Planetárne tepelné čerpadlá

Stručný opis

V tomto súbore troch aktivít sa študenti dozvedia, aký vplyv má cirkulácia oceánov na podnebie. V úvodnej aktivite vykonajú výpočty na porovnanie relatívneho vplyvu globálneho otepľovania na atmosféru a oceány. Praktická aktivita s použitím ľahko dostupného vybavenia umožňuje študentom vidieť, ako môže voda s rôznou teplotou vytvárať v oceáne vrstvy, a uvažovať, ako by to mohli využiť na skúmanie vplyvu zmien slanosti. V záverečnej aktivite študenti použijú webovú aplikáciu Climate from Space, aby sa dozvedeli viac o Golfskom prúde.

Predmet Geografia, Veda, Veda o Zemi

Ciele vzdelávania
  • Vykonajte výpočty na porovnanie úlohy oceánov a atmosféry pri regulácii klímy
  • Vysvetlite, ako vzniká globálna termohalinná cirkulácia
  • Opíšte, ako oceánske prúdy prenášajú vodu a energiu okolo Zeme
  • Pomocou modelu preskúmajte pohyb vody s rôznou teplotou a vysvetlite stratifikáciu v oceáne
  • Navrhnúť praktické metódy skúmania otázky o pohybe vody v oceánoch
  • Opíšte správanie Golfského prúdu pomocou informácií z klimatických údajov
  • Syntéza údajov zo záznamov aspoň dvoch základných klimatických premenných s cieľom vysvetliť pozorovanú koreláciu alebo trend
Vekové rozpätie
14 - 16 rokov
Čas
približne 45 minút na jednu aktivitu
Zdroje sú k dispozícii v:
Aktivita 1: Planetárne tepelné čerpadlá
V tejto aktivite založenej na čítaní sa žiaci budú venovať výpočtom pomocou mernej tepelnej kapacity. Príslušná rovnica je uvedená, takže žiaci nepotrebujú žiadne predchádzajúce znalosti tohto pojmu. V závislosti od schopností žiakov sa môže jedna alebo obe časti aktivity (čítanie a výpočty) zadať ako domáca úloha. 
Aktivita 2: Stúpajúca a klesajúca voda 
V tejto praktickej činnosti žiaci kopírujú termodynamiku oceánu v nádobe, pričom pomocou farebnej vody sledujú toky a sledujú, ako sa vytvárajú a udržiavajú vrstvy vody pri rôznych teplotách. Majú za úlohu zvážiť, ako môžu model použiť na demonštráciu ďalších aspektov oceánskej cirkulácie. 
Zariadenie
  • Veľká priehľadná nádoba na skupinu
  • Malá nádoba na skupinu na ponorenie do väčšej nádoby
  • Plastové tašky
  • Gumové pásky alebo šnúrky
  • Potravinárske farbivo alebo atrament
  • Ľad vo vedre na chladenie alebo chladená voda
  • Prístup k teplej a studenej vode
  • Stopky alebo hodiny pre každú skupinu (voliteľné)
  • Fotoaparát alebo smartfón na skupinu (voliteľné)
  • Teplomery (voliteľné)
  • Utierky alebo papierové uteráky
  • Pracovný list 2 pre študentov (2 strany)
  • Materiály na tvorbu plagátov alebo softvér na tvorbu videí alebo prezentácií
  • Podnebie z vesmíru - online zdroj: Príbeh o planetárnych tepelných čerpadlách (nepovinné)
Aktivita 3: Golfský prúd 
V tejto aktivite študenti pomocou webovej aplikácie Climate from Space sledujú teplotu povrchu mora pozdĺž trasy Golfského prúdu a stiahnuté údaje porovnávajú vzorce a trendy v Golfskom prúde s tými, ktoré sa pozorujú inde v severnom Atlantiku. Potom skúmajú a vysvetľujú súvislosti medzi teplotou povrchu mora a inou klimatickou premennou, pričom využívajú poznatky získané počas štúdia tejto témy. 

Vedeli ste to?

Pred érou satelitov sa teplota oceánov dala merať len pomocou teplomerov pripevnených k pobrežiu, spúšťaných z lodí alebo pripevnených na bójach či ponorkách. To, samozrejme, znamenalo, že merania boli nesystematické a súvislé záznamy boli k dispozícii len pre veľmi málo miest. Termokamery na satelitoch môžu v pravidelných intervaloch zisťovať teplotu povrchu oceánu na celom svete. Družica na geostacionárnej dráhe môže vidieť každý úsek mora na určitej pologuli približne raz za pätnásť minút; družica na polárnej dráhe, bližšie k Zemi, môže vidieť viac detailov a pokryť celú planétu, ale teplotu na určitom mieste bude merať len približne raz za desať dní.

Aké sú rozdiely

V tomto krátkom videu Dr. Natalie Douglasová, klimatologička, vysvetľuje rozdiel medzi počasím, premenlivosťou klímy a zmenou klímy. Natalie pôsobí ako pedagogická a výskumná pracovníčka na Univerzite v Surrey a spolupracuje s...

Satelity pozorujú Zem

Satelity pozorujú Zem pomocou rôznych vlnových dĺžok elektromagnetického spektra. Zistite, ako môžeme vytvoriť úplnejší obraz o zemskej klíme pomocou vzorkovania elektromagnetického spektra na viacerých vlnových dĺžkach.

Elektromagnetické spektrum - pre pokročilých

Preskúmajte, čo môžu satelity vidieť pomocou svojich senzorov, a spoznajte vlastnosti elektromagnetických vĺn. Video od ESERO Nemecko (v angličtine).