# mit dieser Codezelle erstellen wir uns eine einfach Tabelle.
from ipysheet import sheet, cell, row, column
sheet = sheet(rows=3, columns=5)
cell10 = cell(1,0, 'warme Luft')
cell20 = cell(2,0, 'kalte Luft')
cell01 = cell(0,1, 'Wasserhaltekapazität: hoch / gering')
cell02 = cell(0,2, 'Gewicht: hoch / gering')
cell03 = cell(0,3, 'steigt: auf / ab')
cell04 = cell(0,4, 'wird dabei: wärmer / kälter')
sheetKlimawandel
Beschreibung (Todo)
1 Alle reden übers Klima
Kaum ein Tag vergeht, ohne dass mit negativen Schlagzeilen konfrontiert wird. Überschwemmungen hier, Rekordsommer dort, Tornados an anderer Stelle … Hand aufs Herz: Das wirkt ermüdend und schlägt auf die Stimmung. Falls Du Dich mit diesen Schlagzeilen allein gelassen fühlst, sei Dir gesagt: Du bist nicht allein!
Es soll etwas verändert werden, indem gemeinsam verstanden wird, was Klima eigentlich ist, warum es sich wandelt und wie z. B. lang anhaltende Kälteperioden zu ungewöhnlichen Zeitpunkten trotzdem zum wärmer werdenden Klima passen. Es wäre großartig, aktiv mitreden und die Welt mit cleveren Ideen nach den eigenen Vorstellungen gestalten zu können.
Es wird kein Zeigefinger erhoben, der vorgibt, nicht mehr mit dem Flugzeug zu fliegen, Fleisch zu essen oder Auto zu fahren – diese Entscheidung bleibt Dir überlassen. Stattdessen soll gezeigt werden, dass Wetter, Klima und Ähnliches richtig spannend sein können und eigentlich relativ leicht zu verstehen sind.
Ein passendes Beispiel wurde ausgewählt, zu dem ein Artikel der Tagesschau verlinkt ist. In diesem geht es um immer extremere Wetterlagen, die zunehmend länger anhalten. Ganz nebenbei wird auch erklärt, was Hoch- und Tiefdruckgebiete sind und warum die Wüste Sahara genau dort liegt, wo sie liegt.
Moment mal, Wetter? Ja, um das Klima begreifen zu können, muss zuerst das Wetter verstanden werden. Eines vorweg: Klima ist nichts anderes als Wetter, das über einen langen Zeitraum hinweg beobachtet wird. Und bevor sich das Klima wandelt, müssen sich zunächst die Wetterbedingungen ändern. Aber Schritt für Schritt …
1.1 Unser Weltwetter
Alles beginnt mit der Sonne.
Hast Du Dich schon einmal gefragt, warum es am Äquator so warm und an den Polen so kalt ist? Das liegt daran, dass die Sonnenstrahlen am Äquator senkrecht auf die Erde treffen, während sie an den Polen nur sehr flach auftreffen (wenn überhaupt).
Aber warum wird es am Äquator nicht immer wärmer, obwohl die Sonne für eine so ungleiche Energieverteilung sorgt? Es muss etwas geben, das dieses Ungleichgewicht ausgleicht und die Wärme zu den Polen transportiert.
Das ist unter anderem die Luft. Luft strömt immer von ‘viel Energie’ nach ‘wenig Energie’, also vom Äquator zu den Polen – und zurück. Dieser Prozess hält so lange an, wie das Ungleichgewicht besteht. Da die Sonne jedoch nicht aufhört zu scheinen, hört die Luft auch nicht auf, Wärme zu den Polen zu transportieren. Einen Teil dieses Prozesses schauen wir uns jetzt genauer an.
Sprinteraufgabe: Recherchiere, was noch zum Energieausgleich beiträgt. Was ist das (für uns) berühmteste Beispiel dafür? Schreibe Deine Antwort in die nächste, leere Zelle.
