Průchod se otevírá - Arktický mořský led a změna klimatu

Stručný popis

V této sadě tří aktivit se studenti dozvědí, jak důležitou roli hraje arktický mořský led v klimatickém systému Země. Aktivity jsou zasazeny do kontextu Severozápadního průlivu. První aktivitou je matematické zkoumání rychlosti tání mořského ledu, které ilustruje, co znamená arktické zesílení. Praktické vyšetřování poskytuje příležitost diskutovat o tom, jak se ve vědě používají modely, a uvažovat o obtížích měření a předpovídání účinků klimatických změn. Poté studenti pomocí webové aplikace Climate from Space zkoumají sezónní a dlouhodobé trendy v rozsahu mořského ledu a teplotách mořské hladiny.

Předmět zeměpis, vědy o Zemi, fyzika, chemie

Cíle učení
  • Vysvětlete, jak rozdílné albedo ledu a oceánu vede k zesílení arktického klimatu a jeho vlivu na změnu klimatu.
  • Použijte matematický model ke zkoumání vlivu různých podmínek na tání mořského ledu.
  • Vztahovat experimentální model k reálnému světu a vyhodnocovat jej.
  • Analýza snímků k získání údajů o tání ledu
  • Diskutujte o problémech při shromažďování údajů pro popis a předpovídání dopadů změny klimatu.
  • Využijte webovou aplikaci Climate from Space ke zkoumání změn v arktické oblasti.
  • Vztahovat změny v sezónním chodu rozlohy mořského ledu ke změnám teplot mořské hladiny.
  • Navrhněte důvody změn v různých časových horizontech.
Věkové rozmezí
11 - 14 let
Čas
přibližně 45 minut na jednu aktivitu
Zdroj je k dispozici v:
Aktivita 1: Jak rychle taje mořský led?
V rámci této aktivity se studenti seznámí se stručnou historií Severozápadního průlivu, která jim poskytne kontext pro zkoumání úlohy mořského ledu v klimatickém systému. Poté jsou studenti provedeni výpočtem s využitím zachování energie, konceptu albedo a latentního tepla tání (přičemž poslední dva jmenované pojmy jsou vysvětleny), aby vytvořili matematický model, který mohou použít ke zkoumání zesílení arktického vlivu.
Vybavení
  • Informační list 1 (2 strany)
  • Pracovní list pro studenty 1 (2 strany)
  • Online zdroj o klimatu z vesmíru: (nepovinné)
  • Kalkulačka a/nebo přístup k tabulkovému procesoru.
  • Grafický papír
Aktivita 2: Teplota oceánu a rychlost tání ledu
V této aktivitě studenti zkoumají vliv měnící se teploty oceánu na tání ledu pomocí chytrého telefonu nebo tabletu a modelují satelit monitorující mořský led. Pozdější části aktivity jsou otevřené a poskytují vám příležitost posoudit základní vědecké a matematické dovednosti a rozvíjet schopnější studenty, kteří diskutují o tom, co jejich zkoumání odhaluje o obtížích při shromažďování spolehlivých klimatických údajů pro modelování změn.
Vybavení

Každá skupina bude potřebovat:

  • Kádinka, malý tác nebo miska
  • Tři nebo čtyři korálky nebo knoflíky různých barev
  • Hrací těsto k upevnění fixů na místě
  • Alespoň tři kostky ledu nebo bloky podobné velikosti z obarvené vody.
  • Kádinka nebo džbán
  • Teplá a studená voda
  • Teploměr
  • Chytrý telefon nebo tablet s fotoaparátem
  • Hromada knih nebo dřevěný špalek na podepření telefonu/tabletu
  • Hodiny nebo časovač (postačí hodiny ve třídě).
  • Ručníky na mokré ruce a na případné rozlité tekutiny.

 

Studenti budou také potřebovat:

  • Kopie pracovního listu 2 pro studenty (2 strany) pro každého studenta.
  • přístup k softwaru pro zpracování obrazu, který znají.
  • Tiskárna (volitelně)
  • Acetátové listy s potiskem mřížky (volitelné)
  • Čtverečkovaný papír (volitelně)
  • Obkreslovací papír (volitelně) 
Aktivita 3: Severozápadní průchod
V rámci této aktivity budou studenti pomocí webové aplikace Climate from Space zkoumat satelitní data o rozloze mořského ledu a teplotě mořské hladiny a zkoumat roční a dlouhodobé trendy v Severozápadním průlivu a v celé arktické oblasti. Mohou ji využít k upevnění svých znalostí o klíčových klimatických procesech v Arktidě. Případně ji můžete použít na začátku tématu o změně klimatu nebo Arktidě jako způsob, jak přimět studenty, aby se podělili o své dosavadní znalosti a navrhli otázky k prozkoumání.

Věděli jste to?

  • Severozápadní průjezd je asi o 1900 km kratší než cesta Panamským průplavem.
  • Čerstvě napadaný sníh může mít albedo až 0,90. Ten se snižuje s tím, jak sníh stárne a mění se v ledové krystalky.
  • Led plave, protože má menší hustotu než voda. To je neobvyklé, protože většina látek má v pevném stavu větší hustotu než v kapalném.
  • Koncentraci mořského ledu lze měřit pomocí satelitních přístrojů, které detekují mikrovlnné záření.
  • Flotila mikrovlnných družic schopných měřit koncentraci mořského ledu je v provozu již více než čtyři desetiletí.
  • Mnoho družic pro pozorování Země je na takových oběžných drahách, že nemohou provádět měření přímo nad severním nebo jižním pólem, ačkoli "vidí" všude jinde na Zemi.

Elektromagnetické spektrum - pro pokročilé

Prozkoumejte, co satelity vidí pomocí svých senzorů, a seznamte se s vlastnostmi elektromagnetických vln. Video od ESERO Germany (v angličtině).

Zjistěte více o hladině moře

Zjistěte, jak změna klimatu způsobuje stoupání hladiny našich moří a jak satelity od roku 1992 systematicky měří výšku mořské hladiny.

Změna využití půdy

Satelitní snímky nám umožňují velmi přesně dokumentovat změny ve využití půdy. Zjistěte, jak družice poskytují informace o využívání půdy v celosvětovém měřítku. Video od ESERO Germany (v angličtině).