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Warum rutscht man auf Eis aus?

Rutschen ist physikalisch gesehen eher ein Wegschwimmen. Treten wir auf eine glatte Schicht Eis, dann übt unser Körper einen hochen Druck auf die Fläche aus. Dadurch entsteht Wärme, die das kalte Eis unter unseren Füßen schnell zum Schmelzen bringt. Ist der Wasserfilm groß genug, gleiten beziehungsweise schwimmen wir einfach weg. Beim Schlittschuhlaufen machen wir uns diesen Rutsch-Effekt gezielt zunutze.

Was machen Stechmücken eigentlich im Winter?

Jetzt verschwinden auch die letzten Sonnenstrahlen: Die kalte Jahreszeit ist gekommen. Viele Wildtiere verkriechen sich. Aber was machen eigentlich die Quälgeister des Sommers, die uns so gepeinigt haben, im Winter? Wo sind all die Stechmücken geblieben?„Die Männchen erleben den Winter nicht“, sagt Eva Goris von der Deutschen Wildtier Stiftung. „Denn sie sterben schon im Herbst.“

Männliche Mücken sind ohnehin nicht am „Blutrausch“ beteiligt. Die eigentlichen Plagegeister sind die Weibchen, die Blut für ihren Mücken-Nachwuchs brauchen. „Und genau die überleben den Temperatursturz“, sagt Goris. Es gibt zahlreiche Stechmückengattungen mit den unterschiedlichsten Überwinterungsstrategien. Die meisten Arten überwintern wie die Waldmücken im Eistadium. Bei Hausmücken hingegen kommen befruchtete Weibchen problemlos über die kalte Jahreszeit. So können sie im Frühjahr möglichst frühzeitig ihre Eier legen. Kühle, feuchte und geschützte Stellen im Keller, in Höhlen, Viehställen und Häusern bieten ihnen ideale Überlebensbedingungen.
Dort verfallen die Insekten in eine Art Kältestarre. Dafür scheiden sie überschüssige Körperflüssigkeit aus. In die verbleibende Flüssigkeit wird ein Zucker eingebaut, der wie ein Frostschutzmittel wirkt. Schafft es eine Mücke jedoch, sich ins Haus einzuschleichen, treibt sie dort ihr Unwesen und sticht die Bewohner! „Den ganzen Winter übersteht sie allerdings meist nicht“, beruhigt Eva Goris. Auch die bereits von Stechmücken gelegten Eier nehmen bei Frost nur sehr selten Schaden. Die Mückeneier können im Schlamm eines Gewässerbodens problemlos überwintern, solange dieser nicht gefriert“, erläutert sie.

Entscheidend sind dann die Entwicklungsbedingungen im Frühjahr und im Sommer. Lange anhaltende Regenfälle sorgen für ideale Brutstätten der Larven. Wenn dann noch warme Temperaturen hinzukommen, sind die Voraussetzungen für eine neue Mückenplage perfekt.

Quelle: Deutsche Wildtier Stiftung

Wie lange braucht eine Schneeflocke von der Wolke bis zur Erde?

In einem bekannten Winterlied heißt es: "Schneeflöckchen, Weißröckchen, wann kommst du geschneit? Du wohnst in den Wolken, dein Weg ist so weit." Aber wie weit hat es eine Schneeflocke denn eigentlich bis zur Erde, und wie lange braucht sie für diesen Weg?
Pro Sekunde fällt eine Schneeflocke ein bis zwei Meter

Gerhard Lux kennt die Antwort. Er ist Meteorologe, das heißt, er kennt sich gut mit dem Wetter aus. Gerhard Lux sagt: "Es können wenige Minuten, aber auch eine halbe Stunde sein. Pro Sekunde schafft eine Schneeflocke ungefähr einen halben bis zwei Meter", sagt der Wetter-Fachmann. "Regentropfen fallen schneller", so Gerhard Lux. Er arbeitet beim Deutschen Wetterdienst (abgekürzt: DWD) in der hessischen Stadt Offenbach.
Je höher die Wolke, desto länger braucht die Schneeflocke

Wie lange eine Schneeflocke von der Wolke bis zur Erde braucht, hängt von verschiedenen Dingen ab. Wichtig ist zum Beispiel die Höhe, in der die Wolke ist. Wenn die Wolke sehr niedrig hängt, ist der Weg nicht so weit, wie wenn sie weiter oben ist. Ungefähr fünf Minuten brauchen die Schneeflocken zum Beispiel, wenn die Wolke nur 300 Meter über der Erde ist. Doch auch aus Wolken in zwei Kilometern, also 2000 Metern Höhe, kann es schneien. Dann ist die Flocke bei einer durchschnittlichen Fallgeschwindigkeit ungefähr eine halbe Stunde unterwegs.
Noch andere Faktoren spielen eine Rolle

Auch die Größe der Schneeflocken spielt eine Rolle, erklärt Gerhard Lux. Jede Schneeflocke besteht aus vielen einzelnen sternförmigen Schneesternen und die wieder aus winzigen Eiskristallen. Je mehr Schneesterne aneinander kleben, umso größer ist die Schneeflocke. Und je größer die Schneeflocke ist, umso schneller fällt sie. Auch der Wind hat einen Einfluss darauf, wie schnell die Schneeflocken die Erde erreichen: Bläst er stark, dauert es länger. Ist es windstill, fallen die Schneeflocken schneller.

