Pompe di calore planetarie

Breve descrizione

In questa serie di tre attività, gli studenti impareranno come la circolazione oceanica abbia un impatto sul clima. Nell'attività introduttiva, gli studenti eseguono dei calcoli per confrontare l'impatto relativo del riscaldamento globale sull'atmosfera e sugli oceani. Un'attività pratica che utilizza attrezzature facilmente reperibili consente agli studenti di vedere come l'acqua di diversa temperatura può formare strati nell'oceano e di considerare come potrebbero utilizzare questo per esplorare l'effetto delle variazioni di salinità. Nell'attività finale, gli studenti utilizzano l'applicazione web Climate from Space per saperne di più sulla Corrente del Golfo.

Oggetto Geografia, Scienze, Scienze della Terra

Obiettivi di apprendimento
  • Eseguire calcoli per confrontare il ruolo degli oceani e dell'atmosfera nella regolazione del clima.
  • Spiegare come nasce la circolazione termoalina globale
  • Descrivere come le correnti oceaniche trasportano l'acqua e l'energia intorno alla Terra.
  • Utilizzare un modello per esaminare il movimento dell'acqua a diverse temperature e spiegare la stratificazione nell'oceano.
  • Progettare metodi pratici per indagare su una questione che riguarda il movimento dell'acqua negli oceani.
  • Descrivere il comportamento della Corrente del Golfo utilizzando le informazioni dei dati climatici.
  • Sintetizzare i dati delle registrazioni di almeno due variabili climatiche essenziali per spiegare una correlazione o una tendenza osservata.
Fascia d'età
14 - 16 anni
Tempo
circa 45 minuti per attività
Risorsa disponibile in:
Attività 1: Pompe di calore planetarie
In questa attività basata sulla lettura, gli studenti saranno guidati a calcolare la capacità termica specifica. Viene fornita l'equazione pertinente, per cui gli studenti non hanno bisogno di una conoscenza preliminare del termine. Una o entrambe le parti dell'attività (la lettura e i calcoli) possono essere assegnate come compiti a casa, a seconda delle capacità del gruppo. 
Attività 2: Acqua che sale e che scende 
In questa attività pratica, gli studenti riproducono la termodinamica degli oceani in un contenitore, utilizzando acqua colorata per tracciare i flussi e vedere come si formano e si mantengono strati d'acqua a temperature diverse. Gli studenti sono invitati a riflettere su come utilizzare il modello per dimostrare altri aspetti della circolazione oceanica. 
Attrezzatura
  • Contenitore trasparente grande per gruppo
  • Contenitore piccolo per gruppo da immergere nel contenitore più grande
  • Sacchetti di plastica
  • Elastici o spago
  • Colorante o inchiostro alimentare
  • Ghiaccio in un secchio per il raffreddamento o acqua refrigerata
  • Accesso all'acqua calda e fredda
  • Cronometro o orologio per gruppo (opzionale)
  • Macchina fotografica o smartphone per gruppo (opzionale)
  • Termometri (facoltativi)
  • Panni o asciugamani di carta
  • Foglio di lavoro dello studente 2 (2 pagine)
  • Materiale per la creazione di poster o software per la creazione di video o presentazioni.
  • Risorse online sul clima dallo spazio: Storia delle pompe di calore planetarie (opzionale)
Attività 3: La corrente del Golfo 
In questa attività, gli studenti utilizzano l'applicazione web Climate from Space per osservare le temperature della superficie del mare lungo il percorso della Corrente del Golfo e i dati scaricati per confrontare i modelli e le tendenze della Corrente del Golfo con quelli osservati in altre zone dell'Atlantico settentrionale. Quindi ricercano e spiegano i legami tra la temperatura della superficie del mare e un'altra variabile climatica, utilizzando le conoscenze acquisite durante lo studio dell'argomento. 

Lo sapevate?

Prima dell'era dei satelliti, la temperatura dell'oceano poteva essere misurata solo con termometri collegati alla costa, calati dalle navi o attaccati a boe o sommergibili. Questo, ovviamente, significava che le misurazioni erano frammentarie e che esistevano registrazioni continue per pochissimi luoghi. Le telecamere termiche dei satelliti possono rilevare la temperatura superficiale dell'oceano in tutto il mondo a intervalli regolari. Un satellite in orbita geostazionaria può visualizzare ogni sezione del mare in un particolare emisfero una volta ogni quindici minuti circa; uno in orbita polare, più vicino alla Terra, può vedere più dettagliatamente e coprire l'intero pianeta, ma misurerà la temperatura in un particolare luogo solo ogni dieci giorni circa.

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