Climapse - Online-Monitoringtools: EduMed und EO Browser

Die Lehrkraft muss ein extremes Wetterereignis (Starkregen, heftige Winde, extreme Schneefälle, Tornados, ...) finden, das in der Region der Schule stattgefunden hat. Je näher das Ereignis zeitlich liegt, desto höher ist die Motivation der Schüler*innen und desto besser wird sich die Studie in den Köpfen der Schüler*innen verankern. Die Schüler*innen suchen nach Bildern, Videos, Zeitungsartikeln, Berichten und Geschichten über das Ereignis. Im Anschluss recherchieren sie Daten über dieses Ereignis mit Hilfe des Online-Tools.

Die Kernidee besteht darin, die Schüler*innen dabei zu unterstützen, „Fallstudien“ zu erstellen, indem sie alle Daten verwenden, die sie mit diesen verschiedenen Tools finden. Auf diese Weise können sie einige Belege für den Klimawandel finden, die sie mit ihren Mitschüler*innen teilen können. Ein strikter Zusammenhang zwischen extremen Wetterereignissen, Umweltverschmutzung und Klimawandel ist noch nicht wissenschaftlich nachgewiesen, auch wenn es starke Indizien dafür gibt. In jedem Fall besteht kein Zweifel daran, dass die zunehmende Häufigkeit dieser Ereignisse, die Umweltverschmutzung und die anthropogenen Aktivitäten zusammenhängen. Deshalb sollte die Lehrkraft die Schüler*innen ermutigen, dieses Thema mit klarem, neugierigem und wissenschaftlich geprägtem Bewusstsein anzugehen.

Wenn Sie auf das Data Center Pull-down-Fenster klicken und METEO wählen, werden Sie zum Online-Analysetool Meteo weitergeleitet. Über das Menü Settings können Sie Ihre bevorzugte Sprache auswählen. Wenn Sie die Option Full screen wählen, gelangen Sie zur einer Anzeige im Vollbildmodus, in dem Sie alles problemlos analysieren können.

Bitten Sie die Schüler an dieser Stelle, das Datum über die Schaltfläche in der linken unteren Ecke zu ändern und das Datum zu wählen, an dem das zu analysierende Ereignis stattgefunden hat. Nachdem sie das Datum ausgewählt haben, werden sie feststellen, dass sie den unteren Schieberegler mit den Schaltflächen Play und Previous zur Feineinstellung der Zeit verwenden können. So finden Sie aussagekräftige Ereignisse zu dem richtigen Zeitpunkt, die an dem gesamten meteorologischen Tag stattfanden. Mit dem Menü ganz links wählen sie nun die physikalische Größe aus, die sie analysieren möchten.

Jetzt wählen die Schüler*innen im Menü ganz links die physikalische Größe aus, die sie analysieren möchten. Sie können Animationen und Zeitrafferkarten der Temperaturentwicklung, der Variation der Niederschlagsmenge, der vom Radar erfassten Niederschläge, der Bewölkung, der Windrichtung und -intensität (gut dargestellt als Vektoren mit ihren Größen), des Luftdrucks, der Luftfeuchtigkeit und des Taupunkts, der Schneebedeckung und sogar der Luftqualität erhalten. Dies ist ein äußerst leistungsfähiges visuelles Werkzeug ist, das eine Reise in die Vergangenheit ermöglicht und die atmosphärische Situation am gewählten Tag zeigt.

• Wie hat sich die Temperatur im Laufe des Tages entwickelt? Was könnte das bedeuten?
• Aus welcher Richtung wehte der Wind? Wie könnte dies das Ereignis beeinflusst haben?
• Kannst du Gebiete mit starker Schneedecke ausfindig machen? Wie wurde die Schneelage durch den Wind beeinflusst? Könnte sie erhöht werden?
• Untersuche die Druckanimation. Erkennst du eine Veränderung in den zwei bis drei Tagen vor dem Ereignis? Was könnte das bedeuten? Kannst du einen plötzlichen Abfall des atmosphärischen Drucks erkennen?
• Untersuche die Wolkenbedeckung. Wie könnte sie mit der Temperaturentwicklung zusammenhängen?

