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Eine Passage öffnet sich - Arktisches Meereis und Klimawandel

Kurzbeschreibung

In dieser Reihe von drei Aktivitäten entdecken die Schüler die wichtige Rolle des arktischen Meereises im Klimasystem der Erde. Die Aktivitäten sind im Kontext der Nordwestpassage angesiedelt. Die erste Aktivität ist eine mathematische Untersuchung der Meereisschmelzrate, um zu veranschaulichen, was mit arktischer Verstärkung gemeint ist. Eine praktische Untersuchung bietet die Gelegenheit, die Verwendung von Modellen in der Wissenschaft zu diskutieren und die Schwierigkeiten bei der Messung und Vorhersage der Auswirkungen des Klimawandels zu erörtern. Anschließend nutzen die SchülerInnen die Webanwendung Climate from Space, um saisonale und langfristige Trends der Meereisausdehnung und der Meeresoberflächentemperaturen zu untersuchen.

Thema Geographie, Geowissenschaften, Physik, Chemie

Lernziele
  • Erklären Sie, wie die unterschiedliche Albedo von Eis und Ozean zu einer arktischen Verstärkung führt und wie sich dies auf den Klimawandel auswirkt.
  • Verwenden Sie ein mathematisches Modell, um die Auswirkungen verschiedener Bedingungen auf das Schmelzen des Meereises zu untersuchen.
  • ein experimentelles Modell mit der realen Welt in Beziehung setzen und das Modell bewerten
  • Bilder analysieren, um Daten über das Schmelzen von Eis zu erhalten
  • Erörterung der Herausforderungen bei der Erhebung von Daten zur Beschreibung und Vorhersage der Auswirkungen des Klimawandels
  • Nutzen Sie die Webanwendung Klima aus dem Weltraum, um Veränderungen in der Arktis zu erforschen
  • Zusammenhang zwischen Veränderungen im saisonalen Muster der Meereisausdehnung und Veränderungen der Meeresoberflächentemperaturen
  • Gründe für Veränderungen über verschiedene Zeiträume hinweg vorschlagen
Altersspanne
11 - 14 Jahre alt
Zeit
etwa 45 Minuten pro Aktivität
Ressource verfügbar in:
Englisch, Französisch, Spanisch, Deutsch, Niederländisch
Schlüsselwörter:
, , , ,
Aktivität herunterladen - DE

Klima für Schulen

ist eine Reihe von Unterrichtsmaterialien, die von der ESA Climate Change Initiative (CCI) entwickelt wurden und sich auf Schlüsselaspekte des Klimasystems konzentrieren.

Besuchen Sie die Website Klima für Schulen
Aktion 1: Wie schnell schmilzt das Meereis?
In dieser Aktivität wird den Schülern eine kurze Geschichte der Nordwestpassage vorgestellt, um einen Kontext für die Erforschung der Rolle des Meereises im Klimasystem zu schaffen. Die Schüler werden dann durch eine Berechnung geführt, die die Energieerhaltung, das Konzept der Albedo und die latente Schmelzwärme nutzt (wobei die beiden letzteren erklärt werden), um ein mathematisches Modell zu entwickeln, mit dem sie die arktische Verstärkung erforschen können.
Ausrüstung
  • Informationsblatt 1 (2 Seiten)
  • Schülerarbeitsblatt 1 (2 Seiten)
  • Online-Ressource Klima aus dem Weltraum: Die Geschichte von Breaking the Ice (optional)
  • Taschenrechner oder/und Zugang zu Tabellenkalkulationssoftware
  • Millimeterpapier
Aktivität 2: Ozeantemperatur und Eisschmelzrate
In dieser Aktivität erforschen die Schülerinnen und Schüler die Auswirkungen von sich ändernden Meerestemperaturen auf das Schmelzen des Eises, indem sie ein Smartphone oder Tablet verwenden, um einen Satelliten zur Überwachung des Meereises zu modellieren. Die späteren Teile der Aktivität sind offen und bieten Ihnen die Möglichkeit, die grundlegenden wissenschaftlichen und mathematischen Fähigkeiten zu bewerten und die fähigeren Schülerinnen und Schüler zu fördern, indem sie diskutieren, was ihre Untersuchung über die Schwierigkeiten beim Sammeln zuverlässiger Klimadaten für die Modellierung von Veränderungen offenbart.
Ausrüstung

