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FALLSTUDIE
August 2011. „Irene“ eröffnet die
Hurrikansaison in Amerika. Lesen Sie den
beiliegenden Nachrichtentext und machen
Sie sich ein Bild der Situation.
Phase
1
27.08.2011 um 11:58
Gesamter Nahverkehr steht still
New York ist in Alarmbereitschaft.
Wegen des Hurrikans „Irene“, der sich
mit rasender Geschwindigkeit auf die
US-Ostküste zubewegt, werden ab
Samstagmittag alle Flughäfen der Stadt
geschlossen. US-Fluggesellschaften
strichen bereits 7.000 Flüge. Auch der
AUA-Flug von Wien nach New York
wurde abgesagt. Durch die
Schließungen will man das Chaos von
gestrandeten Passagieren vermeiden.
Denn auch der gesamte Nahverkehr an
der US-Ostküste steht wegen des
Hurrikans still. Teile von New York
wurden vorsorglich zwangsevakuiert.
Auf Kategorie 1 herabgestuft
Die Ankunft des Hurrikans wird für
Samstag im Bundesstaat North Carolina
erwartet. Am Samstag wurde „Irene“ zu
einem Sturm der Kategorie 1
zurückgestuft. Doch die Windstärke
verlor nur leicht an Kraft: Von 160 km/h
auf 150 km/h. Auf seinem Weg in
Richtung Norden soll der Hurrikan
wieder an Stärke zulegen.
Fragen, die Sie ohne weitere Quellen ausgehend von diesem Text
diskutieren:
1.
2.
3.
4.
5.
Warum zieht der Hurrikan Richtung Norden?
Warum wurde der Hurrikan auf Kategorie 1 zurückgestuft?
Was sind Hurrikan-Kategorien?
Warum soll der Hurrikan aus seinem Weg nach Norden an Stärke zulegen?
Wie schnell ist der Hurrikan?
Foto: NOAA
Aufgaben, die Sie mit weiteren Quellen lösen:
1.
2.
3.
4.
Erzählen Sie den Inhalt dieses Artikels in Form eines fiktiven Korrespondentenberichtes für die Zeit im Bild 2.
Zeichnen Sie dazu eine Karte der Situation, in die Sie die im Text genannten Windgeschwindigkeiten einzeichnen.
Definieren Sie zuvor die Begriffe Geschwindigkeit, Kraft, Stärke und Windstärke.
Erstellen Sie eine Tabelle der Hurrikan-Kategorien.
HURRIKAN IN RICHTUNG NEW YORK | Fallstudien Physik | www.phyx.at | Seite 1
FALLSTUDIE
Phase
2
Sie arbeiten nun mit eigenen Unterlagen am Inhalt - zum Thema Hurrikans:
Inhaltliche Arbeit / Unterricht, gemeinsame Arbeit und Recherche. Präsentieren Sie
danach Ihre Ergebnisse.
Thema 1: Woher bezieht ein Hurrikan die Energie?
Thema 2: Wie wird ein Hurrikan gebildet, wie „lebt“ er, und wie löst er sich wieder auf?
Thema 2: Kann man den Pfad eines Hurrikans vorhersagen?
Thema 3: Welche Arten von Geschwindigkeiten kommen bei Hurrikans vor?
Thema 4: Welche Arten von Stürmen gibt es überhaupt, wie und wo treten sie auf?
Thema 5: Unter welchen Umständen kann auch in Österreich ein Gebiet zwangsweise
evakuiert werden?
Wählen Sie weitere Themen nach Bedarf und Interesse.
Fragen zur Diskussion nach der Präsentation der inhaltlichen Arbeiten
1. Warum nehmen Hurrikans in Anzahl und Stärke zu, wenn die Wassertemperatur nur
wenig steigt? Was bedeutet das im Zusammenhang mit Klimawandel und steigenden
Durchschnittstemperaturen?
2. Energieerhaltung: In welchen Formen tritt Energie bei einem Hurrikanereignis auf?
3. Zitat aus einer englischsprachigen Zeitung:
Circular tropical weather systems are named – and become „tropical storms” – when
maximum sustained winds reach 62 km/h. They become hurricanes when top winds hit
118 km/h. [Quelle: Globe and Mail, 8.4.2000; Wetter]
Ein Hurrikan wird mit der nächsthöheren Kategorie klassifiziert, wenn die
auftretenden Windgeschwindigkeiten bestimmte Grenzen überschreiten. Warum
haben diese Grenzen - in km/h - so sonderbare, offenbar genaue Zahlenwerte?
