Planetová tepelná čerpadla

Stručný popis

V této sadě tří aktivit se studenti dozvědí, jaký vliv má oceánská cirkulace na klima. V úvodní aktivitě provedou výpočty, aby porovnali relativní vliv globálního oteplování na atmosféru a oceány. Praktická činnost s využitím snadno dostupného vybavení umožňuje studentům sledovat, jak může voda o různých teplotách vytvářet v oceánu vrstvy, a uvažovat o tom, jak by toho mohli využít ke zkoumání vlivu změn slanosti. V závěrečné aktivitě studenti využijí webovou aplikaci Climate from Space, aby se dozvěděli více o Golfském proudu.

Předmět Geografie, Věda, Věda o Zemi

Cíle učení
  • Proveďte výpočty a porovnejte úlohu oceánů a atmosféry při regulaci klimatu.
  • Vysvětlete, jak vzniká globální termohalinní cirkulace.
  • Popište, jak oceánské proudy přenášejí vodu a energii kolem Země.
  • Pomocí modelu prozkoumejte pohyb vody o různých teplotách a vysvětlete stratifikaci v oceánu.
  • Navrhněte praktické metody zkoumání otázky o pohybu vody v oceánech.
  • Popište chování Golfského proudu na základě informací z klimatických dat.
  • Syntéza údajů ze záznamů alespoň dvou základních klimatických proměnných za účelem vysvětlení pozorované korelace nebo trendu.
Věkové rozmezí
14 - 16 let
Čas
přibližně 45 minut na jednu aktivitu
Zdroj je k dispozici v:
Aktivita 1: Planetární tepelná čerpadla
V této aktivitě založené na čtení budou žáci vedeni k výpočtům pomocí měrné tepelné kapacity. Příslušná rovnice je uvedena, takže žáci nepotřebují žádné předchozí znalosti tohoto pojmu. V závislosti na schopnostech třídy lze jednu nebo obě části aktivity (čtení a výpočty) zadat jako domácí úkol. 
Aktivita 2: Stoupající a klesající voda 
Při této praktické činnosti studenti v nádobě napodobí termodynamiku oceánu a pomocí barevné vody sledují proudění a sledují, jak se tvoří a udržují vrstvy vody o různých teplotách. Jsou vyzváni, aby zvážili, jak mohou model použít k demonstraci dalších aspektů oceánské cirkulace. 
Vybavení
  • Velký průhledný kontejner na skupinu
  • Malá nádoba na skupinu, která se ponoří do větší nádoby.
  • Plastové sáčky
  • Gumové pásky nebo provázek
  • Potravinářské barvivo nebo inkoust
  • Led v kbelíku na chlazení nebo chlazená voda.
  • přístup k teplé a studené vodě
  • Stopky nebo hodiny pro každou skupinu (volitelné)
  • Fotoaparát nebo chytrý telefon pro každou skupinu (volitelné)
  • Teploměry (volitelné)
  • Utěrky nebo papírové ručníky
  • Pracovní list pro studenty 2 (2 strany)
  • Materiály pro tvorbu plakátů nebo software pro tvorbu videí či prezentací.
  • Online zdroj o klimatu z vesmíru: (nepovinné): Příběh o planetárních tepelných čerpadlech
Aktivita 3: Golfský proud 
V této aktivitě studenti pomocí webové aplikace Climate from Space sledují teplotu mořské hladiny podél trasy Golfského proudu a stažená data porovnávají vzorce a trendy v Golfském proudu s těmi, které jsou pozorovány jinde v severním Atlantiku. Poté vyhledají a vysvětlí souvislosti mezi teplotou povrchu moře a jinou klimatickou proměnnou s využitím znalostí získaných při studiu tématu. 

Věděli jste to?

Před érou satelitů bylo možné měřit teplotu oceánu pouze pomocí teploměrů připevněných k pobřeží, spouštěných z lodí nebo připevněných k bójím či ponorkám. To samozřejmě znamenalo, že měření byla nejednotná a jen na několika málo místech byly k dispozici souvislé záznamy. Termokamery na satelitech mohou v pravidelných intervalech zjišťovat teplotu povrchu oceánu po celém světě. Družice na geostacionární dráze může zobrazit každý úsek moře na určité polokouli přibližně jednou za patnáct minut; družice na polární dráze, blíže k Zemi, vidí podrobněji a pokrývá celou planetu, ale teplotu na určitém místě změří pouze přibližně jednou za deset dní.

Výhled na oceán

Led a sníh mohou být ožehavým tématem, když se mluví o klimatu. Polární oblasti jsou velmi křehké a mohou nám hodně napovědět o tom, jak se mění zemské klima. Andrew Shepherd z Univerzity v...

Sentinel-3 pro oceány

Zjistěte, jak mise Copernicus Sentinel-3 pomáhá vědcům pochopit celkový stav naší planety.

Jaké jsou rozdíly

V tomto krátkém videu vysvětluje klimatoložka Dr. Natalie Douglasová rozdíl mezi počasím, proměnlivostí klimatu a změnou klimatu. Natalie působí jako pedagogická a výzkumná pracovnice na univerzitě v Surrey a spolupracuje s...

Satelity pozorují Zemi

Družice pozorují Zemi pomocí různých vlnových délek elektromagnetického spektra. Zjistěte, jak můžeme vytvořit úplnější obraz o zemském klimatu pomocí vzorkování elektromagnetického spektra v různých vlnových délkách.