Si apre un passaggio - Ghiaccio marino artico e cambiamenti climatici

Breve descrizione

In questa serie di tre attività, gli studenti scopriranno l'importante ruolo del ghiaccio marino artico nel sistema climatico terrestre. Le attività sono ambientate nel contesto del Passaggio a Nord-Ovest. La prima attività è un'indagine matematica sul tasso di scioglimento del ghiaccio marino per illustrare il significato di amplificazione artica. Un'indagine pratica offre l'opportunità di discutere l'uso dei modelli nella scienza e di considerare le difficoltà di misurare e prevedere gli effetti del cambiamento climatico. Gli studenti utilizzano poi l'applicazione web Climate from Space per esplorare le tendenze stagionali e a lungo termine dell'estensione del ghiaccio marino e delle temperature della superficie del mare.

Oggetto Geografia, Scienze della Terra, Fisica, Chimica

Obiettivi di apprendimento
  • Spiegare come la diversa albedo dei ghiacci e degli oceani porti all'amplificazione artica e al suo impatto sul cambiamento climatico.
  • Utilizzare un modello matematico per studiare l'effetto di diverse condizioni sullo scioglimento del ghiaccio marino.
  • Mettere in relazione un modello sperimentale con il mondo reale e valutare il modello.
  • Analizzare le immagini per ottenere dati sullo scioglimento dei ghiacci
  • Discutere le sfide della raccolta di dati per descrivere e prevedere gli effetti del cambiamento climatico.
  • Utilizzare l'applicazione web Climate from Space per esplorare i cambiamenti nella regione artica.
  • Mettere in relazione i cambiamenti nell'andamento stagionale dell'estensione del ghiaccio marino con le variazioni della temperatura superficiale del mare.
  • Suggerire le ragioni dei cambiamenti in vari periodi di tempo.
Fascia d'età
11 - 14 anni
Tempo
circa 45 minuti per attività
Risorsa disponibile in:
Attività 1: Quanto velocemente si scioglie il ghiaccio marino?
In questa attività, agli studenti verrà presentata una breve storia del Passaggio a Nord-Ovest per fornire un contesto per esplorare il ruolo del ghiaccio marino nel sistema climatico. Gli studenti vengono poi guidati attraverso un calcolo che utilizza la conservazione dell'energia, il concetto di albedo e il calore latente di fusione (con la spiegazione degli ultimi due) per sviluppare un modello matematico da utilizzare per esplorare l'amplificazione artica.
Attrezzatura
  • Scheda informativa 1 (2 pagine)
  • Foglio di lavoro dello studente 1 (2 pagine)
  • Risorsa online Clima dallo spazio: Storia di Breaking the Ice (opzionale)
  • Calcolatrice o/e accesso a un software per fogli elettronici
  • Carta grafica
Attività 2: Temperatura dell'oceano e tasso di fusione dei ghiacci
In questa attività, gli studenti esplorano l'effetto del cambiamento della temperatura degli oceani sullo scioglimento dei ghiacci utilizzando uno smartphone o un tablet per modellare un satellite che monitora i ghiacci marini. Le parti successive dell'attività sono aperte e offrono l'opportunità di valutare le competenze scientifiche e matematiche di base e di stimolare gli studenti più abili a discutere ciò che la loro indagine rivela sulle difficoltà di raccogliere dati climatici affidabili per modellare i cambiamenti.
Attrezzatura

Ogni gruppo avrà bisogno di:

  • Un becher, un piccolo vassoio o una ciotola
  • Tre o quattro perline o bottoni di colori diversi
  • Pasta da gioco per fissare i pennarelli
  • Almeno tre cubetti di ghiaccio o blocchi di dimensioni simili realizzati con acqua colorata.
  • Bicchiere o brocca
  • Acqua calda e fredda
  • Un termometro
  • Smartphone o tablet con fotocamera
  • Una pila di libri o un blocco di legno per sostenere il telefono/tablet
  • Un orologio o un timer (l'orologio dell'aula è sufficiente)
  • Asciugamani per le mani bagnate e per gestire eventuali fuoriuscite di liquidi.

 

Gli studenti avranno bisogno anche di:

  • Una copia del foglio di lavoro 2 (2 pagine) per ogni studente.
  • Accesso al software di elaborazione delle immagini con cui hanno familiarità
  • Stampante (opzionale)
  • Fogli di acetato stampati con una griglia (opzionale)
  • Carta a quadretti (opzionale)
  • Carta da lucido (opzionale) 
Attività 3: Il passaggio a nord-ovest
In questa attività, gli studenti utilizzeranno l'applicazione web Climate from Space per esplorare i dati satellitari sull'estensione del ghiaccio marino e sulla temperatura della superficie del mare ed esaminare le tendenze annuali e a lungo termine nel Passaggio a Nord-Ovest e nell'intera regione artica. L'applicazione potrebbe essere utilizzata per rafforzare la comprensione dei principali processi climatici nell'Artico. In alternativa, potreste usarlo all'inizio di un argomento sul cambiamento climatico o sull'Artico per far sì che gli studenti condividano le loro conoscenze esistenti e suggeriscano domande da approfondire.

Lo sapevate?

  • Il Passaggio a Nord-Ovest è più corto di circa 1900 km rispetto al percorso attraverso il Canale di Panama.
  • La neve appena caduta può avere un'albedo fino a 0,90. Questo valore diminuisce quando la neve diventa più vecchia e si trasforma in cristalli di ghiaccio.
  • Il ghiaccio galleggia perché è meno denso dell'acqua. Questo è insolito perché la maggior parte delle sostanze è più densa quando è solida che quando è liquida.
  • La concentrazione di ghiaccio marino può essere misurata con strumenti satellitari che rilevano la radiazione a microonde.
  • Una flotta di satelliti a microonde in grado di misurare la concentrazione di ghiaccio marino è operativa da oltre quattro decenni.
  • Molti satelliti per l'osservazione della Terra si trovano in orbite tali da non poter effettuare misurazioni direttamente sopra il Polo Nord o il Polo Sud, sebbene possano "vedere" ovunque sulla Terra.

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