Lösungsvorschlag: Neben der Atmosphäre tragen auch die Ozeane und ihre Meereströmungen zum Energieausgleich bei. Z.B. fördert der Golfstrom große Mengen wärme aus der Karibik nach Norden Richtung Europa und sorgt dort für ein mildes Klima.
1.1.1 Am Äquator
Hier wird ein Satellitenbild des Satelliten GOES-11 präsentiert. Der Name des Satelliten ist weniger bedeutsam, spannender ist, was auf dem Bild zu sehen ist.
Aufgabe: Beschreibe in ein paar Sätzen, was auf dem Bild erkennbar ist. Wo befinden wir uns? Wie sind die Wolken verteilt? Was fällt an ihnen auf? Wohin scheinen sie sich zu bewegen? Schreibe Deine Antwort in die nächste, leere Textzeile.
‚Am rechten Bildrand, im Osten, ist Südamerika zu erkennen …‘
Beschreibung:
Lösungsvorschlag: Am rechten Bildrand, im Osten sehen wir Südamerika, das in Richtung Nordwesten in Mittelamerika übergeht. In der rechten Bildmitte befinden sich die Galapagos-Inseln, oben links im Bild liegt Hawaii. Der Rest des Bildes wird vom Pazifik ausgefüllt. In der Bildmitte liegt der Äquator. Auffällig ist das Wolkenband, dass sich insbesondere über dem Meer entlang des Äquators durch das Bild zieht und diesen markiert. Auffällig ist außerdem das Wolkenband, das von Nordost aus über die Karibik auf das Wolkenband zuläuft. Die Wolken vor Südamerika könnten Richtung ziehen und ebenso zum Äquator ziehen. Möglicherweise ist in der Bildmitte sogar die Reflexion der Sonne zu sehen.
Wolken entstehen immer dann, wenn Luft ihre Feuchtigkeit nicht mehr halten kann und sich kleine Tröpfchen bilden. Dieses Prinzip kennst Du sicherlich – vom Himmel und aus dem Badezimmer. Beim Duschen entsteht häufig so viel Wasserdampf, dass die Luft ihn nicht mehr aufnehmen kann.
Im Prinzip passiert auf dem Satellitenbild genau das Gleiche: Die Sonne erwärmt den Ozean und die Luft darüber. Ein Teil des Wassers verdampft, wodurch warme, feuchte Luft über dem Meer entsteht. Warme Luft steigt auf, da sie leichter ist als kalte Luft. Am Boden hinterlässt sie eine Art Luftloch, ein (thermisches) Tiefdruckgebiet.
Die Luft sortiert sich nach ihrem Gewicht. Das funktioniert ähnlich wie bei einer Schwimmweste, die Du unter Wasser drückst und dann loslässt: Sie schießt zur Wasseroberfläche, weil sie leichter ist als das Wasser.
Beim Aufsteigen kühlt die Luft ab. Kalte Luft kann jedoch weniger Wasser speichern als warme, wodurch die unsichtbare Luftfeuchtigkeit in sichtbare Wassertröpfchen umgewandelt wird, die schließlich Wolken bilden. Genau das lässt sich auf dem Satellitenbild erkennen!
Das gleiche passiert übrigens auf dem Badezimmerfenster: Dort kühlt die Luft an der kalten Scheibe ab, und die Wassertröpfchen schlagen sich an der Oberfläche nieder. Sobald die Wassertröpfchen groß genug werden, fallen sie als Regen vom Himmel.
Sprinteraufgabe: Finde heraus, wie hoch die Luft aufsteigt und warum sie nur bis zu einem bestimmten Punkt gelangen kann. Trage Deine Antwort in die nächste, leere Zelle ein.
Lösungsvorschlag: Die Luft steigt nur bis zur einer Höhe von ca. 15 km auf. Dort liegt die Tropopause. Die Schichten der Atmosphäre, die noch höher liegen, werden wieder wärmer, weil Ozon Sonnenstrahlung absorbiert.