Eine Aktivität, die die Autor*innen dieser Unterrichtseinheit mit ihren Schüler*innen durchgeführt haben, bestand darin, einen schweren Hagelsturm zu untersuchen, der sich am 22. Juni 2019 in Modena ereignete. Bei der Analyse der Situation an diesem Tag kurz vor dem Ereignis, stellten sie fest, dass es einen plötzlichen Temperaturabfall, starke Winde mit vorherrschender W-O-Richtung und vom Radar erfasste stürmische Bedingungen in der gesamten Region gab.

Die Lehrkraft führt in das Thema ein und bittet die Schüler*innen, sich ein Video anzusehen, das Fotos von Städten auf der ganzen Welt während des Lockdowns im März 2020 aufgrund der Ausbreitung von Covid 2019 zeigt. Es geht darum, den Schüler*innen mit einer Fragestellung zur Diskussion über die Auswirkungen des Lockdowns auf die Bevölkerung und die Umwelt anzuregen:

Glaubt ihr, dass der Lockdown im Frühjahr 2020 irgendwelche Auswirkungen auf die natürliche Umwelt in der ganzen Welt hatte? Wenn ja, waren sie positiv oder negativ?

Die Schüler*innen schreiben die positiven und negativen Auswirkungen des Lockdowns auf die Umwelt auf. Sie haben drei Minuten Zeit, um sich Notizen auf einer (gemeinsamen digitalen) Tafel zu machen. Die Lehrkraft leitet die Diskussion anhand der Notizen der Kinder und versucht, die positiven Auswirkungen des Lockdowns auf die Umwelt hervorzuheben. Die Lehrkraft zeigt den Schüler*innen einen Artikel der Europäischen Umweltagentur (EEA) über die Luftverschmutzung in Italien während des Lockdown 2020, um die Hypothesen der Schüler*innen zu überprüfen.

Dadurch werden die Schüler*innen mit der Gesundheitsgefährdung durch Luftverschmutzung vertraut gemacht und es wird klar, dass dieses Problem hauptsächlich durch menschliche Einflüsse verursacht wird. Die Lehrkraft zeigt den Europäischen Luftqualitätsindex, der von der EEA verwendet wird, um die Konzentration von Luftschadstoffen zu überwachen, und erklärt den Schüler*innen, warum diese chemischen Verbindungen die menschliche Gesundheit beeinträchtigen.

Für ihre Beobachtungen verwenden die Schüler*innen die Stickstoffdioxidkonzentration aus Satellitendaten. Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) verfügt über mehrere Satelliten, die Umweltdaten wie die Stickstoffdioxidkonzentration erfassen können. Insbesondere der Sentinel-5 Precursor-Satellit trägt einen Sensor, TROPOMI, der ein multispektrales bildgebendes Spektrometer ist. TROPOMI beobachtet das Sonnenlicht, das von der Erdoberfläche und der Atmosphäre ins All reflektiert wird, und erkennt die einzigartigen Fingerabdrücke von Gasen in verschiedenen Bereichen des elektromagnetischen Spektrums. Es kann eine breite Palette von Schadstoffen aufspüren, da es im ultravioletten, sichtbaren, nahen Infrarot und im kurzwelligen Infrarot des elektromagnetischen Spektrums misst. Die Satellitenbilder der Stickstoffdioxidkonzentration stehen im Internet im EO Browser erhältlich. Dort ist es möglich, die Bilder vor und während des Lockdown 2020 zu vergleichen und den Luftqualitätsindex zu bewerten. Für die Durchführung dieser Aktivität kann es nützlich sein, einen Blick auf Folgendes zu werfen:

• das EO Browser Benutzerhandbuch
• eine Präsentation der ESA über die Verwendung des EO Browsers zur Erkennung der Stickstoffdioxidkonzentration