Quelle: dapd

Wie Tiere in der Kälte überleben

Winterschlaf, Winterruhe und -starre: Wie Tiere in der Kälte überleben
von Marlen Schott

Die Tage werden kürzer, die Temperaturen sinken - und die Zugvögel haben schon längst die Region verlassen, um Richtung Süden zu fliegen, der Sonne hinterher. Jetzt gilt es für die "Zurückgebliebenen", sich auf die dunkle und kalte Jahreszeit einzustellen. Um während der Wintermonate nicht zu erfrieren oder zu verhungern, haben viele Tiere Strategien entwickelt, um die kalte Jahreszeit hinter sich zu bringen.

Tiere treffen Vorkehrungen für den Winter - und wenn es nur das dicke Winterfell ist, welches sie vor der Kälte schützen soll. Einige Tiere können die Wintermonate nur überstehen, indem sie in der kalten Jahreszeit eine Winterruhe halten beziehungsweise in einen Winterschlaf oder gar eine Winterstarre fallen.

Der Grund dafür ist die extreme Kälte und die Knappheit der Nahrung. Der Boden ist hart gefroren und teilweise von Schnee bedeckt, die Bäume sind kahl - Essbares ist für viele Tiere kaum zu finden. Was sind die Methoden der Vierbeiner, den widrigen Umständen zu trotzen und in Eiseskälte zu überleben?

Auf der Suche nach einer Unterkunft für den Winter

Für alle, die jetzt draußen unterwegs sind, beginnt der Kampf ums Überleben. Die Natur hat für die schwierige Zeit eine Strategie entwickelt, die es manchem Tier einfach macht, die Wintermonate zu überstehen. Tiere, die einen Winterschlaf oder eine Winterruhe halten, beginnen bereits im Spätsommer mit den Vorbereitungen. Mit den immer kürzer werdenden Tagen und den sinkenden Temperaturen kündigt sich allmählich der nahende Winter an. Es wird Zeit, eine geeignete Behausung ausfindig zu machen, sollte noch keine vorhanden sein. Dann beginnt die Suche nach Nahrung. Jetzt, da noch ausreichend Futter vorhanden ist, wird bereits für die kargen Monate im Winter vorgesorgt und kräftig gesammelt.

Zu den Winterschläfern zählen unter anderen Igel, Murmeltiere, Haselmäuse und Fledermäuse. Die Tiere schlafen tief und fest während dieser Zeit. Zwischen den Schlafphasen wachen sie allerdings immer mal wieder kurz auf, um ihre Schlafposition zu ändern und Darm und Blase zu entleeren. Sie fressen jedoch nichts, sondern ernähren sich in dieser Zeit ausschließlich von ihrem über Spätsommer und Herbst angefressenen Fettpolster. Um Energie zu sparen, verlangsamen sich Atmung, Herzschlag und Stoffwechsel - auch die Körpertemperatur sinkt ab. Werden Winterschlaf haltende Tiere zu oft gestört, haben sie weniger Chancen zu überleben. Durch häufiges Erwachen verbrauchen sie mehr Körperfett und so könnten ihre Reserven noch vor dem Frühlingseinbruch zu Neige gehen. Wenn dies geschieht, müssen sie verhungern.

Überlebensstrategie: Dem Tod näher als dem Leben

Es gibt auch Tiere, die anstatt eines Schlafes eine Winterruhe halten. Zu ihnen zählen der Bär, das Eichhörnchen oder der Maulwurf. Diese Tiere haben sich weniger Winterspeck angefressen, beziehungsweise einen Vorrat gesammelt. Im Vergleich zu den Winterschläfern sinkt ihre Körpertemperatur nicht ganz so tief ab und die Körperfunktionen laufen nicht ganz so sparsam. Sie erwachen öfter aus ihrer Ruhe, um Nahrung zu sich zu nehmen. Sollte es aber besonders kalt sein oder ein extremer Mangel an Nahrung bestehen, fallen sie in eine etwas tiefere Ruhe, um so Kräfte zu sparen und nicht zu verhungern.

Neben den Tieren, die ruhen und schlafen, gibt es auch andere, die in eine Starre - die so genannte Winterstarre - fallen. Dazu gehören Insekten, Amphibien wie Frösche, Reptilien wie Schildkröten und Eidechsen sowie einige Fische. Ihre Körpertemperatur sinkt mit der Außentemperatur, daher kommt auch die Bezeichnung "wechselwarm". Frösche vergraben sich im Schlamm oder suchen sich ein geeignetes Erdloch, Insekten suchen unter Baumrinden Unterschlupf und Fische erstarren im Wasser. Sie selbst können ihren Körper nicht erwärmen - nur mit dem Ansteigen der Außentemperatur erwachen sie wieder "zum Leben". Dauert die Phase der Starre jedoch zu lange an oder ist es zu kalt, sterben sie schließlich und erwachen nicht mehr durch die wärmenden Sonnenstrahlen des Frühlings.