1.1.2 Vom Äquator in die Wüste
Nachdem die Luft hoch über dem Äquator aufgestiegen ist, strömt sie in Richtung Nord- und Südpol, wo weniger Energie vorhanden ist, da von unten ständig neue Luft nachströmt. An den Wendekreisen sinkt sie schließlich wieder ab, etwa über Nordafrika. Dabei drückt sie auf die Erdoberfläche, wodurch hoher Luftdruck am Boden entsteht (ein Hochdruckgebiet). Beim Absinken erwärmt sich die Luft und kann wieder mehr Feuchtigkeit aufnehmen. Dadurch lösen sich Wolken auf und die Sonne scheint ungehindert auf die Erde. Das Ergebnis sind Wendekreiswüsten wie die Sahara: Trockene, warme Luft am Boden, kein Niederschlag und durchgehender Sonnenschein.
Auf dem nächsten Satellitenbild lässt sich das gut erkennen. Ist Dir der helle Fleck auf dem Ozean vor der Küste von Afrika aufgefallen? Überlege, was das sein könnte.
Sprinteraufgabe: Warum erwärmt sich die Luft beim Absinken eigentlich?
Aufgabe: Trage die vorgegebenen Werte aus den Spaltenüberschriften („hoch“, „gering“ usw.) in die entsprechenden Felder ein, um die Texte zusammenzufassen und eine Übersicht zu erstellen.
Achtung: Beim erneuten Ausführen der folgenden Code-Zelle wird die Tabelle neu erzeugt und alle bisherigen Einträge gehen verloren!
Sobald die Tabelle fertig ist, kann ihr Inhalt in die folgende Zelle kopiert werden, um sicherzustellen, dass er nicht mehr verloren geht.
Hier kannst Du deine Antwort notieren:
1.1.3 Aus der Wüste zurück zum Äquator
Am Boden angekommen, wird die Luft dazu gebracht, weiterzuziehen, da von oben ständig neue Luft absinkt. Praktischerweise herrscht am Äquator Tiefdruck – genau dort, wo die Luft anfangs aufgestiegen ist. Da Luft immer vom Hochdruck zum Tiefdruck strömt, fließt ein Teil zurück zum Äquator. Dieser Vorgang wird als Passat(-wind) bezeichnet. So schließt sich der Kreislauf, bekannt als die Hadley-Zelle.
Die verbleibende Luft strömt weiter in Richtung der Pole und formt dabei zusätzliche Zellen. Da diese für unsere Erklärung des Klimawandels nicht von Bedeutung sind, werden sie hier ausgelassen.
1.1.4 Genauer hingeschaut: die Corioliskraft
Weil es zunächst einfacher ist, wurde gesagt, dass die Luft nach Norden bzw. Süden strömt. Schau Dir jetzt erneut die beiden Satellitenbilder an: Auf beiden sind diagonale Wolkenbänder zu erkennen, die sich in Nordost-Südwest-Richtung erstrecken. Laut der bisherigen Erklärung sollten sie jedoch Nord-Süd ausgerichtet sein – das passt noch nicht ganz zusammen. Hierbei wurde der Einfluss der Erddrehung zum besseren Verständnis vorerst nicht berücksichtigt. Das wird nun geändert.
Stell Dir vor, Du stehst auf den Galapagosinseln – hast Du sie im ersten Satellitenbild oben entdeckt? Diese befinden sich auf dem Äquator und bewegen sich aufgrund der täglichen Erdrotation mit einer Geschwindigkeit von 40.000 Kilometern pro Tag. Auch die aufsteigende Luft über dem Äquator dreht sich mit, ebenfalls mit 40.000 Kilometern pro Tag.
Je weiter man sich vom Äquator entfernt, desto langsamer ist die Drehung, da der Erdumfang (die Breitenkreise) kleiner wird. Bei Berlin beträgt der Umfang beispielsweise nur noch etwa 24.000 Kilometer. Daher bewegt sich Berlin aktuell mit einer Geschwindigkeit von 24.000 Kilometern pro Tag.
