Wetterinstrumente bauen

Du hast es satt, jeden Tag die Wettermeldungen zu überprüfen und würdest gerne das Wetter selbst voraussagen können? Nationale Wetterdienste benutzen Wetterinstrumente wie Barometer, Anemometer, Schleuderpsychrometer, Windfahnen und Regenmesser, um wichtige Informationen über das Wetter zu sammeln.^{[1]XForschungsquelle} Mit Haushaltsmitteln und einer ausführlichen Anleitung kann man auch zu Hause fünf Wetterinstrumente selber bauen.

Teil 1

Teil 1 von 5:

Baue ein Barometer

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Informiere dich darüber, wozu ein Barometer verwendet wird. Mit einem Barometer werden Luftdruckänderungen in Millibar (mbar) oder Millimeter-Quecksilbersäule (mmHg) gemessen, um Vorhersagen über das Wetter treffen zu können. Für die Vorhersage vom Wetter ist der Luftdruck zwar entscheidend, allerdings sind die Bestandteile der Luft mikroskopisch klein und lassen sich nicht mit dem bloßen Auge erkennen. Luftdruck entsteht, wenn winzige Luftteilchen (auch bekannt als Luftmoleküle) mit ihrem Gewicht auf eine Fläche drücken. Wenn Luft komprimiert wird, wird sie hohem Druck ausgesetzt und deutet auf eine Wetteränderung hin.^{[2]XForschungsquelle}
- Wenn das Quecksilber oder die Nadel eines Barometers ansteigt, deutet es auf sonniges und trockenes Wetter. Sinkt das Quecksilber oder die Barometernadel, dann wird es stürmisch und nass.^{[3]XForschungsquelle}
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Besorg das Material. Um ein Barometer selber zu bauen, brauchst du Folgendes:
- Kleine, leere Kaffeekanne
- Plastikfolie
- Schere
- Klebeband
- Strohhalm
- Karteikarte
- Gummiband
Befestige die Plastikfolie mit einem Gummiband auf der Oberseite der Plastikkanne, sodass die Kanne luftdicht verschlossen ist.
Ein Ende sollte dabei in der Mitte der Kanne platziert werden, während das andere Ende von einer Seite rausschauen sollte.^{[4]XForschungsquelle}
Teile die Karte in zwei Hälften ein und schreibe „Hoher Druck” auf die obere Hälfte. Schreibe anschließend „Niedriger Druck“ auf die untere Hälfte der Karteikarte.
Die Karte sollte so neben der Kaffeekanne platziert werden, dass die mittlere Linie zwischen „Hoher Druck“ und „Niedriger Druck“ auf gleicher Höhe liegt wie der Strohhalm. Sobald du das Barometer nach draußen stellst, wird der Strohhalm Änderungen des Luftdrucks anzeigen. Du könntest die Karte auch an einem Stein oder etwas Anderem befestigen, um sie zu fixieren.^{[5]XForschungsquelle}
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Notiere, wenn der Strohhalm steigt oder sinkt. Notiere dir beim Anbringen die Position des Strohhalms und ob er in den Bereich „Hoher Druck“ oder „Niedriger Druck“ zeigt. Stell die Kanne nach draußen und notiere dir, ob das Ende vom Strohhalm steigt oder sinkt.^{[6]XForschungsquelle}
- Bei hohem Luftdruck wird die Plastikfolie eingedrückt, sodass das Ende des Strohhalms steigt. Bei tiefem Druck bläht sich die Plastikfolie auf und das Strohhalmende sinkt.
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Teil 2

Teil 2 von 5:

Baue ein Anemometer

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Informiere dich über die Anwendung eines Anemometers. Mit einem Anemometer können Wissenschaftler die Windgeschwindigkeit messen. Da sich dieses Instrument mit derselben Geschwindigkeit dreht wie der Wind, lässt sich damit die Windgeschwindigkeit direkt messen.^{[7]XForschungsquelle}
- Windgeschwindigkeiten werden üblicherweise nach der Beaufortskala, basierend auf beobachteten Merkmalen, in Stärke 0-12 eingeteilt. Mit deinem selbstgebauten Anemometer kannst du ruhige, schwache, mäßige und starke Böen erkennen.
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Besorg das Material. Um ein Anemometer zu bauen, benötigst du Folgendes:
- 4 gleichfarbige Plastikbecher
- 1 Plastikbecher in anderer Farbe
- 2 lange Streifen aus fester Pappe
- Kugelschreiber
- Bleistift mit befestigtem Radiergummi
- Lineal
- Hefter
- Reißnagel
- Uhr mit einem Sekundenzeiger oder Stoppuhr
- Kleiner Ventilator
- Taschenrechner
Hefte sie dann mit dem Hefter in der Mitte vom Plus-Zeichen zusammen, damit sie diese Form behalten.
Verwende dabei den andersfarbigen Becher gemeinsam mit den drei gleichfarbigen Bechern. Hefte die Becher so an die Pappstreifen, dass sie auf der Seite liegen und relativ zu den Pappstreifen in gleiche Richtung zeigen.
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Steck den Reißnagel durch die Mitte der Pappstreifen, bevor du ihn in das Radiergummi am Bleistift steckst.
- Schneide mit der Schere ein kleines Loch in den übrigen Becher und steck da den Bleistift hinein.
- Das Anemometer wird durch den Stift im Becher stabilisiert und sollte nun aufrecht stehen können. Insgesamt sollten an den Enden der Pappstreifen vier Becher befestigt sein, die alle in dieselbe Richtung zeigen.
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Stell den Ventilator in einem Abstand von einigen Metern vom Anemometer auf und schalte ihn auf niedrige Stufe ein. Zähle mithilfe der Stoppuhr die Anzahl der Umdrehungen innerhalb von 15 Sekunden und multipliziere die gemessene Anzahl mit 4, um die Anzahl der Umdrehungen pro Minute zu erhalten.^{[8]XForschungsquelle}
- Der andersfarbige Becher kann als Markierung für jede neue Umdrehung verwendet werden. Dabei findet immer eine neue Umdrehung statt, sobald der Becher ein Mal herumgekommen ist. Dies wird dir dabei helfen, Umdrehungen genauer zu zählen.
- Du kannst das Anemometer auch draußen testen, um die Windstärke zu messen. Erstelle dazu eine Tabelle mit zwei Spalten, eine Spalte für das Zeitintervall und die andere für die Anzahl der Umdrehungen. Trage anschließend das Zeitintervall und die Anzahl der Umdrehungen in diesem Intervall ein.
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Teil 3

Teil 3 von 5:

Baue ein Schleuderpsychrometer

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Informiere dich über die Anwendung eines Schleuderpsychrometers. Dieses Instrument misst die Luftfeuchtigkeit oder die relative Feuchtigkeit einer Umgebung über den Kühleffekt bei der Verdunstung.^{[9]XForschungsquelle}
- Relative Feuchtigkeit ist das Verhältnis der Menge an Wasserdampf in der Luft zu der Menge an Wasserdampf, die bei einer bestimmten Temperatur in der Luft hätte sein können. Wenn du beispielsweise durch Nebel gehst, bist du 100%iger Feuchtigkeit ausgesetzt. Wenn du aber durch eine Wüste wanderst, beträgt die Feuchtigkeit etwa 10%.^{[10]XForschungsquelle}
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Besorg dir das Material. Um zu Hause dein eigenes Schleuderpsychrometer zu bauen, benötigst du Folgendes:^{[11]XForschungsquelle}
- Baumwollmull, besser in Pads als in Bauschen
- Schere
- Kleines Gummiband
- Leere Plastikflasche mit ½ Liter Vermögen
- Durchsichtiges Klebeband
- 2 Celsius-Thermometer mit rotem Alkohol
- Wasser
- 46 cm lange Schnur
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Feuchte eine Doppellage Baumwollmull mit Wasser an. Dadurch kann Feuchtigkeit in deinem Schleuderpsychrometer besser eingefangen werden.^{[12]XForschungsquelle}
- Wickel mithilfe des Gummibands einen Thermometerfühler mit Baumwollmull ein.
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Befestige die Thermometer an der Plastikflasche. Befestige das in Baumwollmull gehüllte Thermometer mit Klebeband an einer Seite der Plastikflasche.^{[13]XForschungsquelle}
- Befestige mit Klebeband das andere Thermometer an die andere Seite der Flasche. Achte dabei darauf, dass die Skala und der rote Alkohol im Thermometer sichtbar bleiben.
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Binde die Schnur am oberen Ende der Flasche fest. Achte dabei darauf, dass die Schnur gut an der Oberseite der Flasche befestigt ist, da du die Flasche darüber festhalten und schleudern musst, um eine Messung mit dem Schleuderpsychrometer durchzuführen.^{[14]XForschungsquelle}
- Halte das Schnurende gut fest und kreise die Flasche eine Minute lang draußen im offenen Gelände. Notiere dir dann die Temperaturen auf beiden Thermometern.
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Bestimme die Differenz beider Temperaturen. Notiere beide Temperaturen und subtrahiere dann die tiefere Temperatur von der höheren Temperatur, um die Temperaturdifferenz zu bestimmen. Wahrscheinlich wird dir auffallen, dass das in Baumwollmull gehüllte Thermometer immer eine tiefere Temperatur anzeigt als das trockene Thermometer.^{[15]XForschungsquelle}
- Das angefeuchtete Thermometer zeigt immer eine tiefere Temperatur an als das trockene, weil das Wasser am angefeuchteten Thermometer verdampft, während du die beiden Thermometer kreist. Durch die Verdampfung wird der angefeuchtete Temperaturfühler abgekühlt. Je trockener die Luft dabei ist, desto mehr Wasser verdampft und desto höher ist die Differenz zwischen den beiden Temperaturfühlern.
- Du kreist das Schleuderpsychrometer draußen. Das trockene Thermometer zeigt beispielsweise 22 Grad Celsius an und die Anzeige des angefeuchteten Thermometers steht auf 12 Grad Celsius.
- Ist das Wetter an einem Tag sehr feucht, so zeigt das trockene Thermometer beispielsweise 22 Grad Celsius an, während der angefeuchtete Temperaturfühler 21 Grad Celsius anzeigt. Weil nur wenig Wasser vom angefeuchteten Temperaturfühler verdampft, ist es ein Hinweis auf hohe Luftfeuchtigkeit.
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Teil 4

Teil 4 von 5:

Baue eine Windfahne

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Informiere dich über die Anwendung einer Windfahne. Mit diesem Instrument kannst du die Richtung erkennen, von wo der Wind weht. Die Windrichtung ist ein essentieller Bestandteil der Wettervorhersage, da das Wetter durch den Wind in ein bestimmtes Gebiet gebracht wird.^{[16]XForschungsquelle}
- Windfahnen können sich drehen und zeigen dabei in die Richtung, aus der der Wind weht. Das Instrument hat zwei Enden: Das schmalere Ende dreht sich in Windrichtung, während das breite Ende den Wind einfängt. Das schmale Ende zeigt dabei die Windrichtung an, beispielsweise nach Norden, Süden, Osten oder Westen. Um die Windfahne richtig benutzen zu können, solltest du am Ort der Messung wissen wo Nord, Süd, Ost oder West liegt.
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Besorg dir die benötigten Materialien. Um eine Windfahne zu bauen, brauchst du Folgendes:^{[17]XForschungsquelle}
- Aktenmappe aus Pappe
- Reißzwecke
- Schere
- Kleber
- Bleistift mit einem Radiergummi
- Strohhalm
- Knetmasse
- Pappteller
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Bastle den Pfeil. Schneide aus dem Karton eine 5 cm lange Pfeilspitze mit einer 5 cm breiten Basis. Schneide dann eine 7 cm lange und 7 cm breite Linie für den Pfeilschwanz aus.^{[18]XForschungsquelle}
- Schneide den Strohhalm an beiden Enden 1 cm tief ein. Bilde dann den Pfeil, indem du die Pfeilspitze an das eine Ende des Strohhalms und den Pfeilschwanz an das andere Ende des Strohhalms steckst.
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Baue die Basis der Windfahne. Steck dazu die Reißzwecke durch die Mitte des Strohhalms in den Radiergummi am Bleistift.^{[19]XForschungsquelle}
- Drück das spitze Ende des Bleistifts in einen kleinen Klumpen Knetmasse, um die Basis der Windfahne zu bauen.
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Notiere die vier Himmelsrichtungen auf einem Pappteller. Schreibe die vier Himmelsrichtungen Nord, Süd, Ost und West auf den Rand vom Pappteller.^{[20]XForschungsquelle}
- Bring die Knetmasse mit dem angebrachten Pfeil in der Mitte des Papptellers an.
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Probier die Windfahne aus. Um die Windfahne zu überprüfen, kannst du direkt auf die Fahne pusten. Sie funktioniert, wenn sie sich frei drehen kann.^{[21]XForschungsquelle}
- Du kannst die Himmelsrichtungen mit einem Kompass bestimmen. Dazu musst du die Windfahne auf dem Teller draußen auf einer flachen Oberfläche platzieren. Bestimme dann mit einem Kompass wo Norden ist und drehe den Pappteller so, dass er in die richtige Richtung zeigt.
- Betrachte die Windfahne. Ist der Wind sehr stark, solltest du den Teller festhalten, damit er nicht wegfliegt. Betrachte die Richtung, in die der Pfeil zeigt und lies die entsprechende Himmelsrichtung auf dem Pappteller ab, um die Windrichtung zu bestimmen. Wenn der Pfeil beispielsweise nach Westen zeigt, kommt der Wind aus dem Westen.
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Teil 5

Teil 5 von 5:

Baue ein Regenmesser

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Dieses Instrument dient zur Messung vom Niederschlag in einem bestimmten Zeitraum. Über die Niederschlagsmessung können Meteorologen überprüfen, wie viel es an einem bestimmten Tag oder in einem bestimmten Zeitraum geregnet hat. Außerdem liefert eine Niederschlagsmessung Informationen über die jährliche oder saisonale Änderung des Niederschlags.^{[22]XForschungsquelle}
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Besorg dir das Material. Um einen Regenmesser zu bauen, benötigst du Folgendes:
- Leeres, zylinderförmiges, durchsichtiges Einmachglas wie zum Beispiel von Oliven
- Durchsichtiges Lineal aus Plastik
- Gummiband
- Plastiktrichter
- Durchsichtiges Klebeband
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Befestige das Lineal am Einmachglas. Das Lineal kannst du mit dem Gummiband an der Außenseite vom Einmachglas befestigen. Stell dabei sicher, dass das untere Ende des Lineals auf gleicher Höhe mit dem Boden vom Einmachglas liegt und dass die Skala des Lineals deutlich erkennbar ist.^{[23]XForschungsquelle}
- Alternativ könntest du das Lineal innen am Einmachglas so befestigen, dass es vertikal auf dem Glasboden steht. Achte dabei darauf, dass du die Skala von außen erkennen kannst.
Der Trichter sollte über dem Glas so angebracht werden, dass die gesamte Glasöffnung vom Trichter bedeckt ist. Auf diese Weise tritt Wasser in das Einmachglas, ohne dass es an der Außenseite herunterfließt.^{[24]XForschungsquelle}
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Teste den Regenmesser. Wenn du in einer Gegend lebst, wo es das gesamte Jahr über nicht viel regnet, kannst du den Regenmesser auch am Wasserhahn testen. Lass dazu einfach Kranwasser reinlaufen und miss anschließend den Pegel.^{[25]XForschungsquelle}
- An einem regnerischen Tag kannst du das Regenmesser draußen an einem sicheren Ort stehen lassen, wo weder Bäume noch andere Hindernisse den Regen abschirmen können. Überprüfe den Wasserpegel nach jedem Regen. Denk daran, das Einmachglas nach jeder Messung zu leeren, um genaue Ergebnisse zu erhalten.
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