Phase
3
Interpretation und Vokabular: Sehen Sie sich auf der folgenden Seite die Karte von New
York genau an. Wie kommt es zu den unterschiedlichen Farben? Wie können die
Gefährdungszonen schon vor einem Ereignis bekannt gemacht werden? Suchen Sie sich
Quellen, die Ihre Argumentation unterstützen.
[Quelle: http://www.nyc.gov/html/oem/downloads/pdf/hurricane_map_english.pdf]
Zusatzaufgabe: Erstellen Sie ein Vokabelverzeichnis der für das Verständnis der
englischsprachigen Darstellung wichtigen Begriffe und ergänzen Sie es um wichtige
Begriffe zum Thema Hurrikans, die Sie in englischsprachigen Artikeln finden.
Wenn Sie auch akustisch arbeiten wollen, ist die Website von National Public Radio eine
Quelle für englischsprachige Radiobeiträge zum Thema. Link: http://www.npr.org
HURRIKAN IN RICHTUNG NEW YORK | Fallstudien Physik | www.phyx.at | Seite 2
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181 CONVENT AVE.
549 AUDOBON AVE.
439 W. 49TH ST.
695 PARK AVE.
215 W. 114TH ST.
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Residents in Zone C may experience storm surge flooding
from a MAJOR (Category 3 & 4) hurricane making landfall
just south of New York City. A major hurricane is unlikely
in New York City, but not impossible.
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Residents in Zone B may experience storm surge flooding
from a MODERATE (Category 2 and higher) hurricane.
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Residents in Zone A face the highest risk of flooding
from a hurricane's storm surge. Zone A includes all
low-lying coastal areas and other areas that could
experience storm surge from ANY hurricane making
landfall close to New York City.
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IS 90
3. If you cannot stay with friends or family, use the Finder,
call 311 (TTY: 212-504-4115), or use this map to identify
which evacuation center is most appropriate for you.
NOTE: Not all evacuation centers are accessible by all
modes of transportation. Visit the MTA's website at
www.mta.info or call 718-330-1234 for the latest transit
information.
N
N
D
OO
TAFT HS
TH
TREM
118TH
LW
PS 211
2. The City strongly encourages evacuees first to seek shelter
with friends or family located outside the evacuation zones.
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PO
LINS
RAW
114TH
115TH
DY
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BX COMM COLLEGE
G. WASHINGTON HS
PS 306
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119TH
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10TH
215
213T TH
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MAY
How to Use This Map*
1. Determine whether you live in an evacuation zone by
using the Hurricane Evacuation Zone Finder at
www.NYC.gov/hurricanezones, calling 311
(TTY: 212-504-4115), or consulting this map.
If your address falls into one of the City's hurricane
evacuation zones, you may have to evacuate during
a hurricane.
RR
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9 TH
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144
5T
3RD
UNION 14
22
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166TH
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130TH
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MOSHOL
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YH
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HE
RIVER
HUTCH
NEW YORK CITY
HURRICANE
EVACUATION
ZONES
RARITAN BAY
Log on to
NYC.gov/hurricanezones
or call 311 to find out
if you live in a hurricane
evacuation zone.
EVACUATION CENTER
ADDRESS
QUEENS
AQUEDUCT RACETRACK
AVIATION HS
BAYSIDE HS
BELMONT RACETRACK
CHRIST THE KING HS
FLUSHING HS
FOREST HILLS HS
HILLCREST HS
JHS 185
NEWCOMERS HS
NEWTOWN HS
PS 19
QUEENS COLLEGE
QUEENSBORO COMM COLL
WILLIAM C. BRYANT HS
YORK COLLEGE
ROCKAWAY BLVD & 108TH STREET
45-30 36TH ST.
32-24 CORP. KENNEDY BLVD.
HEMPSTEAD TPKE. & CROSS ISLAND PKWY.
68-02 METROPOLITAN AVE.
35-01 UNION ST.
67-01 110TH ST.