Die Luft, die vom Äquator nach Norden strömt, behält ihre hohe (Dreh-)Geschwindigkeit von 40.000 Kilometern pro Tag zunächst bei, da sie nicht fest mit der Erde verbunden ist. Dadurch ist sie schneller als Berlin (24.000 Kilometer pro Tag). Wenn man die Erde anhalten würde und die Position der Luft auf ihrem Weg nach Norden markiert, ergibt sich eine Rechtskurve, da der Geschwindigkeitsunterschied stetig zunimmt. Fachleute sprechen daher von einer Rechtsablenkung der Luft, der Corioliskraft. Alle Bewegungen von nicht fest verbundenen Dingen auf der Nordhalbkugel werden durch diese Rechtsablenkung beeinflusst.
Sprinteraufgabe: Dreht sich die Erde eigentlich rechtsrum oder linksrum? Woran kann man sich das herleiten? Nach Osten oder nach Westen? Schreibe Deine Antwort in die nächste, leere Zelle.
Lösungsvorschlag: Die Erde dreht sich rechtsrum bzw. von Westen nach Osten. Das kann man sich gut daran verdeutlichen, dass im Osten die Sonne auf- und im Westen untergeht. Anders gesagt: Vergleicht man zwei Orte, wird es im östlicheren von beiden zuerst hell und zuerst dunkel.
Sprinteraufgabe: Wohin werden Luftmassen auf der Südhalbkugel abgelenkt? In welche Richtungen drehen sich Hoch- und Tiefdruckgebiete? Schreibe Deine Antwort wieder in die nächste, leere Zelle.
Lösungsvorschlag: Auf der Südhalbkugel werden Luftmassen nach links abgelenkt. Hochdruckgebiete drehen sich daher links herum, Tiefdruckgebiete rechtsherum.
„Sprinteraufgabe: Warum verschiebt sich die Hadley-Zelle im Jahresverlauf? Welche Faktoren wurden bisher nicht berücksichtigt? Und warum steigt die Luft nicht immer exakt über dem Äquator auf?
Notiere Deine Antwort in die nächste, leere Zelle.“
Lösungsvorschlag: Die Neigung der Erdachse und die Reise der Erde um die Sonne führen zu Jahreszeiten. Diese bewirken wiederum dass der Zentistand der Sonne zwischen den Wendekreisen pendelt. Damit ändert sich auch die Linie, die von der Sonne am intensivsten beschienen wird.
1.1.5 Nun wird beides verknüpft
Auf der Abbildung zur Hadley-Zelle sind rot markierte Buchstaben zu erkennen: (H) und (T). Diese stehen für die Hoch- und Tiefdruckgebiete. Vielleicht hast Du sie schon auf Wetterkarten gesehen. Auf diesen Karten werden manchmal auch Drehrichtungen angegeben. Um diese Drehrichtungen zu verstehen, wird jetzt das bisher Gelernte zusammengeführt.
Luftmassen steigen in Abhängigkeit von ihrer Temperatur auf und ab, während sie auf der Nordhalbkugel nach rechts abgelenkt werden. Betrachten wir erneut die Situation über der Sahara: Beim Absinken der Luft erwärmt sie sich und bildet ein Hochdruckgebiet am Boden. Bereits während des Absinkens erfolgt eine Rechtsablenkung, ebenso wie beim Strömen der Luft zum nächsten Tiefdruckgebiet. Hochdruckgebiete drehen sich auf der Nordhalbkugel daher im Uhrzeigersinn (rechts herum).
Tiefdruckgebiete hingegen ziehen Luft aus umliegenden Hochdruckgebieten an. Während die Luft von einem Hochdruckgebiet strömt, wird sie nach rechts abgelenkt – was den Eindruck erweckt, als würde sie dem Tiefdruckgebiet ausweichen. Schließlich bewirkt der Einfluss des Tiefdruckgebietes, dass die Luftströmung Richtung Tiefdruckgebiet „kippt“ und zunächst linksdrehend um das Tiefdruckgebiet zirkuliert, bevor sie allmählich hineinströmt. Tiefdruckgebiete drehen sich auf der Nordhalbkugel daher gegen den Uhrzeigersinn (links herum).