Warum hilft Salz gegen glatte Straßen?

In vielen Gebieten Deutschlands ist in den letzten Tagen der Winter eingezogen. Schnee und Eis verwandeln die Straßen dabei oft in gefährliche Rutschbahnen. Doch die Städte haben sich für den Winter gerüstet. Sie haben Streusalz gekauft, mit dem die Wege und Straßen wieder vom Eis befreien können. Aber wie funktioniert das eigentlich?

Der Professor für Physik Doktor Othmar Marti ist Experte auf diesem Gebiet. Er erklärt, dass Eis gar nicht komplett hart und fest ist. Auf der Oberfläche liegt immer ein dünner Wasserfilm, der noch flüssig ist. Es entsteht ein Kreislauf: das flüssige Wasser gefriert und gleichzeitig taut von dem Eis darunter wieder ein wenig auf und sorgt dafür, dass erneut ein Wasserfilm über dem Eis entsteht. Wird nun Salz auf die Eisschicht gestreut, wird dieser Kreislauf aus Gefrieren und Auftauen durchbrochen, sagt Othmar Marti.

Salzwasser hat einen niedrigeren Gefrierpunkt
Das Salz fällt nämlich auf den Wasserfilm und die Salzkristalle lösen sich darin auf. Salzwasser entsteht. Die Salzkristalle sind nun nicht mehr miteinander verbunden, sondern sind von einer Hülle aus Wasserteilchen umgeben. Jedes Salzteilchen bindet dabei etwa sechs Wasserteilchen an sich. Bei der Bindung von Wasser- und Salzteilchen wird Energie verbraucht. Diese Energie holen sich das Salz und das Wasser aus der Temperatur ihrer Umgebung, die dadurch abkühlt. Doch obwohl auch das Wasser kälter wird, gefriert es nicht mehr. Denn Salzwasser hat andere Eigenschaften als Süßwasser: Es gefriert nicht bei null Grad Celsius, sondern erst bei minus 21,3 Grad Celsius. "Gefrierpunktserniedrigung", nennt das Professor Marti. Das Salzwasser auf der Oberfläche bleibt also flüssig.

Salz löst sich nur in flüssigem, nicht in gefrorenem Wasser
Zugleich taut aber trotzdem weiter das Eis unter dem Wasserfilm auf. Das liegt daran, dass Wasser danach strebt, vorhandenes Salz gerecht zu verteilen. Salz kann sich aber nur mit flüssigem Wasser vermischen. Deswegen schmilzt immer mehr Eis und vermischt sich mit dem Salzwasser der Oberfläche. Wenn das gesamte Eis aufgetaut ist, sind die Straßen dann wieder frei. Das funktioniert aber nur, solange die Temperatur nicht unter minus 21,3 Grad Celsius sinkt, weil bei noch niedrigeren Temperaturen auch Salzwasser gefriert.

Es muss nicht unbedingt Salz sein
Streusalz ist übrigens "schmutziges Speisesalz", erklärt Othmar Marti. Es ist nicht so sauber, wie das Salz, das wir in der Küche zum Würzen des Essens nutzen. Dafür ist es viel billiger und erfüllt im Kampf gegen glatte Straßen den gleichen Zweck. Allerdings ist Salz überhaupt nicht gut für die Umwelt und den Boden. Die Straßen können von dem Salz zum Beispiel Risse bekommen. Daher darf meistens nur die Stadt oder die Gemeinde Salz streuen. Statt Salz könnten wir übrigens auch Zucker nehmen, verrät Othmar Marti. "Das funktioniert auch ganz wunderbar", sagt er. Aber für viele Menschen ist das süße Pulver ein Lebensmittel, und das wirft niemand gerne auf die Straße.

Quelle: dapd

Warum beginnt das Jahr mit dem Januar?

Der Begriff "Monat" hat seinen Urspurng im Mondumlauf – der Mond dreht sich in 29,5 Tagen einmal um die Erde. Ursprünglich hatten die Römer einen Mondkalender – ihr Jahr begann mit dem Monat März und hatte nur 10 Monate. Noch heute weisen die römischen Monatsnamen darauf hin. Ihre Namen leiten sich von Göttern oder Zahlen ab. Zum Beispiel September vom lateinisch septem = 7, Oktober von lateinisch octo = 8 oder Junius nach der Gottmutter Juno.

Julius Cäsar hatte den von ihm eingeführten julianischen Kalender dazu genutzt, 2 Monate vor den März einzuschieben: Januar und Februar. Der Jahresanfang verschob sich so auf den 1. Januar, den regelmäßigen Amtsantritt der Konsuln, der höchsten Staatsbeamten im alten Rom.

Eleganterweise empfing der Kaiser eine weitere Ehrung durch den römischen Senat: Der frühere 5. Monat Quintilis, Cäsars Geburtsmonat, wurde zu Juli (abgekürzt vom Namen Julius). Auch Kaiser Augustus (63 v. Chr.–14 n. Chr.) verewigte sich später als Namenspartron des Monats August.