Atmosphärenmodelle

Verfasst von H.R. Schneebeli und A. Vogelsanger

Inhalt	hydrostatische Grundgleichung als Grundlage für die mathematische Beschreibung von eindimensionalen Modellatmosphären
Schultyp	Gymnasium
Voraussetzungen	Differentialgleichungen, Differenzieren und Integrieren
Dauer	5-10 Lektionen, gut geeignet für Unterricht nach der Puzzle-Methode

Worum geht es?

Die hydrostatische Grundgleichung, eine Differentialgleichung, bildet die Grundlage für die mathematische Beschreibung von eindimensionalen Modellatmosphären. Die Physik liefert dazu noch Materialgleichungen, etwa die Gleichungen für ideale Gase. Konkrete Anwendungen der Mathematik und Physik werden beim Entwickeln von Atmosphärenmodellen verknüpft. Die drei Grössen Temperatur, Druck und Höhe sind in den Modellen miteinander durch Gesetze verbunden. Ist die Temperatur als Funktion des Druckes bekannt und ist zudem noch für eine Höhe der Druck vorgeschrieben, so lässt sich die Höhe als Funktion von Temperatur und Druck bestimmen oder umgekehrt kann der Druck auf vorgegebener Höhe ermittelt werden, wenn man den Druck auf einer einzigen Höhe kennt und der Temperaturverlauf als Funktion der Höhe bekannt ist.

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Atmosphärenmodelle und Differentialgleichungen

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