Hinweis
Das Wetter am 9. Dezember 2024 über dem Pazifik: Von einem Hochdruckgebiet nordwestlich von Hawaii (unten rechts) strömt die Luft in Richtung des Tiefdruckgebiet im Nordwesten, wird circa auf halber Strecke nach links abgelenkt und strömt so entgegen dem Uhrzeigersinn ins Tiefdruckgebiet ein.
Die Farben stehen für den Luftdruck: Gelb bedeutet hoher Luftdruck, violett mittelerer und rot niedriger Luftdruck.
1.2 Live-Wetterdaten
In der nächsten Animation werden Live-Wetterdaten unserer Erde gezeigt.
Aufgabe: Nutze die Animation der Luftströmungen auf der Erde, um das Gelernte anhand von echten Live-Wetterdaten nachzuvollziehen.
Schau Dir dabei die Passatwinde an, identifiziere Hoch- und Tiefdruckgebiete und verfolge die Bahnen der Luftströmungen sowie deren Ablenkung nach rechts oder links.
Standardmäßig zeigen die Farben die Windgeschwindigkeit an. Klicke unbedingt auf den ‘earth’-Schriftzug, um auf andere Ansichten wie ‘Temp’ (Temperatur), RH (Luftfeuchtigkeit) und ‘MSLP’ (Mittlerer Luftdruck auf Meereshöhe) umzuschalten.
Hier ist der Link zur Animation: earth.nullschool.net
import IPython
IPython.display.IFrame('https://earth.nullschool.net/#current/wind/surface/level/orthographic=0.00,23.2605,340',width=800,height=800)1.3 Lokale Wetterphänomene
Hoch- und Tiefdruckgebiete drehen sich aufgrund der Corioliskraft um sich selbst und wandern gleichzeitig als Ganzes um den Globus. In Deutschland bewegen sie sich meist von Westen nach Osten, was unser typisches Wetter, die Großwetterlagen, prägt.
Liegt ein Hochdruckgebiet im Westen und ein Tiefdruckgebiet im Osten, weht der Wind von West nach Ost. Da im Westen das Meer liegt, ist die Luft feucht, was zu regnerischem Wetter führt.
Ist die Lage umgekehrt, weht der Wind aus Osten und bringt trockene Luft mit sich. Das sorgt meist für strahlenden Sonnenschein – sowohl im Sommer als auch im Winter.
Erinnerst Du Dich, wann es regnet? Wenn Luft ihre Feuchtigkeit nicht mehr halten kann, etwa beim Aufsteigen und/oder Abkühlen. Dies geschieht häufig an den Grenzen zwischen Hoch- und Tiefdruckgebieten, wo stärkere Niederschläge entstehen.
Aufgabe: Beschreibe die aktuelle Großwetterlage in Deutschland anhand der Luftströmungen auf dem Globus aus Kapitel 1.2. Schreibe Deine Antwort in die nächste, leere Zelle.
Lösungsvorschlag für den 19. Januar 2025: Derzeit liegt über Deutschland ein Hochdruckgebiet bei gleichzeitig hoher Luftfeuchtigkeit und niedrigen Temperaturen. Wahrscheinlich kommt daher der dichte Nebel.
1.4 Deine eigene Wettervorhersage
„Aufgabe: Analysiere das heutige Wetter in Europa und Deutschland. Beobachte, aus welcher Richtung der Wind weht, ob die Luft feucht oder trocken ist und ob es bewölkt ist.
Versuche außerdem herauszufinden, in welche Richtung sich die Hoch- und Tiefdruckgebiete bewegen könnten, und überlege, wie das Wetter morgen oder übermorgen aussehen könnte. Nutze dazu die Funktionen unter ‘controls’, um die Animation vor- und zurückzuspulen.
