Ανοίγει ένα πέρασμα - Οι πάγοι της Αρκτικής και η κλιματική αλλαγή

Σύντομη περιγραφή

Σε αυτό το σύνολο τριών δραστηριοτήτων, οι μαθητές θα ανακαλύψουν τον σημαντικό ρόλο που παίζουν οι θαλάσσιοι πάγοι της Αρκτικής στο κλιματικό σύστημα της Γης. Οι δραστηριότητες εντάσσονται στο πλαίσιο του Βορειοδυτικού Περάσματος. Η πρώτη δραστηριότητα είναι μια μαθηματική διερεύνηση του ρυθμού τήξης των θαλάσσιων πάγων για να καταδείξει τι εννοούμε με τον όρο ενίσχυση της Αρκτικής. Μια πρακτική έρευνα παρέχει την ευκαιρία να συζητηθεί πώς χρησιμοποιούνται τα μοντέλα στην επιστήμη και να εξεταστούν οι δυσκολίες της μέτρησης και της πρόβλεψης των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής. Στη συνέχεια, οι μαθητές χρησιμοποιούν τη διαδικτυακή εφαρμογή Climate from Space για να διερευνήσουν τις εποχιακές και μακροπρόθεσμες τάσεις στην έκταση του θαλάσσιου πάγου και τις θερμοκρασίες στην επιφάνεια της θάλασσας.

Θέμα Γεωγραφία, Επιστήμη της Γης, Φυσική, Χημεία

Μαθησιακοί στόχοι
  • Εξηγήστε πώς το διαφορετικό albedo των πάγων και των ωκεανών οδηγεί σε ενίσχυση της Αρκτικής και τον αντίκτυπο αυτού στην κλιματική αλλαγή.
  • Χρησιμοποιήστε ένα μαθηματικό μοντέλο για να διερευνήσετε την επίδραση διαφορετικών συνθηκών στο λιώσιμο των θαλάσσιων πάγων
  • Να συσχετίσετε ένα πειραματικό μοντέλο με τον πραγματικό κόσμο και να αξιολογήσετε το μοντέλο
  • Ανάλυση εικόνων για την απόκτηση δεδομένων σχετικά με το λιώσιμο των πάγων
  • Συζητήστε τις προκλήσεις της συλλογής δεδομένων για την περιγραφή και την πρόβλεψη των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής.
  • Χρησιμοποιήστε τη διαδικτυακή εφαρμογή Climate from Space για να εξερευνήσετε τις αλλαγές στην περιοχή της Αρκτικής.
  • Συσχετισμός των αλλαγών στο εποχιακό πρότυπο της έκτασης των θαλάσσιων πάγων με τις αλλαγές στις θερμοκρασίες της επιφάνειας της θάλασσας
  • Προτείνετε τους λόγους για τις αλλαγές σε διάφορα χρονικά διαστήματα
Εύρος ηλικίας
11 - 14 ετών
Χρόνος
περίπου 45 λεπτά ανά δραστηριότητα
Διαθέσιμος πόρος σε:
Δραστηριότητα 1: Πόσο γρήγορα λιώνουν οι θαλάσσιοι πάγοι;
Σε αυτή τη δραστηριότητα, οι μαθητές θα μάθουν να χρησιμοποιούν μια σύντομη ιστορία του Βορειοδυτικού Περάσματος για να παρέχουν ένα πλαίσιο για τη διερεύνηση του ρόλου των θαλάσσιων πάγων στο κλιματικό σύστημα. Στη συνέχεια, οι μαθητές καθοδηγούνται μέσω ενός υπολογισμού που χρησιμοποιεί τη διατήρηση της ενέργειας, την έννοια του albedo και τη λανθάνουσα θερμότητα σύντηξης (με επεξήγηση των δύο τελευταίων) για να αναπτύξουν ένα μαθηματικό μοντέλο που μπορούν να χρησιμοποιήσουν για να διερευνήσουν την ενίσχυση της Αρκτικής.
Εξοπλισμός
  • Ενημερωτικό δελτίο 1 (2 σελίδες)
  • Φύλλο εργασίας μαθητή 1 (2 σελίδες)
  • Κλίμα από το Διάστημα: (προαιρετικά)
  • Αριθμομηχανή ή/και πρόσβαση σε λογισμικό υπολογιστικών φύλλων
  • Χαρτί γραφικών παραστάσεων
Δραστηριότητα 2: Θερμοκρασία των ωκεανών και ρυθμός τήξης των πάγων
Σε αυτή τη δραστηριότητα, οι μαθητές διερευνούν την επίδραση της μεταβολής της θερμοκρασίας των ωκεανών στο λιώσιμο των πάγων χρησιμοποιώντας ένα smartphone ή ένα tablet για να μοντελοποιήσουν έναν δορυφόρο που παρακολουθεί τους θαλάσσιους πάγους. Τα μετέπειτα μέρη της δραστηριότητας είναι ανοιχτά, παρέχοντάς σας την ευκαιρία να αξιολογήσετε τις βασικές επιστημονικές και μαθηματικές δεξιότητες και να δώσετε ώθηση στους πιο ικανούς μαθητές, καθώς συζητούν τι αποκαλύπτει η έρευνά τους σχετικά με τις δυσκολίες συλλογής αξιόπιστων κλιματικών δεδομένων για τη μοντελοποίηση της αλλαγής.
Εξοπλισμός

