Atvērts jūras pāreja - Arktikas jūras ledus un klimata pārmaiņas

Īss apraksts

Šajā trīs uzdevumu kopumā skolēni uzzinās, cik svarīga loma Zemes klimata sistēmā ir Arktikas jūras ledum. Nodarbības ir saistītas ar Ziemeļrietumu jūras pāreju. Pirmā aktivitāte ir matemātisks pētījums par jūras ledus kušanas ātrumu, lai ilustrētu, ko nozīmē Arktikas amplifikācija. Praktiskais pētījums sniedz iespēju apspriest, kā zinātnē tiek izmantoti modeļi, un apsvērt grūtības, kas saistītas ar klimata pārmaiņu ietekmes mērīšanu un prognozēšanu. Pēc tam skolēni izmanto tīmekļa lietojumprogrammu Climate from Space, lai izpētītu sezonālās un ilgtermiņa tendences jūras ledus platībā un jūras virsmas temperatūrā.

Temats Ģeogrāfija, Zemes zinātne, Fizika, Ķīmija

Mācību mērķi
  • Paskaidrojiet, kā ledus un okeāna atšķirīgais albedo izraisa Arktikas pastiprināšanos un tās ietekmi uz klimata pārmaiņām.
  • Izmantot matemātisko modeli, lai izpētītu dažādu apstākļu ietekmi uz jūras ledus kušanu.
  • Saistīt eksperimentālo modeli ar reālo pasauli un novērtēt modeli.
  • Analizēt attēlus, lai iegūtu datus par ledus kušanu.
  • Apspriest problēmas, kas saistītas ar datu vākšanu, lai aprakstītu un prognozētu klimata pārmaiņu ietekmi.
  • Izmantojiet tīmekļa lietojumprogrammu "Klimats no kosmosa", lai izpētītu izmaiņas Arktikas reģionā.
  • Saistīt izmaiņas jūras ledus platuma sezonālajā modelī ar jūras virsmas temperatūras izmaiņām.
  • Ierosināt izmaiņu iemeslus dažādos laika periodos.
Vecuma diapazons
11 - 14 gadi
Laiks
aptuveni 45 minūtes katrai aktivitātei.
Resurss pieejams:
1. uzdevums: Cik ātri kūst jūras ledus?
Šajā aktivitātē skolēni tiks iepazīstināti ar īsu Ziemeļrietumu pārejas vēsturi, lai veidotu kontekstu, kurā pētīt jūras ledus lomu klimata sistēmā. Pēc tam skolēni tiek vadīti, veicot aprēķinus, izmantojot enerģijas saglabāšanas principu, albedo jēdzienu un latento kušanas siltumu (pēdējie divi jēdzieni tiek izskaidroti), lai izstrādātu matemātisku modeli, ko skolēni var izmantot, lai izpētītu Arktikas amplifikāciju.
Aprīkojums
  • Informācijas lapa 1 (2 lappuses)
  • Skolēnu darba lapa Nr. 1 (2 lappuses)
  • Klimats no kosmosa tiešsaistes resurss: Ledus laušanas stāsts (pēc izvēles)
  • Kalkulators un/vai piekļuve izklājlapu programmatūrai.
  • Grafiskais papīrs
2. darbība: okeāna temperatūra un ledus kušanas ātrums
Šajā aktivitātē skolēni pēta okeāna temperatūras izmaiņu ietekmi uz ledus kušanu, izmantojot viedtālruni vai planšetdatoru, lai modelētu jūras ledus novērošanas satelītu. Turpmākās aktivitātes daļas ir atklātas, sniedzot iespēju novērtēt galvenās zinātniskās un matemātiskās prasmes un rosināt spējīgākos skolēnus apspriest, ko viņu pētījums atklāj par grūtībām, kas saistītas ar ticamu klimata datu vākšanu, lai modelētu pārmaiņas.
Aprīkojums

Katrai grupai būs nepieciešams:

  • Mēģene, neliels paplātes vai bļoda
  • Trīs vai četras dažādu krāsu pērlītes vai pogas
  • Spēļu mīkla marķieru piestiprināšanai.
  • Vismaz trīs ledus gabaliņi vai līdzīga izmēra ledus gabaliņi, kas izgatavoti no krāsaina ūdens.
  • Kausiņš vai krūze
  • Karstais un aukstais ūdens
  • Termometrs
  • Viedtālrunis vai planšetdators ar kameru
  • Grāmatu kaudze vai koka bluķis tālruņa/tableta atbalstam
  • Pulkstenis vai taimeris (pietiek ar klases pulksteni).
  • Dvieļi slapjām rokām un izlijušu šķidrumu noņemšanai.

 

Studentiem būs nepieciešams arī:

  • Skolēnu darba lapas 2 kopija (2 lappuses) katram skolēnam.
  • Piekļuve attēlu apstrādes programmatūrai, kuru viņi pārzina.
  • Printeris (pēc izvēles)
  • Acetāta loksnes ar iespiestu režģi (pēc izvēles)
  • Kvadrātveida papīrs (pēc izvēles)
  • Rasēšanas papīrs (pēc izvēles) 
3. aktivitāte: Ziemeļrietumu pāreja
Šajā aktivitātē skolēni izmantos tīmekļa lietojumprogrammu Climate from Space, lai izpētītu satelītu datus par jūras ledus platību un jūras virsmas temperatūru un izpētītu ikgadējās un ilgtermiņa tendences Ziemeļrietumu jūras šaurumā un visā Arktikas reģionā kopumā. To var izmantot, lai nostiprinātu izpratni par galvenajiem klimata procesiem Arktikā. Vai arī jūs varat to izmantot tēmas par klimata pārmaiņām vai Arktiku sākumā, lai skolēni dalītos ar savām zināšanām un ierosinātu jautājumus, ko pētīt.

Vai zinājāt?

  • Ziemeļrietumu pāreja ir par aptuveni 1900 km īsāka nekā ceļš caur Panamas kanālu.
  • Svaigi uzsniguša sniega albedo var būt līdz 0,90. Tas samazinās, kad sniegs kļūst vecāks un pārvēršas ledus kristālos.
  • Ledus peld, jo tā blīvums ir mazāks nekā ūdens. Tas ir neparasti, jo lielākā daļa vielu ir blīvākas cietā stāvoklī nekā šķidrā.
  • Jūras ledus koncentrāciju var izmērīt ar satelītinstrumentiem, kas uztver mikroviļņu starojumu.
  • Jau vairāk nekā četras desmitgades darbojas mikroviļņu satelītu flote, kas spēj mērīt jūras ledus koncentrāciju.
  • Daudzi Zemes novērošanas satelīti atrodas tādās orbītās, ka tie nevar veikt mērījumus tieši virs Ziemeļpola vai Dienvidpola, lai gan tie var "redzēt" visu pārējo Zemes virsmu.

Dzīvības glābšana katastrofu gadījumos

Uzziniet, kā satelītattēli var palīdzēt katastrofu seku likvidēšanā un atjaunošanā jebkurā pasaules vietā.

Oglekļa cikls

Īss apraksts Šajā trīs uzdevumu kopumā skolēni uzzinās par oglekļa ciklu un izmantos to, lai noteiktu...