» Luft
Die NATO, North Atlantic Treaty Organization, ist eine weltweite Organisation, die den so genannten Nordatlantikvertrag umsetzt. Dabei handelt es sich um Militärbündnis, dem nordamerikanische und europäische Staaten angehören. Die Organisation wurde 1949 gegründet.
Seit 1967 hat die Organisation ihren Sitz in Brüssel, nachdem dieser sich zuvor in Washington und in Paris befand. Die ursprünglich formulierten Ziele haben sich über den Zeitraum der Existenz der NATO nicht geändert. [...mehr]
Loading ...Wer freut sich nicht über einen blauen Himmel, aber haben Sie sich schon mal gefragt, warum der Himmel überhaupt blau ist, wenn doch die Sonnenstrahlen eigentlich weiß bis transparent sind? Dabei sollte man sich zwei Faktoren vor Augen halten: 1. Die Luft besteht hauptsächlich aus zwei Gasen: Sauerstoff und Stickstoff. 2. Ein Regenbogen entsteht durch die wellenlängenabhängige Brechung und Strahlung des Sonnenlichts.
Wenn man bedenkt, dass der Himmel eigentlich schwarz ist, betrachtet man das Phänomen des blauen Himmels doch gleich mit anderen Augen. Dank der Streuung der Lichtstrahlen und der Farbwahrnehmung unserer Augen, können wir in den Genuss eines physikalischen Wunders kommen. [...mehr]
Die Feinstaub-Belastung ist ein wichtiges Thema in der öffentlichen Debatte. Die Einrichtung von Umweltzonen ist nur eine Maßnahme im Kampf für eine sauberere Luft. Doch was ist Feinstaub eigentlich und was sind mögliche Schäden?
Mit Feinstaub werden Kleinstteilchen in der Luft bezeichnet, die nicht sofort zu Boden sinken, sondern sich zunächst in der Atmosphäre verteilen. Feinstaub heißen Staubpartikel, deren aerodynamischer Durchmesser kleiner als 10 Mikrometer sind. In Anklang an den englischen Begriff Particulate Matter heißt Feinstaub daher auch PM 10. Seit 1997 gibt es mit PM 2,5, dem so genannten Feinststaub, eine weitere Unterteilung.
Ursachen für Feinstaub
Feinstaub ist in der Regel nicht mit dem bloßen Auge zu sehen, nur bei einem bestimmten Wetter macht er sich insbesondere in großen Städten als „Dunstglocke“ bemerkbar. Die Entstehung von Feinstaub kann zum einen durch natürliche Prozesse, wie der Bodenerosion, bedingt sein, aber auch der Mensch trägt durch den Straßenverkehr, die Industrie oder Tierhaltung dazu bei. Auch Innenräume können zum Beispiel durch undichte Fenster, Kerzen, Rauchen oder offene Kamine stark durch Feinstaub belastet sein.
Es ist bewiesen, dass Feinstaub negativen Einfluss auf die Gesundheit des Menschen nehmen kann. Feinstaubpartikel werden nur bedingt von Schleimhäuten im Nasen- bzw. Rachenraum und den Härchen im Nasenbereich zurückgehalten und gelangen beim Ausatmen nicht vollständig aus dem Körper. Feinststaub kann sogar bis in die Blutbahn vordringen. Darüber hinaus lagern sich bei einigen Partikeln gefährliche Stoffe wie Schwermetalle an, die unter anderem Krebs erzeugen können. [...mehr]
Einige beschweren sich über Spargellandschaften und Diskoeffekte, dabei sind Winde ein wichtiger Energieträger der Zukunft.
Mittlerweile dürfte den meisten klar geworden sein, dass die Erde nicht unbegrenzte Ressourcen zur Verfügung stehen hat. Deshalb ist es wichtig nach regenerativen Energieträgern zu suchen. Einer davon ist die Sonnenenergie, deren Umwandlung in Strom ich im vorletzten Beitrag erklärt habe.
Ein spannender anderer Energieträger ist Wind. In gewisser Weise könnte man sagen, dass für Wind auch die Sonnenenergie eine wichtige Rolle spielt. Die Sonne erwärmt die Erde nämlich sehr ungleich. Wasser, Festland und Atmosphäre werden sehr ungleich erwärmt. Außerdem werden Tag- und Nachtseite ungleich erwärmt und der Äquator wird insgesamt stärker erwärmt als die Polarregionen. Dadurch kommt es zu einem unterschiedlichen Luftdruck auf der Erde. Die Luft ist bestrebt dieses Ungleichgewicht wieder auszugleichen. Dies geschieht, indem sich die Luftmassen in Bewegung versetzten. Dies ist aus den Wetternachrichten bekannt als Tief und Hochdruckgebiete, die sich bewegen. Sie bewegen sich aber nicht nur sondern zwischen ihnen wird auch Luft ausgetauscht. Hierdurch kommen Winde zustande. Dies ist jedoch nicht der einzige wichtige Faktor. Außerdem dreht sich die Erde. Dadurch wird eine Corioliskraft ausgeübt. Sie gibt der Luft noch etwas mehr Schwung. Diese Winde werden dann z.T. noch durch Geländearten gestoppt. Deshalb sind freie Flächen für die Nutzung von Windenergie besser. Daher stehen auch mehr Windräder in den nördlichen Regionen Deutschlands.
Der Wind setzt dabei die Rotorblätter der Windkraftanlagen in Bewegung. Diese Rotorblätter setzen einen Generator in Bewegung der diese Drehung in Strom umwandelt. Dies funktioniert ähnlich wie beim Fahrraddynamo. Die Rotorblätter erreichen dabei übrigens an ihren Enden eine Geschwindigkeit von bis zu 300 km/h.