Schreibe Deine Beobachtungen und Schlussfolgerungen in die nächste, leere Zelle.
https://earth.nullschool.net/#current/wind/surface/level/orthographic=0.00,23.2605,400
Lösungsvorschlag für den 19. Januar 2025: Das Hochdruckgebiet wird möglicherweise langsam nach Osten wandern und sich Auflösen. Es folgt von Westen ein Tiefdruckgebiet, das möglicherweise für einen Wetterumschwung und stärkeren Wind sorgt.
1.5 Das große Finale: Eigentlich wollten wir ja über Klima reden
Es wurde gezeigt, wie Energie in Form von Wärme um den gesamten Globus transportiert wird. Doch welche Auswirkungen hat das auf den Klimawandel und Extremwetterlagen?
Die Erklärung ist einfach: Die Polregionen erwärmen sich stärker als die Tropen rund um den Äquator. Der Temperaturunterschied zwischen Tropen und Pol wird kleiner, wodurch der Ausgleich durch die Luft geringer wird. Dies führt dazu, dass die globale Zirkulation, einschließlich der durchziehenden Hoch- und Tiefdruckgebiete, verlangsamt wird.
Durch diese Veränderung verweilen Großwetterlagen länger an einem Ort, was länger anhaltende Wetterbedingungen mit sich bringt. Wenn es zum Beispiel drei Wochen ununterbrochen regnet, treten Flüsse über die Ufer und Überschwemmungen entstehen. Ebenso führen zwei Wochen ungehinderter Sonnenschein zu Waldbränden. Es wird deutlich, dass solche Veränderungen gravierende Auswirkungen auf die Umwelt haben können.
Die Verlangsamung der globalen Zirkulation könnte auch eine Erklärung für die Zunahme von stärkeren Wirbelstürmen wie Hurrikanen sein (obwohl es auch andere Ursachen gibt).
Hurrikane sind große Tiefdruckgebiete, die entstehen, wenn die Sonne in Äquatornähe das Meerwasser besonders stark erwärmt. Dadurch wird der Tiefdruck besonders intensiv (das sogenannte Luftloch wird besonders tief), und es weht Wind mit hoher Geschwindigkeit von allen Seiten ins Zentrum des Tiefdruckgebiets – ein Wirbelsturm entsteht. Sobald solche Stürme auf Land treffen, schwächen sie sich ab, da die aufsteigende Luft fehlt und der Wind das Luftloch allmählich auffüllt.
Durch den Klimawandel und die damit einhergehende Verlangsamung des Wärmetransports ziehen die Wirbelstürme jedoch langsamer über das Festland. Dadurch haben sie mehr Zeit, sich über dem Meer mit aufsteigender Luft „aufzuladen“, was ihre Stärke und mögliche Auswirkungen erhöhen könnte.
Sprinteraufgabe: Warum erwärmen die Polregionen sich eigentlich am stärksten? Schreibe Deine Antwort in die nächste, leere Zelle.
Lösungsvorschlag: Ein Grund ist, dass eine Erwärmung der Pole um wenige Grad größere Auswirkungen hat als in den Tropen. Wenn sich z.B. in der Arktis eine schneebedeckte Fläche von knapp unter dem Gefrierpunkt auf knapp über den Gefrierpunkt erwärmt, schmilzt Schnee und gibt den darunterliegenden Fels frei. Die Fläche kann dadurch kein Sonnenlicht mehr reflektieren. Im Gegenteil: Der dunkle Fels speichert viel Wärme und erwärmt sich weiter. Dadurch wird auch die Luft wieder wärmer und es schmilzt mehr Schnee. Ein Rückkopplungseffekt.
Sprinteraufgabe: Was beeinflusst zusätzlich die Entstehung von Wirbelstürmen? Schreibe Deine Antwort wieder in die nächste, leere Zelle.
Lösungsvorschlag: Auch die Wassertemperatur beeinflusst (unabhängig von der Sonnenstrahlung) die Entstehung von Wirbelstürmen. Wärmeres Wasser bedeutet mehr Energie, die am Ende mehr Tiefdruck erzeugt.