160-05 HIGHLAND AVE.
147-26 25TH DR.
28-01 41ST AVE.
48-01 90TH ST.
98-02 ROOSEVELT AVE.
65-30 KISSENA BLVD.
222-05 56TH AVE.
48-10 31ST AVE.
94-20 GUY R. BREWER BLVD.
BROOKLYN
BOYS & GIRLS HS
BROOKLYN TECH HS
BUSHWICK HS
CLARA BARTON HS
FRANKLIN K. LANE HS
IS 117
IS 136
IS 187
PS 189
IS 246
PS 249
IS 271
IS 292
IS 383
JHS 57
JOHN JAY HS
NYC TECHNICAL COLLEGE
ROOSEVELT HS
1700 FULTON ST.
29 FORT GREENE PLACE
400 IRVING AVE.
901 CLASSON AVE.
999 JAMAICA AVE.
300 WILLOUGHBY AVE.
4004 4TH AVE.
1171 65TH ST.
1100 E. NEW YORK AVE.
72 VERONICA PLACE
18 MARLBOROUGH RD.
1137 HERKIMER ST.
300 WYONA ST.
1300 GREENE AVE.
125 STUYVESANT AVE.
237 7TH AVE.
300 JAY ST.
5800 20TH AVE.
FALLSTUDIE
Phase
4
Hintergrundtext: Tropische Wirbelstürme
Lesen Sie folgenden Text, klären Sie unbekannte Stellen und kritisieren Sie diesen Text: ist
er gut, verständlich, gibt es sonderbare Stellen oder eventuell Fehler?
[Quelle: ORF-On (1998). [27.08.1998]. http://www.orf.at/orfon/980827-11045/index.html]
Was ist ein Tornado, was ein Hurrikan?
Der Hurrikan wird als tropischer Wirbelsturm bezeichnet, der nur über
warmen Meeren mit einer Wassertemperatur von mindestens 27 Grad
entsteht. Er erreicht Drehgeschwindigkeiten von mehr als 120
Stundenkilometern und tritt östlich der Westindischen Inseln und in der
Karibik auf. Vor China und Japan heißt derselbe Wirbelsturm Taifun.
Willy Willy heißen die schweren Wirbelstürme vor West- und
Nordwestaustralien, Cordonazo vor der Westküste Mexikos und SüdseeZyklone, wenn sie im südlichen Stillen Ozean auftreten.
Mit den Oberbegriffen Wirbelsturm oder Zyklon werden Drehwinde
bezeichnet, die sich in der südlichen Hemisphäre im Uhrzeigersinn
drehen und in der nördlichen Halbkugel entgegengesetzt. Wirbelstürme
zeichnen sich durch ein starkes Druckgefälle aus. Im Zentrum des
Wirbels herrscht fast Windstille, das Zyklonfeld umschließt das Zentrum
ringförmig. Je nach Stärke und Verbreitungsgebiet erhalten Wirbelstürme
unterschiedliche Bezeichnungen.
Der Tornado ist ein Wirbelsturm, der durch starke Temperatur- und
Druckunterschiede über dem Festland entsteht. Meist treten diese
heftigen lokalen Luftwirbel in Verbindung mit Gewitterwolken über dem
nordamerikanischen Festland auf. Der Wind eines Tornados erreicht eine
Drehgeschwindigkeit von bis zu 480 Stundenkilometern. Der Tornado
kann sich mit 50 Kilometern pro Stunde voranbewegen. Sein
Durchmesser erreicht bis zu 1,6 Kilometer.
Orkan wird jeder Wind genannt, der auf der Beaufort-Skala den höchsten
Stärkegrad zwölf erreicht und damit Geschwindigkeiten von 117
Stundenkilometern und mehr.
Ein Blizzard ist kein Wirbelsturm, sondern ein winterlicher Schneesturm
über dem nordamerikanischen Festland. Er entsteht durch starke
Temperaturstürze und erreicht Geschwindigkeiten von über 56
Stundenkilometern.
Lesen Sie nach Ihrer eigenen Kritik nun eine Analyse des Textes auf den folgenden Seiten und
gleichen Sie Ihre Ergebnisse mit den Ergebnissen des Autors ab. Bringt er neue Aspekte,
stimmen Sie ihnen zu? Bringen Sie neue Aspekte, an die er nicht gedacht hat?
