Wofür könnt Ihr die Satelliten-Daten verwenden?
Zuerst einmal müßt Ihr entscheiden, welche Hypothesen Ihr überprüfen wollt, das heißt welche Fragen Ihr gerne beantworten wollt. Hier sind ein paar Beispiele für mögliche Hypothesen:
  • Hypothese 1 -- Laysan- und Schwarzfußalbatrosse fliegen bei der Nahrungssuche gleich schnell
  • Hypothese 2 -- männliche und weibliche Albatrosse fliegen zur Nahrungssuche in die gleichen Gebiete
  • Hypothese 3 -- die Oberflächentemperatur des Ozeans hat keinerlei Einfluß auf die Flugrouten der Albatrosse

Sind diese Hypothesen richtig?? Wenn ja, dann behaltet sie, wenn nicht, dann verwerft sie!

Ihr könnt Euch noch viel mehr Hypothesen ausdenken, die man mit den Daten testen kann und so unser Wissen über Albatrosse erweitern. Überlegt einfach, dann fällt Euch sicher was ein! Lest auch die Abschnitte weiter unten, Ihr werdet diese Informationen brauchen.

Einzelheiten, die Ihr wissen müßt
Mitte Januar 1998 versahen wir sechs Laysan-Albatrosse und sechs Schwarzfuß-Albatrosse mit kleinen Sendern. Paul Sievert befestigte die einzelnen Sender mit Klebeband an den Rückenfedern der Vögel. Von diesem Zeitpunkt an beobachteten die TIROS-Satelliten, welche vom Argos-System benutzt werden, mehrere Monate lang die Flüge dieser Albatrosse. Sie sammelten jedes Signal, das sie von den verschiedenen Sendern empfangen konnten. Genau das gleiche werden wir auch 1999 machen. Wenn Ihr Mitglied beim Albatros-Projekt seid, dann erhaltet Ihr die Satellitendaten im nächsten Jahr, genauso wie die Klassen, die 1998 schon mitgemacht haben. [Fragt doch Euren Lehrer mal, ob Eure Klasse angemeldet ist. Wenn nicht, dann schaut nach unter Hey! mach mit!].

Die Satelliten-Daten kommen in folgender Form bei Euch an:

VOGEL DATUM UHRZEIT BREITE LÄNGE
51C      5/5/98    14:39:08   24.435 163.734

Ihr bekommt also die Nummer des Vogels (51C) und die Angaben zu seinem Standpunkt. Breiten- und Längenangabe zeigen Euch den genauen Standpunkt, Datum und Uhrzeit sagen Euch, wann der Vogel an genau dieser Stelle war, wann also das Signal vom Satelliten aufgefangen wurde. Diese Beispielsdaten sind von einem Albatros, der in weniger als 80 Tagen eine Strecke geflogen ist, die so lang ist wie einmal rund um die Erde! Vogel 51C schaffte diese gewaltige Strecke in genau 79 Tagen. Die Standortangaben, die Ihr hier seht, erreichten uns etwa in der Mitte dieser Zeitspanne.

Was Ihr auch wissen müßt ist, daß die Angabe der Zeit immer im 24-Stundenmodus erfolgt, das heißt 3:00 bedeutet 3 Uhr morgens und 15:00 bedeutet 3 Uhr nachmittags.

Außerdem beziehen sich alle Zeitangaben auf die Greenwich-Zeit. Greenwich ist eine Stadt in der Nähe von London (England). Die Greenwich-Zeit wird auch als Weltzeit bezeichnet. Warum ist das wichtig? Nun, vielleicht wißt Ihr, daß die Erde in verschiedene Zeitzonen eingeteilt ist. Der Tag beginnt in Amerika zum Beispiel später als in Europa. Wenn es bei uns 12 Uhr mittags ist, dann ist es an der Ostküste Amerikas gerade mal 6 Uhr morgens. Aus diesem Grunde hat man sich darauf geeinigt, bei weltweit arbeitenden Systemen in der Regel die Greenwich-Zeit zu verwenden. Die Zeitangaben sind dann eindeutig. Während der ersten Monate unserer Studie hinkt die Hawaii-Zeit der Greenwich-Zeit um ganze 10 Stunden hinterher. Als Beispiel verwenden wir wieder die obigen Daten. Der Standpunkt von 51C wurde um 14:39:08 Greenwich-Zeit erfaßt. Wenn der Vogel gerade in der Nähe von Hawaii war, dann war es bei ihm gerade 4:39:08, also 20 Minuten vor 5 Uhr morgens. Das ist ein wichtiger Unterschied! Der Albatross unternahm also gerade einen Nachtausflug, als der Satellit ihn erfaßte. Rechnet man die Zeit nicht um, würde man hingegen meinen, der gute Vogel wäre am Nachmittag umher geflogen. Auch das von uns festgehaltene Datum ist immer das Datum, das beim Aufzeichnen der Koordinaten gerade in Greenwich gilt.