2 Wetter und Klima mit Satelliten messen
Zahlreiche Satelliten tragen dazu bei, unser Verständnis von Wetter und Klima zu vertiefen. Sie liefern beeindruckende Bilder und Daten, die uns helfen, jahreszeitliche Schwankungen und deren Auswirkungen besser nachzuvollziehen (vgl. Kapitel 1.1.4).
2.1 Breathing planet 1
Mit den nachfolgenden Zellen wird eine Animation erstellt, die den Zustand der Vegetation im Jahresverlauf visualisiert – bekannt als ‘Breathing Planet’ (‘atmender Planet’).
Die Animation bietet spannende Einblicke in das Zusammenspiel von Wetter, Jahreszeiten und Klima. Dafür dienen Aufnahmen des NASA-Satelliten Terra aus den letzten 22 Jahren. Die Daten werden nach Monaten sortiert und pro Monat zu einem durchschnittlichen Bild zusammengefasst. Das Ergebnis: 12 Bilder, die in der Animation als Endlosschleife abgespielt werden.
Zuerst wird eine Karte benötigt, auf der das Gebiet markiert werden kann, das interessiert. Diese Karte dient als Grundlage, damit die Region später detaillierter analysiert und die Animation angepasst werden kann.
import geemap
import ee
Map = geemap.Map()
MapDie nächste Code-Zelle wird genutzt, um die Animation für ein definiertes Gebiet zu erstellen. Da bisher kein Gebiet angegeben wurde, wird das Gebiet mithilfe der Koordinaten in der dritten Zeile definiert. Anschließend wird die Variable timelapse definiert, wobei die Parameter in den Klammern angegeben werden. Am Ende wird die Animation angezeigt.
roi = Map.user_roi
if roi is None:
roi = ee.Geometry.BBox(-18.6983, -36.1630, 52.2293, 38.1446)
Map.addLayer(roi)
Map.centerObject(roi)
timelapse = geemap.modis_ndvi_timelapse(
roi,
out_gif='ndvi.gif',
data='Terra',
band='NDVI',
start_date='2000-01-01',
end_date='2022-12-31',
frames_per_second=10,
title='MODIS NDVI Timelapse',
overlay_data='countries',
)
geemap.show_image(timelapse)
# ... each frame of the animation is the 20-year median NDVI for the same 16-day composite each year from 2000 to 2019 ...
# https://developers.google.com/earth-engine/tutorials/community/modis-ndvi-time-series-animationAufgabe:
Gehe in die Map zurück und öffne oben rechts das Layers-Menü. Lösche dort alle gezeichneten Geometrien, z. B. Layer 1 oder Drawn Features, indem auf das X neben den Einträgen geklickt wird. Die Basemap OpenStreetMap bleibt dabei erhalten.
Falls möglich, klicke in der Werkzeugleiste auf der linken Seite der Karte auf das Mülleimer-Symbol und wähle „Clear All“.
Nutze anschließend das Tool „Draw a rectangle“ in der Werkzeugleiste auf der linken Seite der Karte, um ein Rechteck über einem Gebiet Deiner Wahl zu zeichnen. –> 
<–
Einige Vorschläge findest Du unten. Führe danach die Codezelle unter der Karte erneut aus.
Versuche, bekannte Details im Bild zu erkennen, und erkläre Dir das Ergebnis.
Wie wäre es zum Beispiel mit dem Land, in dem Du zuletzt Urlaub gemacht hast? Oder mit dem Land Deines Lieblingssportvereins?
Berlin verdient ebenfalls genauere Betrachtung: - Warum verschwindet Berlin im Sommer scheinbar? - Warum gibt es in Berlin einige Pixel, die kaum Veränderungen zeigen, während der Rest des Stadtgebiets zwischen braunen und grünen Farbtönen wechselt? - Was sind die drei Pixel im Südosten Berlins, die entweder braun oder weiß erscheinen?
Notiere Deine Antworten in die nächste, leere Zelle.
