, die Leben enthalten. Lebensräume bieten besonders die Pedosphäre und die Hydro- sowie die Atmosphäre. Alle hier genannten Sphären (vgl. Abb. 1-2) beeinflussen sich gegenseitig und sind voneinander abhängig: Anthroposphäre Die Anthroposphäre ist der Bereich des Menschen. Eigentlich wäre dieser auch der Biosphäre zuzuordnen, besässe der Mensch nicht die Fähigkeit, seine Umwelt wertend und planend umzugestalten. Er beeinflusst die anderen Sphären auf verschiedenste Weise: durch seine Bauten, seine Abwässer und Abgase, aber auch durch Lärm und Strahlung. Diese vom Menschen ausgehenden Störfaktoren wirken aber auch wieder auf ihn zurück. Die Beziehungen der verschiedenen Sphären untereinander und insbesondere mit der Anthroposphäre anhand eines Beispiels erklären können. Alle Sphären stehen in ständiger Wechselwirkung miteinander, da die Prozesse auf der Erde miteinander verknüpft sind. Die Anthroposphäre hat in vielen Fällen Einfluss auf die anderen Sphären, und diese Einflüsse können positive oder negative Folgen haben. Beispiele: durch die Begradigung von Flüssen (Einflussnahme durch Menschen) wird eine Veränderung der Hydrosphäre, Biosphäre sowie der Pedosphäre hervorgerufen und somit werden die drei Sphären beeinflusst. Abholzung Regenwald: Anthroposphäre: Menschen roden einen Teil des Regenwaldes, um Platz für Landwirtschaft oder Holzproduktion zu schaffen. Biosphäre: Die Abholzung zerstört Lebensräume von Pflanzen und Tieren. Dadurch sterben viele Arten aus oder werden gefährdet. Atmosphäre: Bäume binden CO₂ und produzieren Sauerstoff. Durch die Abholzung wird weniger CO₂ absorbiert, was zu einem Anstieg der Treibhausgase und somit zur Erderwärmung beiträgt. Hydrosphäre: Ohne den Wald, der Wasser speichert und die Verdunstung reguliert, kann es zu veränderten Niederschlagsmustern und erhöhter Erosion kommen. Flüsse und Grundwasser können schneller austrocknen. Lithosphäre: Durch die Abholzung und die fehlende Vegetation wird der Boden instabiler, was Erosion und Bodendegradation begünstigt. Seite 2  ERDE – ORIENTIERUNG TEST Verschiedene Weltbilder bezeichnen und erklären können. Geozentrisches Weltbild: Das geozentrische Weltbild geht davon aus, dass die Erde im Zentrum des Universums steht und alle anderen Himmelskörper (Sonne, Mond, Planeten, Sterne) sich um sie herum bewegen. Heliozentrisches Weltbild: Das heliozentrische Weltbild wurde im 16. Jahrhundert vorgeschlagen. In diesem Modell steht die Sonne im Zentrum des Sonnensystems und die Planeten bewegen sich um sie herum. Dies revolutionierte das bisherige Verständnis des Universums. Die Erde als Kugel, Rotationsellipsoid und Geoid erläutern können. Kugel: Betrachten wir den Erdkörper von verschiedenen ausserirdischen Punkten aus, so zeigt er sich stets als eine Kreisfläche. Ein Körper, dessen drei Risse oder Ansichten, also Grund-, Auf- und Seitenriss, stets gleich grosse Kreisflächen bilden, muss eine Kugel sein. Rotationsellipsoid: Die Erde dreht sich um sich selbst. Diese Drehung um eine eigene Körperachse heisst Rotation. Wie Ihnen wohl bekannt ist, erzeugt jede Rotation eine nach aussen wirkende Kraft, die Flieh- oder Zentrifugalkraft. Wir kennen diese Kraft zum Beispiel von der Wäscheschleuder, dem Karussell oder auch vom Auto- oder Radfahren. Je schneller sich ein Körper dreht, je grösser also die Rotationsgeschwindigkeit ist, desto grösser wird die Fliehkraft. Übertragen wir unsere Erfahrungen auf die Erde. Die am Äquator wirkende Zentrifugalkraft «zieht» die Erde «auseinander», wodurch sich die Pole näher kommen. Die Kugelgestalt, in der Projektion ein Kreis, wird zu einer räumlichen Ellipse, dem Ellipsoid, verformt. Da diese Verformung durch die Rotation zustande kommt, heisst die neue Form Rotationsellipsoid. Geoid: Das Geoid ist das präziseste Modell der Erdform. Es beschreibt die Erde als eine unregelmässige Form, die durch die Schwerkraft und die Rotationskräfte beeinflusst wird. Das Geoid zeigt gegenüber dem Rotationsellipsoid Erhebungen und Vertiefungen, die aber nie mehr als rund 100 m von der Rotationsellipsoidoberfläche abweichen. 