Wie trägt man Albatros-Daten in einer Karte auf?
Geographische Länge und Breite sind im Grunde die X- und Y-Achsen der Erde. Die zugehörigen Linien nennt man Grade, also Breitengrade und Längengrade. Die Breitengrade umlaufen die Erdkugel von Ost nach West und zeigen einem an, wie weit weg man vom Äquator ist. Der Äquator ist der nullte Breitengrad. 45° nördlicher Breite liegt genau in der Mitte zwischen Äquator und Nordpol, während 45° südlicher Breite zwischen Äquator und dem Südpol liegt. Die Längengrade ziehen vom Nordpol zum Südpol. Der Nullte Längengrad ist die Linie vom Nord- zum Südpol, die genau durch die Stadt Greenwich geht; er wird auch der Nullmeridian genannt. Geht man von hier nach Osten oder Westen, dann nimmt die Längenzahl immer weiter zu, genauso wie die Breitenzahl immer größer wird, wenn man vom Äquator nach Norden oder Süden geht.

Ihr erhaltet die Standorte der einzelnen Vögel mit Längen- und Breitenangabe, jeweils in Grad. Wollt Ihr genau wissen, wo ein Vogel war, als der Satellit ihn bemerkte, könnt Ihr seinen Standpunkt in einer Karte eintragen. Ihr findet die passenden Landkarten dazu im Menü von der Hawaii-Studie. Druckt sie Euch einfach aus! Für jeden einzelnen Vogel solltet Ihr eine eigene Karte verwenden, damit es schön übersichtlich bleibt. Tragt die Standorte der Vögel gleich in die entsprechenden Karten ein, wenn Ihr die Email erhaltet. Dann verbindet einfach die einzelnen Punkte und schon habt Ihr die Flugroute des Vogels, genauso wie wir es damals bei der Galápagos-Studie gemacht haben. Habt Ihr erstmal die Routen der einzelnen Vögel, dann könnt Ihr nachschauen, ob Wetterlage, Chlorophyll-Konzentrationen oder andere Faktoren, die Euch interessieren, die Albatrosse bei ihren Flügen beeinflussen oder nicht.

Überprüft die Genauigkeit der Satelliten
Wollt Ihr sorgfältig und genau forschen, dann solltet Ihr auch nachschauen, ob die Satelliten überhaupt ordentlich arbeiten und genaue Daten zur Erde schicken. Das kann man leicht überprüfen, wenn ein Vogel gerade an seinem Nest auf der Insel Tern ist. Dort kennt man ja seine genaue Position. Unsere Feldforscher auf Tern kontrollieren während der Studie die Nester der ausgewählten Vögel regelmäßig und schreiben auf, wann ein Vogel an seinem Nest ist und wann nicht. Befindet sich einer an seinem Nest, können wir die Standortangabe des Argos-Systems mit der genauen Angabe (die Koordinaten der Insel sind ja exakt bekannt) vergleichen und sehen ob sie sehr voneinander abweichen. Während der neuen Saison werden wir Euch eine Liste mit Satellitenangaben und den dazugehörigen tatsächlichen Positions-Angaben schicken. Dann könnt Ihr die Genauigkeit der Satelliten selbst überprüfen, genauso wie wir es damals bei der Galápagos-Studie gemacht haben.

