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.

Síla pozorování Země

Všichni jsme s naší Zemí úzce propojeni - od stromů, které nám dodávají kyslík, až po přírodní zdroje, které utvářejí naši krajinu. Program ESA pro pozorování Země stojí v čele sledování...

Obrázky z vesmíru

Zjistěte, jak nám mohou satelity pomoci monitorovat naši planetu. Video od ESERO Germany (v angličtině).

Pomoc při hospodaření s vodou

Zjistěte, jak mohou satelity pomoci shromažďovat informace o vodních zdrojích na rozsáhlých územích.