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Fast jede(r) weiß, dass man durch das zählen der Sekunden zwischen Blitz und Donner die Entfernung eines Gewitters berechnen kann. Aber wie ein Donner entsteht wissen viele nicht. Dem soll hier Abhilfe geschaffen werden.
Das laute Knallen, dass man wahrnehmen kann, ist ähnlich dem Knallen, dass man hört, wenn ein Flugzeug die Schallmauer durchbricht. Denn auch bei einem Donner dehnt sich die Luft mit einer Geschwindigkeit aus, die oberhalb der Schallgeschwindigkeit ist. Also wird auch hier die Schallmauer durchbrochen. Wenn ein Blitz durch die Luft geht, erhitzt er dabei die Luft sehr stark. Sie kann Temperaturen erreichen, die höher sind, als die auf der Sonne. Da sich Luft bei Erhitzung ausdehnt, tut sie das bei diesem plötzlichen, starken Temperaturanstieg sehr stark und durchbricht bei der Bewegung die Schallmauer. Dadurch wird dann eine Druckwelle in der Luft erzeugt, die als Knall wahrnehmbar ist und sich mit Schallgeschwindigkeit (332m/s) durch die Luft bewegt. Dadurch lässt sich dann auch die Entfernung berechnen. Licht ist “sofort” da, da es sich mit 300.000 km/s fortbewegt. Der Blitz wird also fast sofort gesehen und für jede Sekunde, die zwischen Blitzwahrnehmung und Donnerwahrnehmung liegt, müssen 332m Entfernung für das Gewitter angenoimmen werden. Ist die Entstehung des Donners mehr als ungefähr fünf Kilometer entfernt, so wird nur noch ein Raunen oder Grollen wahrgenommen. Das liegt daran, dass die Druckwelle des Donners bei dem Weg durch die Luft auf Winde, Temperaturänderungen oder Änderungen des Luftdrucks trifft. Dies lässt den Knall etwas “breiger werden”. [...mehr]
Jeden Tag, zumindest wenn es nicht sehr bewölkt und schlechtes Wetter ist, kann man einen blauen Himmel sehen. In Deutschland vielleicht viel zu selten, aber Grund genug sich die Frage zu stellen: warum ist der Himmel eigentlich blau?
Die Antwort darauf ist eigentlich nicht schwer und hat mit Lichtstreuung, Sonnenlicht und Teilchen in der Atmosphäre zu tun. Zunächst muss man wissen, dass das Sonnelicht aus allen Farbspektren besteht. Aus blauem, roten und gelben Licht. Damit wir den Himmel sehen können, muss es etwas am Himmel geben, dass blau erscheint. Zum Glück umgibt uns Luft und Luft besteht aus Teilchen. Auf diese Teilchen stößt das Licht der Sonne. Nun hängt es von der Lichtfrequenz ab was passiert. Blaues Licht hat eine deutlich höhere Frequenz als rotes Licht. Das Licht wird in Abhängigkeit der Frequenz an den Luftteilchen gestreut. Das rote Licht wird nicht so stark gestreut. Das blaue Licht wird dahingegen stärker gestreut und wird dadurch für uns sichtbar. Die Streuung nennt man Rayleigh Streuung. Da auf dem Mond keine Atmosphäre ist, erscheint der “Himmel” dort immer schwarz. Ein wenig trostlos. Was deshalb auch nicht auf dem Mond zu sehen ist, ist ein roter Sonnenaufgang bzw. Untergang. Steht die Sonne nämlich niedriger, ist der Weg des Sonnenlichts durch die Atmosphäre groß. Da dann das meiste hochfrequente blaue Licht schon gestreut wurde, sieht man die übrigen langen Wellenlängen im Verhältnis stärker un der Eindruck der Sonne wechselt zu Rot.
Oft werden Flugzeuge benutzt. Gerade in Zeiten der Billigflieger ist es ein sehr beliebtes Transportmittel. Von denjenigen, die das Flugzeig nutzen, dürften aber nur die wenigsten wissen, warum der Flieger eigentlich in der Luft bleibt.
Bei bestimmten Flugobjekten wie Heißluftballons oder Zeppelinen, ist es nicht schwer eine Erklärung für ihre Flugfähigkeit zu finden. Sie sind einfach leichter als Luft. Zeppeline weil sie mit einem leichten Gas wie Helium gefüllt werden und Heißluftballone, weil heiße Luft leichter als kalte ist. Bei Flugzeugen ist das physikalisch schon komplizierter. Sie fliegen, weil sie sogennanten Auftrieb haben. Dieser Effekt ist auch im Alltag zu beobachten. Wenn man seine Hand bei hoher Geschwindigkeit (z.B. aus dem Fahrenden Auto) in die Luft ausstreckt und leicht schräg hält, wird man feststellen, dass sie nach oben gedrückt wird. Ähnlich ist die Technik auch bei Flugzeugen. Der Flügel muss in einem bestimmten Anstellwinkel ausgerichtet sein. Darüber hinaus muss er in einer bestimmten Art geformt sein: vorne rund und hinten spitz zulaufend. Außerdem muss die Oberseite des Flügels stärker gewölbt sein, als es bei der Unterseite der Fall ist. Bewegt sich das Flugzeug und also die Flügel, so wird die Luft an den Flügeln geteilt. Dann fließt die Luft zu einem Teil oben und zum anderen Teil unten an dem Flügel vorbei. Da der Flügel gewölbt ist, muss die Luft an der oberen Seite einen längeren Weg hinter sich bringen und an der Unterseite einen kürzeren. Deshalb strömt die Luft an der Oberseite schneller vorbei als an der Unterseite. Der Luftdruck an der Oberseite sinkt und ein Sog entsteht, der das Flugzeug nach oben “saugt”.
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