HURRIKAN IN RICHTUNG NEW YORK | Fallstudien Physik | www.phyx.at | Seite 3
FALLSTUDIE
Analyse des Manuskriptes „Was ist ein Tornado, was ein Hurrican?“ vor dem Hintergrund der Eignung als
Informationstext für ein allgemeingebildetes aber nicht spezialisiertes Nachrichtenpublikum
[Quelle: Bodingbauer, Lothar: Physik im Radio. Diplomarbeit, Universität Wien, 2002]
1. Thema
„Was ist ein Tornado, was ein Hurrikan?“ – Das Thema wird durch die Nennung zweier in dramaturgischer Absicht
nicht weiter erklärten Begriffe gebildet. Tatsächlich werden in vorliegendem Text mehr als diese zwei Konzepte
behandelt.
2. Ziel, Aufbau, Stil und Dramaturgie
Ziel des Textes ist eine Unterscheidung verschiedener Wirbelstürme nach Eigenschaften und den Ort ihrer Entstehung,
und eine klare Zuordnung ihrer Namen.
Der Text ist lexikalisch aufgebaut. Er verwendet vom Beginn bis zum Ende physikalische bzw. meteorologische
Grundkonzepte, die als bekannt vorausgesetzt werden. Mit diesen physikalischen Grundkonzepten werden die neuen –
meteorologischen – Konzepte erklärt.
Der erste Absatz erklärt den Hurrikan u. a. mit dem als bekannt vorausgesetzten Wirbelsturm. Der Taifun wird als
geographische Abart des Hurrikans genannt, ebenso Willy Willy, Cordonazo und Südsee-Zyklone. Es folgt eine
Erklärung des Obergriffes Wirbelsturm bzw. Zyklon, wie auch eine Erklärung des Tornados als Wirbelsturm, der über
Festland entsteht, und der Orkan, wie auch die Nennung des Blizzards als Ausnahme.
Alle Erklärungen sind sachlich gehalten.
Der Text verläuft weitgehend linear, bis auf einen Einschub: Als dramaturgische Besonderheit wird die Erklärung des
Oberbegriffes Wirbelsturm nachgereiht bzw. eingeschoben.
3. Maßsystem
Der Text verwendet europäische, metrische Maße mit Zahlenwerten, die durch die Umrechnung aus dem
Angelsächsischen System entstanden sind. Die Temperaturangaben erfolgen in Grad Celsius. Die angegeben
Zahlenwerte stellen Schwellenwerte dar, die für die Bezeichnung der einzelnen Wirbelstürme von Bedeutung sind.
Der Autor wird mindestens zwei Textgrundlagen verwendet haben, von denen mindestens eine davon aus dem
angelsächsischen Raum kommen dürfte. Die Längenwerte 1, 6 km (1 Meile) und Geschwindigkeitswerte 56
Stundenkilometer (35 Miles per hour), 117 Stundenkilometer (75 Miles per hour), 480 Stundenkilometer (300 Miles per
hour), Temperaturwerte 27 Grad Celsius (80 Grad Fahrenheit) lassen darauf schließen. Dass der Wert 50 Kilometer pro
Stunde auftritt, deutet auf die zweite, nichtangelsächsische Textgrundlage hin, die die korrekte Bezeichnung Kilometer
pro Stunde gemeinsam mit einem gerundeten Schwellenwerten verwendet. Es wird im Text nicht auf die Bedeutung
oder Entstehung dieser Schwellenwerte eingegangen und damit auch eine extreme Genauigkeit suggeriert.
An dieser Stelle sei ein alternatives Beispiel aus der kanadischen Tageszeitung Globe and Mail (2000) genannt (Kanada
ist ein Land, das wie Österreich mit metrischen Einheiten rechnet):
[…] Circular tropical weather systems are named – and become „tropical storms” – when maximum sustained winds
reach 62 km/h. They become hurricanes when top winds hit 118 km/h […].
Hier wird klarer herausgearbeitet, dass sich bloß der Name des Sturms ab einer bestimmten Schwelle ändert.
