Een doorgang gaat open - Arctisch zee-ijs en klimaatverandering

Korte beschrijving

In deze reeks van drie activiteiten ontdekken leerlingen de belangrijke rol die het poolijs speelt in het klimaatsysteem van de aarde. De activiteiten spelen zich af in de context van de Noordwestelijke Doorvaart. De eerste activiteit is een wiskundig onderzoek naar de smeltsnelheid van zeeijs om te illustreren wat bedoeld wordt met Arctische versterking. Een praktisch onderzoek biedt de gelegenheid om te bespreken hoe modellen in de wetenschap worden gebruikt en om na te denken over de moeilijkheden bij het meten en voorspellen van de effecten van klimaatverandering. Leerlingen gebruiken vervolgens de webtoepassing Climate from Space om de seizoensgebonden en langetermijntrends in de omvang van het zeeijs en de temperaturen aan het zeeoppervlak te onderzoeken.

Onderwerp Aardrijkskunde, Aardwetenschappen, Natuurkunde, Scheikunde

Leerdoelen
  • Uitleggen hoe het verschillende albedo van ijs en oceaan leidt tot Arctische versterking en de invloed hiervan op klimaatverandering
  • Een wiskundig model gebruiken om het effect van verschillende omstandigheden op het smelten van zee-ijs te onderzoeken
  • Een experimenteel model relateren aan de echte wereld en het model evalueren
  • Beelden analyseren om gegevens over het smelten van ijs te verkrijgen
  • De uitdagingen bespreken van het verzamelen van gegevens om de effecten van klimaatverandering te beschrijven en te voorspellen
  • Gebruik de webtoepassing Climate from Space om veranderingen in het Noordpoolgebied te onderzoeken
  • Veranderingen in het seizoenspatroon van de omvang van het zee-ijs in verband brengen met veranderingen in de temperaturen aan het zeeoppervlak
  • Redenen suggereren voor veranderingen op verschillende tijdschalen
Leeftijd
11 - 14 jaar oud
Tijd
ongeveer 45 minuten per activiteit
Beschikbaar in:
Activiteit 1: Hoe snel smelt zee-ijs?
In deze activiteit krijgen leerlingen een inleiding in het gebruik van een korte geschiedenis van de Noordwestelijke Doorvaart om een context te bieden voor het onderzoeken van de rol van zeeijs in het klimaatsysteem. Leerlingen worden vervolgens door een berekening geleid waarbij gebruik wordt gemaakt van het behoud van energie, het concept van albedo en latente fusiewarmte (waarbij de laatste twee worden uitgelegd) om een wiskundig model te ontwikkelen dat ze kunnen gebruiken om de versterking van het noordpoolgebied te onderzoeken.
Uitrusting
  • Informatieblad 1 (2 pagina's)
  • Werkblad 1 (2 pagina's)
  • Klimaat vanuit de ruimte online bron: Breaking the Ice verhaal (optioneel)
  • Rekenmachine of/en toegang tot spreadsheetsoftware
  • Grafiekpapier
Activiteit 2: Temperatuur van de oceaan en ijssmeltsnelheid
In deze activiteit onderzoeken leerlingen het effect van veranderende oceaantemperaturen op het smelten van ijs met behulp van een smartphone of tablet om een satelliet te modelleren die het zee-ijs bewaakt. De latere delen van de activiteit zijn open, zodat u de gelegenheid hebt om de wetenschappelijke en wiskundige kernvaardigheden te beoordelen en de vaardigere leerlingen te stimuleren bij het bespreken van wat hun onderzoek onthult over de moeilijkheden bij het verzamelen van betrouwbare klimaatgegevens om veranderingen te modelleren.
Uitrusting

Elke groep heeft nodig:

  • Een bekerglas, klein bakje of schaaltje
  • Drie of vier kralen of knopen van verschillende kleuren
  • Speeldeeg om de stiften vast te zetten
  • Minstens drie ijsblokjes of blokken van vergelijkbare grootte van gekleurd water
  • Bekerglas of kan
  • Warm en koud water
  • Een thermometer
  • Smartphone of tablet met camera
  • Een stapel boeken of blok hout om de telefoon/tablet te ondersteunen
  • Een klok of timer (de klok in het klaslokaal volstaat)
  • Handdoeken voor natte handen en om te morsen

Ā 

Studenten hebben ook nodig:

  • Een kopie van werkblad 2 (2 pagina's) voor elke leerling
  • Toegang tot beeldverwerkingssoftware waarmee ze vertrouwd zijn
  • Printer (optioneel)
  • Acetaatvellen bedrukt met een raster (optioneel)
  • Geruit papier (optioneel)
  • Calqueerpapier (optioneel)Ā 
Activiteit 3: De Noordwestelijke Doorvaart
In deze activiteit gebruiken leerlingen de webtoepassing Climate from Space om satellietgegevens over de omvang van het zeeijs en de temperatuur van het zeeoppervlak te onderzoeken en om jaarlijkse en langetermijntrends in de Noordwestelijke Doorvaart en in het bredere Noordpoolgebied te onderzoeken. Dit kan gebruikt worden om hun begrip van de belangrijkste klimaatprocessen in het Noordpoolgebied te vergroten. U kunt het ook gebruiken aan het begin van een onderwerp over klimaatverandering of het Noordpoolgebied om leerlingen hun bestaande kennis te laten delen en vragen te laten stellen om te onderzoeken.

Wist u dat?

  • De Noordwestelijke Doorvaart is ongeveer 1900 km korter dan de route via het Panamakanaal.
  • Pas gevallen sneeuw kan een albedo tot 0,90 hebben. Dit neemt af naarmate de sneeuw ouder wordt en in ijskristallen verandert.
  • IJs drijft omdat het minder dicht is dan water. Dit is ongebruikelijk omdat de meeste stoffen dichter zijn wanneer ze vast zijn dan wanneer ze vloeibaar zijn.
  • De zeeijsconcentratie kan worden gemeten met satellietinstrumenten die microgolfstraling detecteren.
  • Een vloot van microgolfsatellieten die de zeeijsconcentratie kunnen meten, is al meer dan vier decennia operationeel.
  • Veel aardobservatiesatellieten bevinden zich in zulke banen dat ze geen metingen direct boven de Noord- of Zuidpool kunnen doen - hoewel ze wel overal elders op aarde kunnen 'zien'.

Sentinel-3 voor oceanen

Ontdek hoe de Sentinel-3-missie van Copernicus wetenschappers helpt om de algemene gezondheid van onze planeet te begrijpen.