Eine Passage öffnet sich - Arktisches Meereis und Klimawandel

Kurzbeschreibung

In dieser Reihe von drei Aktivit√§ten entdecken die Sch√ľler die wichtige Rolle des arktischen Meereises im Klimasystem der Erde. Die Aktivit√§ten sind im Kontext der Nordwestpassage angesiedelt. Die erste Aktivit√§t ist eine mathematische Untersuchung der Meereisschmelzrate, um zu veranschaulichen, was mit arktischer Verst√§rkung 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 er√∂rtern. Anschlie√üend nutzen die Sch√ľlerInnen die Webanwendung Climate from Space, um saisonale und langfristige Trends der Meereisausdehnung und der Meeresoberfl√§chentemperaturen zu untersuchen.

Thema Geographie, Geowissenschaften, Physik, Chemie

Lernziele
  • Erkl√§ren Sie, wie die unterschiedliche Albedo von Eis und Ozean zu einer arktischen Verst√§rkung f√ľhrt 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 √ľber das Schmelzen von Eis zu erhalten
  • Er√∂rterung der Herausforderungen bei der Erhebung von Daten zur Beschreibung und Vorhersage der Auswirkungen des Klimawandels
  • Nutzen Sie die Webanwendung Klima aus dem Weltraum, um Ver√§nderungen in der Arktis zu erforschen
  • Zusammenhang zwischen Ver√§nderungen im saisonalen Muster der Meereisausdehnung und Ver√§nderungen der Meeresoberfl√§chentemperaturen
  • Gr√ľnde f√ľr Ver√§nderungen √ľber verschiedene Zeitr√§ume hinweg vorschlagen
Altersspanne
11 - 14 Jahre alt
Zeit
etwa 45 Minuten pro Aktivität
Ressource verf√ľgbar in:
Aktion 1: Wie schnell schmilzt das Meereis?
In dieser Aktivit√§t wird den Sch√ľlern eine kurze Geschichte der Nordwestpassage vorgestellt, um einen Kontext f√ľr die Erforschung der Rolle des Meereises im Klimasystem zu schaffen. Die Sch√ľler werden dann durch eine Berechnung gef√ľhrt, die die Energieerhaltung, das Konzept der Albedo und die latente Schmelzw√§rme nutzt (wobei die beiden letzteren erkl√§rt werden), um ein mathematisches Modell zu entwickeln, mit dem sie die arktische Verst√§rkung erforschen k√∂nnen.
Ausr√ľstung
  • Informationsblatt 1 (2 Seiten)
  • Sch√ľlerarbeitsblatt 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 Aktivit√§t erforschen die Sch√ľlerinnen und Sch√ľler die Auswirkungen von sich √§ndernden Meerestemperaturen auf das Schmelzen des Eises, indem sie ein Smartphone oder Tablet verwenden, um einen Satelliten zur √úberwachung des Meereises zu modellieren. Die sp√§teren Teile der Aktivit√§t sind offen und bieten Ihnen die M√∂glichkeit, die grundlegenden wissenschaftlichen und mathematischen F√§higkeiten zu bewerten und die f√§higeren Sch√ľlerinnen und Sch√ľler zu f√∂rdern, indem sie diskutieren, was ihre Untersuchung √ľber die Schwierigkeiten beim Sammeln zuverl√§ssiger Klimadaten f√ľr die Modellierung von Ver√§nderungen offenbart.
Ausr√ľstung

Jede Gruppe benötigt:

  • Ein Becherglas, ein kleines Tablett oder eine Schale
  • Drei oder vier Perlen oder Kn√∂pfe in verschiedenen Farben
  • Spielknete zum Fixieren der Marker
  • Mindestens drei Eisw√ľrfel oder Bl√∂cke √§hnlicher Gr√∂√üe aus gef√§rbtem Wasser
  • Becher oder Krug
  • Warmes und kaltes Wasser
  • Ein Thermometer
  • Smartphone oder Tablet mit einer Kamera
  • Ein B√ľcherstapel oder ein Holzklotz als St√ľtze f√ľr das Telefon/Tablet
  • Eine Uhr oder ein Timer (die Uhr im Klassenzimmer reicht aus)
  • Handt√ľcher f√ľr nasse H√§nde und zum Beseitigen versch√ľtteter Fl√ľssigkeiten