HURRIKAN IN RICHTUNG NEW YORK | Fallstudien Physik | www.phyx.at | Seite 4
FALLSTUDIE
4. Klassifizierung der physikalischen Konzepte
Alle vorkommenden physikalischen Grundkonzepte werden vorausgesetzt.
Länge:
Physikalische Größe: Durchmesser Einheit Kilometer.
Der Durchmesser ist bereits eine abstrakte Größe. Sie erfordert graphisches Vorstellungsvermögen. Zusätzlich muss
beim Verstehen dieses Konzeptes in diesem Zusammenhang unaufgefordert eine Reduktion der Dimensionen
durchgeführt werden, eine Abbildung des dreidimensionalen Objektes Sturmgebiet auf die zweidimensionale Fläche,
die er bedeckt.
Maßstäbe:
Qualitative Maßeinheit, lokal.
Das Konzept eines lokalen Ereignisses, sollte dem Leser bekannt sein, die Alltagserfahrungen beruhen darauf.
Physikalisch ist der Unterschied lokal/global von großer Bedeutung.
Gleichförmig geradlinige Bewegung:
Physikalische Größe Geschwindigkeit; Einheit Kilometer pro Stunde.
Bei der Nennung des Begriffes Geschwindigkeit ist die Momentangeschwindigkeit der Translationsbewegung gemeint,
wenn von der Fortbewegung des Tornados die Rede ist.
Der Redakteur verwendet den physikalisch falschen Ausdruck Stundenkilometer und den korrekten Ausdruck Kilometer
pro Stunde als Synonyme.
Kreisbewegung:
Physikalische Größe Bahngeschwindigkeit; Einheit Kilometer pro Stunde.
Orientierung der Kreisbewegung.
Begriff Zentrum
Wenn der Redakteur des Textes von Drehgeschwindigkeit spricht, verwendet er einen nichtphysikalischen Ausdruck. Es
war dem Redakteur vermutlich nicht klar, dass die Kreisbewegung zwischen Bahn- und Winkelgeschwindigkeit
unterscheidet. Er wollte sich mit dem Ausdruck Drehgeschwindigkeit vermutlich auf die höchste auftretende
Bahngeschwindigkeit der Kreisbewegung beziehen.
Die Orientierung der Kreisbewegung ist physikalisch ein wichtiges Konzept, sie ist von Kindheit an bekannt, durch
Ringelspiele, Uhren und Eigendrehungen.
Temperatur:
Physikalische Größe Temperatur; Einheit Grad Celsius
Temperatur fester, flüssiger und gasförmiger Massen
Qualitative, physikalische und physiologische Differenzierung warm/kalt
Örtliche Temperaturunterschiede dT/dx
Zeitliche Temperaturunterschiede dT/dt
Die Temperatur ist wohl eines der frühesten gelernten physikalischen Phänomene. Örtliche und zeitliche
Temperaturunterschiede sind im Erfahrungsschatz des Lesers sehr früh vorhanden.
Druck:
HURRIKAN IN RICHTUNG NEW YORK | Fallstudien Physik | www.phyx.at | Seite 5
FALLSTUDIE
Physikalische Größe Druck
Phänomen Luftdruck
Örtliche Druckunterschiede dp/dx
Der Redakteur geht im Text vom Luftdruck aus, bezeichnet dies aber nicht explizit. Er verwendet den Ausdruck
Druckgefälle für starke örtliche Druckunterschiede und Druckunterschiede für schwache Unterschiede. Ob es sich um
zeitliche oder örtliche Druckunterschiede handelt, beschreibt er nicht.
5. Folgerung aus der Klassifizierung der physikalischen Konzepte
Der Text stellt einen Zusammenhang von Eigenschaften verschiedener Stürme und ihren Namen her. Die grundlegenden
und vorausgesetzten physikalischen Aussagen bezieht der Redakteur dabei aus dem Alltagsverständnis.
Die Verwendung der Einheit Stundenkilometer statt Kilometer pro Stunde ist dabei als solches als kleines Problem zu
werten, denn der Leser weiß – insbesondere mit der Nennung der Größe Geschwindigkeit – dass damit die Einheit der
Geschwindigkeit gemeint ist.
Schwieriger jedoch ist die Vermischung und damit die Gleichsetzung der beiden Ausdrücke im Text. Das könnte für das
Verständnis dieses Textes ein Problem sein, der Leser hat keine „sichere“ Information für die Einheit der
Geschwindigkeit bekommen.