Κάθε ομάδα θα χρειαστεί:

  • Ένα ποτήρι ζέσεως, ένα μικρό δίσκο ή μπολ
  • Τρεις ή τέσσερις χάντρες ή κουμπιά διαφορετικών χρωμάτων
  • Ζύμη για να στερεώσετε τους μαρκαδόρους στη θέση τους
  • Τουλάχιστον τρία παγάκια ή μπλοκ παρόμοιου μεγέθους από χρωματιστό νερό
  • Ποτήρι ή κανάτα
  • Ζεστό και κρύο νερό
  • Ένα θερμόμετρο
  • Smartphone ή tablet με κάμερα
  • Μια στοίβα βιβλία ή ένα κομμάτι ξύλο για να στηρίξετε το τηλέφωνο/tablet
  • Ένα ρολόι ή χρονόμετρο (το ρολόι της τάξης αρκεί)
  • Πετσέτες για τα βρεγμένα χέρια και για την αντιμετώπιση τυχόν διαρροών

 

Οι μαθητές θα χρειαστούν επίσης:

  • Ένα αντίγραφο του Φύλλου Εργασίας 2 (2 σελίδες) για κάθε μαθητή.
  • Πρόσβαση σε λογισμικό επεξεργασίας εικόνας με το οποίο είναι εξοικειωμένοι
  • Εκτυπωτής (προαιρετικά)
  • Φύλλα οξικού άλατος τυπωμένα με πλέγμα (προαιρετικά)
  • Τετραγωνισμένο χαρτί (προαιρετικά)
  • Χαρτί ιχνογράφησης (προαιρετικά) 
Δραστηριότητα 3: Το βορειοδυτικό πέρασμα
Σε αυτή τη δραστηριότητα, οι μαθητές θα χρησιμοποιήσουν τη διαδικτυακή εφαρμογή Climate from Space για να εξερευνήσουν δορυφορικά δεδομένα σχετικά με την έκταση των θαλάσσιων πάγων και τη θερμοκρασία της επιφάνειας της θάλασσας και να εξετάσουν τις ετήσιες και μακροπρόθεσμες τάσεις στο Βορειοδυτικό Πέρασμα και στην ευρύτερη περιοχή της Αρκτικής. Θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να ενισχύσει την κατανόηση των βασικών κλιματικών διεργασιών στην Αρκτική. Εναλλακτικά, μπορεί να θέλετε να τη χρησιμοποιήσετε στην αρχή ενός θέματος σχετικά με την κλιματική αλλαγή ή την Αρκτική, ως έναν τρόπο για να μοιραστούν οι μαθητές τις υπάρχουσες γνώσεις τους και να προτείνουν ερωτήματα προς διερεύνηση.

Το ξέρατε;

  • Το βορειοδυτικό πέρασμα είναι περίπου 1900 χιλιόμετρα μικρότερο από τη διαδρομή μέσω της διώρυγας του Παναμά.
  • Το φρέσκο χιόνι που πέφτει μπορεί να έχει albedo έως και 0,90. Αυτή η τιμή μειώνεται καθώς το χιόνι μεγαλώνει και μετατρέπεται σε κρυστάλλους πάγου.
  • Ο πάγος επιπλέει επειδή έχει μικρότερη πυκνότητα από το νερό. Αυτό είναι ασυνήθιστο επειδή οι περισσότερες ουσίες είναι πυκνότερες όταν είναι στερεές από ό,τι όταν είναι υγρές.
  • Η συγκέντρωση του θαλάσσιου πάγου μπορεί να μετρηθεί με δορυφορικά όργανα που ανιχνεύουν την ακτινοβολία μικροκυμάτων.
  • Ένας στόλος δορυφόρων μικροκυμάτων ικανός να μετρά τη συγκέντρωση του θαλάσσιου πάγου λειτουργεί για περισσότερες από τέσσερις δεκαετίες.
  • Πολλοί δορυφόροι παρατήρησης της Γης βρίσκονται σε τέτοιες τροχιές που δεν μπορούν να λάβουν μετρήσεις απευθείας πάνω από το Βόρειο ή το Νότιο Πόλο - αν και μπορούν να "δουν" παντού αλλού στη Γη.

Αλλαγή χρήσης γης

Οι δορυφορικές εικόνες μας επιτρέπουν να καταγράφουμε με μεγάλη ακρίβεια τις αλλαγές στη χρήση γης. Ανακαλύψτε πώς οι δορυφόροι παρέχουν πληροφορίες για τη χρήση της γης σε παγκόσμια κλίμακα. Βίντεο από το ESERO Γερμανίας (στα αγγλικά).

Όραση ραντάρ

Ανακαλύψτε πώς η αποστολή Copernicus Sentinel-1 χρησιμοποιεί το ραντάρ της για να παρέχει εικόνες της γήινης επιφάνειας για όλες τις καιρικές συνθήκες, ημέρα και νύχτα.

Ποιες είναι οι διαφορές

Σε αυτό το σύντομο βίντεο, η Δρ Νάταλι Ντάγκλας, κλιματολόγος, εξηγεί τη διαφορά μεταξύ του καιρού, της κλιματικής μεταβλητότητας και της κλιματικής αλλαγής. Η Natalie είναι διδάσκουσα και ερευνήτρια στο Πανεπιστήμιο του Surrey και συνεργάζεται...