Wie weit fliegen die Albatrosse? Rechnet es aus!
Sagen wir mal, Ihr wollt wissen, wie weit ein Vogel zwischen gestern und heute geflogen ist. Dann zeichnet Ihr einfach den Standpunkt von gestern in Eure Karte ein, indem Ihr die Längen- und Breitenangaben vom Argos-System verwendet. Anschließend zeichnet Ihr auch die Position von heute ein. Jetzt KÖNNTET Ihr ein Lineal nehmen und die Entfernung zwischen den beiden Punkten einfach abmessen. Doch das ist weder sehr genau noch besonders elegant. Stattdessen könnt Ihr die Entfernung nämlich auch mit dem Satz von Pythagoras berechnen und Euren Mathe-Lehrer auf diese Weise sehr glücklich machen! Pythagoras war ein griechischer Mathematiker und der nach ihm benannte Satz besagt, daß man die lange Seite eines rechtwinkligen Dreieckes aus den Längen der beiden anderen Seiten berechnen kann. JA UND ?? Paßt auf, die Zeichnung, die Ihr gerade mit den gestrigen und heutigen Satellitendaten gemacht habt, beinhaltet doch einen rechten Winkel und auch die lange Seite eines rechtwinkligen Dreieckes, nicht wahr? Ihr verbindet einfach die beiden Standpunkte (den von gestern und den von heute) mit einem Lineal und diese Linie ist jetzt die lange Seite eines gedachten Dreieckes, das seinen Rechten Winkel in der Ecke R hat. Die lange Seite eines solchen Dreieckes wird auch als Hypothenuse bezeichnet.

 

Der Satz von Pythagoras sagt: a2 + b2 = c2. Dabei sind a, b und c die Seitenlängen von eines rechtwinkligen Dreiecks. Die Satelliten-Daten verraten uns die Längen von a und b, also können wir c ganz einfach ausrechnen. Und die Länge von c ist dann die Entfernung, die der Vogel zurückgelegt hat. In unserem Fall

hat die vertikale Seite a des Dreiecks die Länge 25 - 23,9 = 1,1
und die horizontale Seite b des Dreiecks die Länge 166,2 - 163 = 3,2

Pythagoras sagt uns nun (holt schnell einen Taschenrechner), daß

1,12 + 3,22 = c2, also ist c2 = 11,45 und c = 3,4

Wir haben hier gerade gezeigt, daß unser Vogel 3,4 Grad zwischen seinen beiden Positionsmeldungen an den Satelliten geflogen ist (Wahrscheinlich ist er sogar ein bißchen weiter geflogen, denn ein Vogel fliegt ja nicht immer nur streng geradeaus). Wenn man nun die Grad-Angabe in eine echte Längenangabe in Kilometern umrechnen will, multipliziert man die 3,4 Grad mit 111,3 (so viele Kilometer entsprechen einem Grad). Möchte man die Angabe in Meilen haben, dann multipliziert man einfach mit 69,2. Jetzt haben wir also unser Ergebnis: Von gestern bis heute flog der Vogel eine Strecke von mindestens 378,4 Kilometer oder 235,3 Meilen.

Diese Methode hat allerdings einen klitzekleinen Haken. Wenn Ihr Euch einen Globus anschaut, dann seht Ihr, daß die Breiten- und Längengrade in der Nähe des Äquators schon mehr oder weniger senkrecht aufeinander stehen, die Pythagoras-Methode klappt hier also ganz gut. Je weiter man sich aber vom Äquator entfernt, desto gekrümmter sind diese Linien und das Dreieck mit dem wir rechnen wollen hat immer weniger einen genauen rechten Winkel. Der Fehler ist nicht besonders groß, und mit dem Pythagoras-Satz werdet Ihr immer noch eine gute Näherung erhalten. Ihr könnt die Entfernung aber ganz genau ausrechnen und zwar mit der „großen Kreisformel:"

Cos D = (Sin L1 x Sin L2) + (CosL1 x Cos L2 x Cos DLo)

Ja genau! .... Macht es Euch leicht und benutzt einfach den Flugdistanz-Rechner, den Ihr auf der Hawaii-Seite findet. Er benutzt diese sonderbare große Kreisformel und gibt Euch so immer die exakte Entfernung an. Ihr könnt das Ergebnis ja mal mit Euren Pythagoras-Ergebnissen vergleichen und sehen, wie weit sie voneinander abweichen. Wenn sie nicht besonders unterschiedlich sind, dann verwendet doch einfach den guten alten Pythagorassatz, Euer Mathelehrer freut sich bestimmt!

Die Geschwindigkeit der Albatrosse
Wenn Ihr die Flugstrecke eines Vogels erstmal berechnet habt, dann ist es ein leichtes, auch die Geschwindigkeit zu berechnen, mit der ein Albatros dahinsegelt. Denn die Zeit, die der Vogel für diese Strecke benötigt hat, habt Ihr ja auch von den Satellitendaten, stimmts? Ihr müßt nur die zurückgelegte Distanz durch die benötigte Zeit teilen. Wie schnell fliegt denn so ein Albatros? Was meint Ihr? Und spielt es eine Rolle, in welche Richtung er fliegt?

This page was last updated on August 30, 1998 05:30 PM