100 m sind zu gering, als dass sie massstäblich gezeichnet werden könnten. Seite 3  ERDE – ORIENTIERUNG TEST Horizont, Zenit und Himmelsrichtungen kennen. Horizont: Der Horizont ist die Grenze, die man zwischen der Erde und dem Himmel sieht. Diese Grenzlinie hängt von der Landschaft ab. Die Horizontlinie sieht deshalb überall ganz anders aus: In einer Hügellandschaft ist sie geschwungen, im Hochgebirge recht zackig. Zenit: Der Zenit ist der Punkt am Himmel, der genau senkrecht über einem Beobachter steht. Stell dir vor, du würdest direkt nach oben schauen – der Zenit ist der höchste Punkt über dir. Er steht im Gegensatz zum Nadir, dem Punkt direkt unter dir, der durch die Erde hindurch auf der anderen Seite liegt. Himmelsrichtungen: 1. Norden: Das ist die Richtung, die auf der Landkarte nach oben zeigt. Es ist der Punkt, der zum Nordpol der Erde führt. 2. Süden: Das ist die Richtung, die auf der Landkarte nach unten zeigt, also zum Südpol der Erde führt. 3. Osten: Das ist die Richtung, in der die Sonne am Morgen aufgeht. Auf einer Karte ist Osten rechts. 4. Westen: Das ist die Richtung, in der die Sonne am Abend untergeht. Auf einer Karte ist Westen links. Das Gradnetz der Erde kennen und damit arbeiten können. Das Gradnetz ist ein Koordinatensystem, das auf der Erdoberfläche verwendet wird, um Orte präzise zu bestimmen. Es besteht aus Längen- und Breitengraden, die in einem Netz die Erde überziehen. Breitengrade: Die Breitengrade verlaufen parallel zum Äquator. Sie messen die Entfernung eines Ortes nördlich oder südlich des Äquators. Der Äquator hat 0°, der Nordpol liegt bei 90° Nord und der Südpol bei 90° Süd. Breitenkreise sind in 90° Nord (N) und 90° Süd (S) aufgeteilt. Längengrade: Die Längengrade, auch Meridiane genannt, verlaufen von Pol zu Pol und schneiden den Äquator im rechten Winkel. Der Nullmeridian, der durch Greenwich (London) verläuft, hat 0° Länge. Die Erde ist in 180° Ost und 180° West unterteilt. Bestimmung eines Ortes: Um einen Ort auf der Erde zu bestimmen, benötigt man die Angabe der geographischen Breite und Länge. Zum Beispiel: Ein Ort mit den Koordinaten 40° N, 74° W befindet sich 40 Grad nördlich des Äquators und 74 Grad westlich des Nullmeridians. Beispiel: Paris liegt bei etwa 48° N und 2° O. Das bedeutet, Paris befindet sich 48 Grad nördlich des Äquators und 2 Grad östlich des Nullmeridians. Auskunft zu den verschiedenen Zeitzonen geben & erläutern was passiert, wenn die Datumsgrenze überschritten wird Zeitzone: Die Erde ist in 24 Zeitzonen unterteilt, da sie sich in 24 Stunden einmal um ihre eigene Achse dreht. Jede Zeitzone entspricht 15 Längengraden (360°/24 = 15°). Dabei beginnt der Tag am Nullmeridian in Greenwich (GMT/UTC). Nach Osten hin wird jeweils eine Stunde addiert, nach Westen wird eine Stunde abgezogen. Seite 4  ERDE – ORIENTIERUNG TEST Datumsgrenze: Die internationale Datumsgrenze verläuft entlang des 180. Längengrads im Pazifik. Sie ist der Punkt, an dem das Datum wechselt: Überschreiten nach Westen (von Ost nach West): Man springt einen Tag nach vorne. Überschreiten nach Osten (von West nach Ost): Man springt einen Tag zurück. Beispiel: Wenn man von den USA nach Japan reist und die Datumsgrenze überschreitet, kann es sein, dass man plötzlich einen Tag "gewinnt" oder "verliert", je nach Richtung. Beschreiben können, wie Tag und Nacht entstehen. Tag und Nacht entstehen durch die Rotation der Erde um ihre eigene Achse. Die Erde dreht sich innerhalb von 24 Stunden einmal um sich selbst, was dazu führt, dass verschiedene Teile der Erde zu unterschiedlichen Zeiten vom Sonnenlicht bestrahlt werden. Die Erde dreht sich von Westen nach Osten um ihre eigene Achse. Dadurch scheint die Sonne immer nur auf eine Hälfte der Erdoberfläche, die Tagseite. Wenn unser Standort auf der Erde gerade Richtung Sonne zeigt, ist es hell, also Tag. Später, wenn sich die Erde weiterdreht, wandert unser Standort auf die sonnenabgewandte Seite. Wir sehen die Sonne untergehen und es wird dunkel. Die Entstehung der Jahreszeiten und die Bahn der Erde um die Sonne erklären können. Entstehung der Jahreszeiten: - Sommer: Wenn die Nordhalbkugel zur Sonne geneigt ist, scheint die Sonne direkter auf diese Region, die Tage sind länger und die Sonnenstrahlen intensiver. Es ist Sommer in der Nordhalbkugel, während