Lösungsvorschlag: Berlin scheint im Sommer zu verschwinden, weil die Vegetation Teile der Stadt überdeckt. Das trifft vor allem auf Straßen zu, entlang derer Bäume stehen. Im Herbst und Winter fallen die Blätter von den Bäumen und geben den Blick auf künstliche, versiegelte Oberflächen wie Beton und Dachziegel frei.
Es handelt sich um den Berliner Tiergarten. Der verliert zwar im Winter auch das Laub, es kommt aber kein Beton, sondern Wiesen und andere Vegetation zum Vorschein.
Die paar Pixel im Südosten Berlin sind der Große Müggelsee. Wasser verändert seine Oberfläche im Sommer und Winter nicht und erscheint daher zu allen Jahreszeiten weitestgehend gleich.
2.2 Breathing planet 2
Auch für das Meer können entsprechende Animationen erstellt werden. Dabei lässt sich erkennen, dass Wasser und seine Temperatur ebenfalls jahreszeitlichen Schwankungen unterliegen. Mit genauem Hinsehen können Meeresströmungen wie der Golfstrom entdeckt werden. Dieser transportiert, wie die Luft, Energie in Form von Wärme aus den Tropen zu den Polen.
Der Einfluss der Corioliskraft wird ebenfalls sichtbar, da auch Wassermassen entsprechend abgelenkt werden.
Map = geemap.Map()
Maproi = Map.user_roi
if roi is None:
roi = ee.Geometry.BBox(-171.21, -57.13, 177.53, 79.99)
Map.addLayer(roi)
Map.centerObject(roi)timelapse = geemap.modis_ocean_color_timelapse(
satellite='Aqua',
start_date='2018-01-01',
end_date='2020-12-31',
roi=roi,
frequency='month',
out_gif='temperature.gif',
overlay_data='continents',
overlay_color='yellow',
overlay_opacity=0.5,
)
geemap.show_image(timelapse)
3 Veränderung der monatlichen Oberflächentemperatur - Wetter oder Klima?
Das Copernicus-Erdbeobachtungsprogramm der ESA stellt zahlreiche Produkte zur Untersuchung des Klimawandels bereit. Ein Beispiel dafür sind die Daten aus dem ERA5-Datensatz, der die durchschnittliche Temperatur der Landoberfläche seit 1950 dokumentiert.
In der folgenden Abbildung werden zwei Zeitpunkte miteinander verglichen: Mai 1970 und Mai 2022. Es ist klar zu erkennen, dass die Temperaturen auf der rechten Seite der Abbildung höher liegen – ein ähnliches Muster zeigt sich auch in der Darstellung aus Abschnitt 1.5.
Aufgabe: Überlege, ob Du hier eine Veränderung des Wetters oder des Klimas zu sehen ist. Schreibe Deine Argumente in die nächste, leere Zelle.
Hier kannst Du deine Antwort notieren:
Lösungsvorschlag: Der zeitliche Abstand zwischen beiden Bildern beträgt 52 Jahre. Einerseits erlaubt dies Rückschlüsse über klimarelevante Zeiträume. Andererseits betrachten wir “nur” jeweils die Durchschnittemperaturen im Monat Mai. Auch wenn wir immerhin vier Wochen mitteln, ist theoretisch möglich, dass die Monate jeweils Ausreißer aus einem langen Trend sind, also z.B. der Mai 1970 besonder kalt war.
Insgesamt ist es also wahrscheinlich, dass es sich hier um Klimawandel handelt. Eine Darstellung wie ein Diagramm, das auch die anderen Monate und Jahre beinhaltet, würde jedoch noch verlässlichere Aussagen erlauben.
Wiederverwendung
Zitat
Mit BibTeX zitieren:
@online{2025,
author = {, IZG},
title = {Klimawandel},
date = {2025-05-30},
url = {https://climate-data-entrepreneurial-club.netlify.app/modul_3/notebooks/03c_Klimawandel.html},
langid = {de}
}
Bitte zitieren Sie diese Arbeit als:
IZG. 2025. “Klimawandel.” May 30, 2025. https://climate-data-entrepreneurial-club.netlify.app/modul_3/notebooks/03c_Klimawandel.html.