Planetaariset lämpöpumput

Lyhyt kuvaus

Tässä kolmen tehtävän sarjassa oppilaat oppivat, miten valtamerten kierto vaikuttaa ilmastoon. Alkutehtävässä he suorittavat laskelmia vertaillakseen ilmaston lämpenemisen suhteellista vaikutusta ilmakehään ja valtameriin. Käytännön toiminnassa, jossa käytetään helposti saatavilla olevia laitteita, oppilaat voivat nähdä, miten eri lämpötiloista vesi voi muodostaa kerroksia valtameressä, ja pohtia, miten he voisivat käyttää tätä hyväksi tutkiessaan suolapitoisuuden muutosten vaikutusta. Viimeisessä tehtävässä oppilaat käyttävät Climate from Space -verkkosovellusta saadakseen lisätietoja Golfvirrasta.

Aihe Maantiede, luonnontieteet, maantiede

Oppimistavoitteet
  • Suorita laskelmia vertaillaksesi valtamerten ja ilmakehän roolia ilmaston säätelyssä.
  • Selitä, miten maailmanlaajuinen termohaliinikierto syntyy.
  • Kuvaile, miten merivirrat kuljettavat vettä ja energiaa maapallon ympäri.
  • Tutkitaan mallin avulla eri lämpötiloissa olevan veden liikkumista ja selitetään valtameren kerrostumista.
  • Suunnittele käytännön menetelmiä, joilla tutkitaan kysymystä siitä, miten vesi liikkuu valtamerissä.
  • Kuvaile Golf-virran käyttäytymistä ilmastotietojen avulla.
  • Yhdistetään vähintään kahta keskeistä ilmastomuuttujaa koskevia tietoja havaitun korrelaation tai suuntauksen selittämiseksi.
Ikäjakauma
14 - 16-vuotiaat
Aika
noin 45 minuuttia per toiminto
Resurssi saatavilla osoitteessa:
Tehtävä 1: Planetaariset lämpöpumput
Tässä lukemiseen perustuvassa tehtävässä oppilaat johdatetaan laskelmiin, joissa käytetään ominaislämpökapasiteettia. Yhtälö on annettu, joten oppilaiden ei tarvitse tuntea termiä etukäteen. Tehtävän jompikumpi tai molemmat osat (lukeminen ja laskutoimitukset) voidaan antaa kotitehtäviksi luokan kyvyistä riippuen. 
Tehtävä 2: Nouseva ja laskeva vesi 
Tässä käytännön toiminnassa oppilaat jäljittelevät merten termodynamiikkaa astiassa käyttämällä värillistä vettä virtausten seuraamiseksi ja nähdäkseen, miten eri lämpötiloissa olevat vesikerrokset muodostuvat ja säilyvät. Oppilaita kehotetaan pohtimaan, miten he voivat käyttää mallia havainnollistamaan muita valtameren kiertoon liittyviä näkökohtia. 
Laitteet
  • Suuri läpinäkyvä astia ryhmää kohti
  • Pieni astia ryhmää kohti, joka upotetaan isompaan astiaan.
  • Muovipussit
  • Kuminauhat tai naru
  • Elintarvikeväri tai muste
  • Jää ämpärissä jäähdytystä varten tai jäähdytettyä vettä.
  • Kuuman ja kylmän veden saanti
  • Sekuntikello tai kello ryhmää kohti (valinnainen)
  • Kamera tai älypuhelin ryhmää kohti (valinnainen)
  • Lämpömittarit (valinnainen)
  • Liinat tai paperipyyhkeet
  • Oppilaan työlehti 2 (2 sivua)
  • Materiaalit julisteiden luomiseen tai ohjelmistot videoiden tai esitysten luomiseen.
  • Ilmasto avaruudesta -verkkolähde: Planetaariset lämpöpumput (valinnainen)
Tehtävä 3: Golfvirta 
Tässä tehtävässä opiskelijat käyttävät Climate from Space -verkkosovellusta tarkastellakseen merenpinnan lämpötiloja Golfvirran reitillä ja ladattuja tietoja vertaillakseen Golfvirran ja muualla Pohjois-Atlantilla havaittujen mallien ja suuntausten välillä. Sen jälkeen he tutkivat ja selittävät meren pintalämpötilan ja jonkin toisen ilmastomuuttujan välisiä yhteyksiä käyttäen aiheen opiskelun aikana kehittynyttä ymmärrystä. 

Tiesitkö?

Ennen satelliittien aikakautta valtameren lämpötilaa voitiin mitata vain rannalle kiinnitetyillä, laivoista laskettavilla tai poijuihin tai sukellusaluksiin kiinnitetyillä lämpömittareilla. Tämä tarkoitti tietenkin sitä, että mittaukset olivat hajanaisia ja että vain harvoista paikoista oli olemassa jatkuvia tietoja. Satelliittien lämpökamerat voivat mitata meren pintalämpötilaa koko maailmassa säännöllisin väliajoin. Geostationaarisella kiertoradalla oleva satelliitti voi tarkastella jokaista merenosaa tietyllä pallonpuoliskolla noin kerran vartissa; lähempänä maapalloa oleva polaarinen satelliitti näkee yksityiskohtaisemmin ja kattaa koko planeetan, mutta mittaa lämpötilan tietyssä paikassa vain noin kymmenen päivän välein.

Maankäytön muutos

Satelliittikuvien avulla voimme dokumentoida maankäytön muutokset hyvin tarkasti. Tutustu siihen, miten satelliitit antavat tietoa maankäytöstä maailmanlaajuisesti. ESERO Germanyn video (englanniksi).

Paxi - Kasvihuoneilmiö

Lyhyt kuvaus: Liity Paxin seuraan, kun hän tutkii kasvihuoneilmiötä ja oppii ilmaston lämpenemisestä. Tässä lapsille suunnatussa videossa...