in der Südhalbkugel Winter herrscht. - Winter: Ist die Nordhalbkugel von der Sonne abgeneigt, steht sie tiefer am Himmel, die Tage sind kürzer und die Sonnenstrahlen treffen flacher auf die Erde. Es ist Winter auf der Nordhalbkugel, während auf der Südhalbkugel Sommer ist. - Frühling und Herbst: Diese Übergangszeiten entstehen, wenn beide Hemisphären ungefähr gleich stark von der Sonne bestrahlt werden. Die Tage und Nächte sind ungefähr gleich lang. Seite 5  ERDE – ORIENTIERUNG TEST Den Zenitstand der Sonne an den Daten des Jahreszeitenbeginns kennen. Frühlingsanfang (Frühlings-Tagundnachtgleiche, 21. März) - Zenitstand: Am Äquator. - Die Sonne steht genau senkrecht über dem Äquator, und Tag und Nacht sind überall auf der Erde etwa gleich lang. Sommeranfang (Sommersonnenwende, 21. Juni) - Zenitstand: Am nördlichen Wendekreis (23,5° Nord). - Die Sonne steht senkrecht über dem nördlichen Wendekreis. Es ist der längste Tag auf der Nordhalbkugel und der Beginn des Sommers. Auf der Südhalbkugel beginnt der Winter. Herbstanfang (Herbst-Tagundnachtgleiche, 23. September) - Zenitstand: Wieder am Äquator. - Die Sonne steht erneut genau über dem Äquator. Tag und Nacht sind überall auf der Erde wieder gleich lang. Winteranfang (Wintersonnenwende, 21. Dezember) - Zenitstand: Am südlichen Wendekreis (23,5° Süd). - Die Sonne steht senkrecht über dem südlichen Wendekreis. Es ist der kürzeste Tag auf der Nordhalbkugel und der Beginn des Winters, während auf der Südhalbkugel der Sommer beginnt. Den Sonnenstand der Jahreszeit zuordnen können. - Frühling: Sonne am Äquator, Tage werden länger. - Sommer: Sonne am nördlichen Wendekreis (23,5° Nord), höchste Sonnenstände, längste Tage. - Herbst: Sonne am Äquator, Tage werden kürzer. - Winter: Sonne am südlichen Wendekreis (23,5° Süd), tiefster Sonnenstand, kürzeste Tage. Die Beleuchtungsverhältnisse auf der Erde in einem Schema eintragen können. Begriffe definieren können: Erdachse, Ekliptik, Rotation, Revolution, Aphel, Perihel, Äquinoktium, Solstitium. Erdachse: Die Erdachse ist eine gedachte Linie, die den Nord- und Südpol verbindet und um die sich die Erde innerhalb von 24 Stunden einmal dreht. Sie ist um 23,5 Grad gegen die Senkrechte zur Erdumlaufbahn geneigt. Diese Neigung verursacht die Jahreszeiten. Ekliptik: Die Ekliptik ist die Umlaufbahn der Erde um die Sonne. Es handelt sich um eine leicht elliptische (ovalartige) Bahn, auf der die Erde in etwa 365,25 Tagen die Sonne einmal umkreist. In der Ekliptik liegen auch die Bahnen der meisten Planeten. Seite 6  ERDE – ORIENTIERUNG TEST Rotation: Die Rotation ist die Drehbewegung der Erde um ihre eigene Achse. Diese Drehung erfolgt von Westen nach Osten und dauert etwa 24 Stunden. Sie ist der Grund für den Wechsel von Tag und Nacht. Revolution: Die Revolution bezeichnet die Umlaufbewegung der Erde um die Sonne. Die Erde benötigt für eine vollständige Umrundung der Sonne etwa 365,25 Tage. Diese Bewegung, in Kombination mit der Neigung der Erdachse, ist für die Entstehung der Jahreszeiten verantwortlich. Aphel:Das Aphel ist der Punkt in der Umlaufbahn der Erde, an dem sie am weitesten von der Sonne entfernt ist. Dies geschieht in der Regel Anfang Juli, obwohl es dann auf der Nordhalbkugel Sommer ist (dies liegt an der Erdachsenneigung). Perihel: Das Perihel ist der Punkt in der Umlaufbahn der Erde, an dem sie der Sonne am nächsten ist. Dieser Punkt wird Anfang Januar erreicht, obwohl es auf der Nordhalbkugel Winter ist. Äquinoktium (Tagundnachtgleiche): Das Äquinoktium ist der Zeitpunkt, an dem die Sonne genau über dem Äquator steht, und Tag und Nacht überall auf der Erde gleich lang sind. Es gibt zwei Äquinoktien im Jahr: eines im Frühling (um den 21. März) und eines im Herbst (um den 23. September). Solstitium (Sonnenwende): Das Solstitium bezeichnet die Sommersonnenwende und die Wintersonnenwende, also die Punkte, an denen die Sonne ihre größte nördliche bzw. südliche Position erreicht. Sommersonnenwende (um den 21. Juni): Die Sonne steht senkrecht über dem nördlichen Wendekreis (längster Tag im Norden). Wintersonnenwende (um den 21. Dezember): Die Sonne steht senkrecht über dem südlichen Wendekreis (kürzester Tag im Norden). Seite 7