 

Die Sch√ľler ben√∂tigen au√üerdem:

  • Eine Kopie von Arbeitsblatt 2 (2 Seiten) f√ľr jeden Sch√ľler
  • Zugang zu Bildverarbeitungssoftware, mit der sie vertraut sind
  • Drucker (optional)
  • Mit einem Raster bedruckte Acetatbl√§tter (optional)
  • Kariertes Papier (optional)
  • Pauspapier (optional)¬†
Aktivität 3: Die Nordwestpassage
In dieser Aktivit√§t nutzen die Sch√ľlerInnen die Webanwendung "Klima aus dem Weltraum", um Satellitendaten √ľber die Meereisausdehnung und die Temperatur der Meeresoberfl√§che zu erforschen und j√§hrliche und langfristige Trends in der Nordwestpassage und in der gesamten arktischen Region zu untersuchen. Die Anwendung kann genutzt werden, um das Verst√§ndnis f√ľr die wichtigsten Klimaprozesse in der Arktis zu vertiefen. Alternativ k√∂nnen Sie es zu Beginn eines Themas √ľber den Klimawandel oder die Arktis verwenden, um die Sch√ľlerInnen dazu zu bringen, ihr vorhandenes Wissen zu teilen und Fragen zur Untersuchung vorzuschlagen.

Wussten Sie das?

  • Die Nordwestpassage ist etwa 1900 km k√ľrzer als die Route durch den Panamakanal.
  • Frisch gefallener Schnee kann eine Albedo von bis zu 0,90 haben. Diese nimmt ab, wenn der Schnee √§lter wird und sich in Eiskristalle verwandelt.
  • Eis schwimmt, weil es eine geringere Dichte als Wasser hat. Das ist ungew√∂hnlich, denn die meisten Stoffe sind dichter, wenn sie fest sind, als wenn sie fl√ľssig sind.
  • Die Meereiskonzentration kann mit Satelliteninstrumenten gemessen werden, die Mikrowellenstrahlung erfassen.
  • Eine Flotte von Mikrowellensatelliten, die die Meereiskonzentration messen k√∂nnen, ist seit mehr als vier Jahrzehnten in Betrieb.
  • Viele Erdbeobachtungssatelliten befinden sich in solchen Umlaufbahnen, dass sie keine Messungen direkt √ľber dem Nord- oder S√ľdpol vornehmen k√∂nnen - obwohl sie √ľberall sonst auf der Erde "sehen" k√∂nnen.

Die spektrale Auflösung

Erdbeobachtungssatelliten sind die W√§chter unseres Planeten. Dank der Fernerkundungstechnologie und der t√§glichen Datenerfassung k√∂nnen Forscher die Ozeane unseres Planeten und den Anstieg des Meeresspiegels vom Weltraum aus besser √ľberwachen. ESA-Senior-Berater...

Was sind die Unterschiede?

In diesem kurzen Video erklärt die Klimawissenschaftlerin Dr. Natalie Douglas den Unterschied zwischen Wetter, Klimavariabilität und Klimawandel. Natalie ist Lehr- und Forschungsstipendiatin an der Universität von Surrey und arbeitet mit...

Das elektromagnetische Spektrum - Fortgeschrittene

Erforschen Sie, was Satelliten mit ihren Sensoren sehen können und lernen Sie die Eigenschaften der elektromagnetischen Wellen kennen. Video von ESERO Deutschland (auf Englisch).

Erfahren Sie mehr √ľber den Meeresspiegel

Erfahren Sie, wie der Klimawandel unsere Meere ansteigen lässt und wie Satelliten seit 1992 systematisch die Höhe der Meeresoberfläche messen.