Die Beleuchtungsklimazonen (Tropen, Subtropen, Mittelbreiten, Polarzonen) führen zu unterschiedlichen Strahlungsbilanzen. Aus diesen Unterschieden resultieren:
- Bodennahe Tiefdruckgebiete am Äquator, die äquatoriale Tiefdruckrinne
- Hochdruckgebiete in der Höhe am Äquator (= innertropische Konvergenzzone)
- Tiefdruckgebiete in der Höhe an den Polen
- Bodennahe polare Kältehochs an den Polen

Diese Verteilung hat den Transport von Wärme aus den Überschussregionen in die Regionen mit weniger Wärme zur Folge. Die tropische Warmluft strömt in der Höhe Richtung Pole, die polare Kaltluft strömt bodennah in Richtung Äquator. Die Strömungen werden durch Corioliskraft abgelenkt:
- Auf der Nordhalbkugel wird jede Strömung nach rechts abgelenkt
- Auf der Südhalbkugel wird jede Strömung nach links abgelenkt
Die Polarzellen mit dem polaren Ostwind und die Hadleyzellen mit Passatwinden und Antipassaten können so erklärt werden.

Dazwischen liegen die Ferrel-Zellen, die durch die Jestreams begrenzt werden. In den Ferrel-Zellen ist die subpolare Tiefdruckrinne gelegen, in der dynamische Tiefdruckgebiete für den Energieaustausch zwischen den warmen Luftmassen aus den Tropen und den kalten, polaren Luftmassen sorgen. Der Polarfrontjetstream am polwärtigen Rand und der Subtropenjetstream am äquatorwärtigen Rand wehen in der Höhe stärker, in Bodennähe werden sie durch die Reibungskraft abgeschwächt.

Die planetarische Zirkulation erfasst mit dieser großskaligen, modellhaften Annäherung Dynamiken in der Erdatmosphäre, die große Teile der Erde umfassen.

Die SuS können je nach technischer Ausstattung alleine oder zu zweit arbeiten. Es bietet sich an, Möglichkeiten für den Austausch in Partner-/ Kleingruppen während der langen Erarbeitungsphase zu eröffnen.
Die SuS sollten über grundlegendes Wissen zu Strahlungshaushalt, Hoch- und Tiefdruck und den daraus resultierenden regionalen Windsystemen verfügen. Dies ist notwendig, um den Transfer auf die globale Ebene zu vollziehen und sich aus den Daten die Luftdruck- und Windgürtel zu erarbeiten.

Anhand von Geschwindigkeitsrekorden und unterschiedlichen Flugzeiten, die unter Nutzung des Jetstreams zustande kommen, erfolgt der Einstieg in die globalen Luftdruck- und Windgürtel. In der Folge werden diese auf der Website www.ventusky herausgearbeitet. Ventusky kombiniert verschiedene Daten, die mit Satelliten gemessen wurden, in einer interaktiven Darstellung. Ein kurzes Erkunden der Möglichkeiten mit anschließender Sammlung im Plenum stellt sicher, dass jede/r SuS die notwendigen Funktionen nutzen kann.

Schrittweise analysieren die SuS in einer längeren Arbeitsphase die interaktiven Satellitenbilder im Hinblick auf die Lage von Hoch- und Tiefdruckgebieten, daraus resultierenden Windströmungen und deren warme bzw. kalte Luftmassen, Niederschlag und Höhenströmungen. Dabei erstellen sie nach und nach eine Übersicht über die globalen Luftdruck- und Windgürtel. Die Tiefdruckgebiete in der Höhe über den Polen und die Hochdruckgebiete in der Höhe über dem Äquator können auf Ventusky nur schwer herausgearbeitet werden. Diese werden im Abgleich mit den üblichen modellhaften Darstellungen aus Schulbuch / Atlas / Internet ergänzt.

Am Stundenende wird nochmal der Bezug zu den Rekorden hergestellt und es bieten sich verschiedene Anwendungsaufgaben zur Vertiefung an.

Kompetenzbereich:
Raumanalyse

Didaktische Grundsätze:
Fähigkeiten im Umgang mit Medien: Arbeit mit Satellitenbildern
Wissenschaftspropädeutische Ausrichtung des Unterrichts: Intensiv und selbstständig mit Modellen auseinandersetzen

Inhalte:
Atmosphäre, Wetter und Klima

Kompetenzen:
Die Schülerinnen und Schüler ...
... wenden Klima- und Vegetationszonen als Ordnungsraster an
... nutzen Kenntnisse über die atmosphärische Zirkulation zur Gliederung der Erde

Die Schülerinnen und Schüler können die modellhafte Abbildung der Luftdruck- und Windgürtel als Orientierungshilfe vor sich legen. Luftdruck- und Windgürtel werden leichter wiedergefunden. Der Vergleich der Ergebnisse mit der modellhaften Abbildung wird vorentlastet.

Die einzelnen Luftdruck- und Windgürtel können nacheinander abgearbeitet und im Plenum gesichert werden, sodass Leistungsschwächere eine Strategie erlernen.

Leistungsstärke können die Verlagerung der ITC im Satellitenbild und die sich ergebenden Auswirkungen auf die Lage der Luftdruck- und Windgürtel herauszuarbeiten.

Anwendung: Was könnte sich ändern, wenn der tropische Regenwald gerodet wurde / die Pole sich stark erwärmen?