Jede Gruppe benötigt:

  • Ein Becherglas, ein kleines Tablett oder eine Schale
  • Drei oder vier Perlen oder Knöpfe in verschiedenen Farben
  • Spielknete zum Fixieren der Marker
  • Mindestens drei Eiswürfel oder Blöcke ähnlicher Größe aus gefärbtem Wasser
  • Becher oder Krug
  • Warmes und kaltes Wasser
  • Ein Thermometer
  • Smartphone oder Tablet mit einer Kamera
  • Ein Bücherstapel oder ein Holzklotz als Stütze für das Telefon/Tablet
  • Eine Uhr oder ein Timer (die Uhr im Klassenzimmer reicht aus)
  • Handtücher für nasse Hände und zum Beseitigen verschütteter Flüssigkeiten

 

Die Schüler benötigen außerdem:

  • Eine Kopie von Arbeitsblatt 2 (2 Seiten) für jeden Schüler
  • Zugang zu Bildverarbeitungssoftware, mit der sie vertraut sind
  • Drucker (optional)
  • Mit einem Raster bedruckte Acetatblätter (optional)
  • Kariertes Papier (optional)
  • Pauspapier (optional) 
Aktivität 3: Die Nordwestpassage
In dieser Aktivität nutzen die SchülerInnen die Webanwendung "Klima aus dem Weltraum", um Satellitendaten über die Meereisausdehnung und die Temperatur der Meeresoberfläche zu erforschen und jährliche und langfristige Trends in der Nordwestpassage und in der gesamten arktischen Region zu untersuchen. Die Anwendung kann genutzt werden, um das Verständnis für die wichtigsten Klimaprozesse in der Arktis zu vertiefen. Alternativ können Sie es zu Beginn eines Themas über den Klimawandel oder die Arktis verwenden, um die SchülerInnen dazu zu bringen, ihr vorhandenes Wissen zu teilen und Fragen zur Untersuchung vorzuschlagen.

Wussten Sie das?

  • Die Nordwestpassage ist etwa 1900 km kürzer als die Route durch den Panamakanal.
  • Frisch gefallener Schnee kann eine Albedo von bis zu 0,90 haben. Diese nimmt ab, wenn der Schnee älter wird und sich in Eiskristalle verwandelt.
  • Eis schwimmt, weil es eine geringere Dichte als Wasser hat. Das ist ungewöhnlich, denn die meisten Stoffe sind dichter, wenn sie fest sind, als wenn sie flüssig sind.
  • Die Meereiskonzentration kann mit Satelliteninstrumenten gemessen werden, die Mikrowellenstrahlung erfassen.
  • Eine Flotte von Mikrowellensatelliten, die die Meereiskonzentration messen können, ist seit mehr als vier Jahrzehnten in Betrieb.
  • Viele Erdbeobachtungssatelliten befinden sich in solchen Umlaufbahnen, dass sie keine Messungen direkt über dem Nord- oder Südpol vornehmen können - obwohl sie überall sonst auf der Erde "sehen" können.

Landnutzungsänderung

Mit Hilfe von Satellitenbildern können wir Veränderungen in der Landnutzung sehr genau dokumentieren. Entdecken Sie, wie Satelliten Informationen über die Landnutzung auf globaler Ebene liefern. Video von ESERO Deutschland (auf Englisch).

Hilfe bei der Wasserbewirtschaftung

Entdecken Sie, wie Satelliten dabei helfen können, Informationen über Wasserressourcen in großen Gebieten zu sammeln.