Einige weitere Variationen von Begriffen erschweren das Verständnis des Textes: Temperatursturz – Temperaturgefälle,
Druckunterschied – Druckgefälle, Hemisphäre – Halbkugel.
Die Bezeichnung Drehgeschwindigkeit ist problematisch, denn der Schluss, dass sie sich vermutlich auf die höchste
auftretende Bahngeschwindigkeit der Kreisbewegung bezieht, wird dem Leser überlassen. Es ist möglich, dass der
Leser diese Vorstellung wieder korrigieren muss, wenn er von den unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten innerhalb
des Sturmes weiß oder erfährt.
Die Unterscheidung der Geschwindigkeiten einer linearen Bewegung und einer Kreisbewegung ist im Falle dieses
Artikels wesentlich, weil beide Konzepte vorkommen. Der Redakteur lässt offen, was unter der Geschwindigkeit 117
km/h eines Orkanes zu verstehen ist – sein vorgeschlagenes Konzept der Drehgeschwindigkeit oder die lineare
Geschwindigkeit der Fortbewegung des Sturmes über Land oder Meer.
Die Verbindungen von Eigenschaften und Namen der Stürme erfolgen nicht auf die selbe Art, sondern in
unterschiedlicher Weise.
Mit den Oberbegriffen WIRBELSTURM oder ZYKLON werden Drehwinde bezeichnet, die sich in der südlichen
Hemisphäre im Uhrzeigersinn drehen und in der nördlichen entgegengesetzt.
Bedeutet das, dass sich Stürme, die sich in der nördlichen Hemisphäre im Uhrzeigersinn drehen, nicht mit diesen
Namen bezeichnet werden? Dieser Satz stammt vermutlich aus einer missglückten Kürzung zweier Passagen der
Textgrundlage.
Besser wäre:
Wirbelstürme und Zyklone sind Drehwinde. Sie drehen sich auf der südlichen Hemisphäre im Uhrzeigersinn und auf
der nördlichen entgegengesetzt.
6. Folgerung: Einschätzung der beabsichtigten Zielgruppe
Aufgrund des inkonsistenten Aufbaus der Erklärungen, der Verwendung inkonsistenter Termini, und des
problematischen Vorgehens im Bereich des Maßsystems werden Leser ohne Vorbildung Verständnisprobleme haben
oder sich den genauen Inhalt nicht lange merken können. Interessierte sollten die Kriterien zur Unterscheidung
behalten, und Experten auch die tatsächlichen Unterschiede.
HURRIKAN IN RICHTUNG NEW YORK | Fallstudien Physik | www.phyx.at | Seite 6
FALLSTUDIE
7. Zusammenfassung
Vom physikalischen Standpunkt ist dieser Text für allgemein gebildete Leser als tendenziell verwirrend einzustufen. Die
Namen der Stürme dürften bekannt bleiben, die Unterscheidung zwischen ihnen ist aufgrund der auftretenden
Inkonsistenzen und des verwenden Zahlenmaterials zu ungenau, um haften zu bleiben. Die zugrunde liegenden
physikalischen Konzepte sind zwar einfach, und dürfen allgemein vorausgesetzt werden, die Terminologie für ein und
das selbe Phänomen wechselt jedoch innerhalb des Textes und es werden physikalisch unscharfe Größen wie
Drehgeschwindigkeit bzw. Drehwinde eingeführt.
Phase
5
Abschluss: Fassen Sie nun die wichtigen Punkte über Hurrikane in Ihren
Worten und mit Ihren Zeichnungen und Skizzen zusammen.
Sie könnten diese Inhalte auch als 3-minütigen Expertenbeitrag im Rahmen
einer Nachrichtensendung über den Hintergrund von Hurrikanen machen, den
Sie auf Video oder als Audio aufzeichnen und Ihren Kollegen vorstellen.
Nach Irene: Der nächste Hurrikan naht: Katie. Hier eine Grafik der 5-Tage Vorhersage seiner Bahn.
Quelle: NOAA
HURRIKAN IN RICHTUNG NEW YORK | Fallstudien Physik | www.phyx.at | Seite 7