Δραστηριότητες πρακτικής άσκησης
Λιώσιμο των παγετώνων
Πληροφορίες για τους εκπαιδευτικούς
Η κλιματική αλλαγή προκαλεί διακυμάνσεις τόσο στη θερμοκρασία όσο και στις χιονοπτώσεις. Οι υψηλές θερμοκρασίες κάνουν τους παγετώνες να λιώνουν πιο γρήγορα από ό,τι μπορούν να συσσωρεύσουν νέο πάγο. Η άνοδος της θερμοκρασίας σημαίνει επίσης ότι ορισμένες περιοχές αντί για χιόνι θα έχουν βροχές, μειώνοντας περαιτέρω τη συσσώρευση πάγου. Όταν οι παγετώνες χάνουν περισσότερο πάγο τους θερμότερους μήνες από ό,τι κερδίζουν τους ψυχρότερους μήνες, υποχωρούν ή αποτραβιούνται.
Καθώς ένας παγετώνας λιώνει, μπορεί να σχηματιστεί ένα ποτάμι ή λίμνη στο τέλος του. Η επαφή με το νερό κάνει τον πάγο να λιώσει πιο γρήγορα. Μπορεί επίσης να προκαλέσει τον σχηματισμό βράχων πάγου.
Γιατί λιώνει ο πάγος
Οι αλλαγές κατάστασης περιλαμβάνουν πάντα μεταφορά ενέργειας. Ο πάγος λιώνει όταν η θερμική ενέργεια κάνει τα μόρια του παγωμένου νερού να κινούνται πιο γρήγορα. Όταν ο πάγος έρχεται σε επαφή με θερμότερο αέρα ή νερό, απορροφά τη γύρω ενέργεια (θερμότητα). Τα μόρια του αέρα και του νερού προσκρούουν στα μόρια του πάγου και μεταφέρουν μέρος της ενέργειάς τους. Η αυξημένη ενέργεια προκαλεί τη διάσπαση των μορίων του πάγου και το νερό αλλάζει κατάσταση από στερεό σε υγρό.
Ο πάγος λιώνει πιο γρήγορα στο νερό από ό,τι στον αέρα, επειδή το νερό είναι πιο πυκνό - έχει μεγαλύτερη συγκέντρωση μορίων - από τον αέρα. Όταν ο πάγος είναι μέσα στο νερό, περισσότερα μόρια προσκρούουν σε αυτόν και μεταφέρουν περισσότερη θερμική ενέργεια.
Απαιτούμενος εξοπλισμός
- Δύο πανομοιότυπα πλαστικά δοχεία ή ένα χωρισμένο δοχείο
- Παγάκια
- Νερό (θερμοκρασία δωματίου)
- Χρώμα τροφίμων (προαιρετικό)
- Χρονόμετρο
Οδηγίες για τον δάσκαλο
- Τοποθετήστε ίσο αριθμό παγοκύβων σε κάθε δοχείο. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε είτε κανονικά παγάκια είτε παγάκια φτιαγμένα με χρωματιστό νερό. (Ο χρωματισμός δεν έχει καμία διαφορά κατά το λιώσιμο. Απλώς διευκολύνει να δούμε τον πάγο καθώς λιώνει. Εάν χρησιμοποιείτε έγχρωμο πάγο, εξηγήστε το γιατί στους μαθητές.)
- Προσθέστε μια μικρή ποσότητα νερού σε ένα από τα δοχεία.
- Ρυθμίστε το χρονόμετρο. Παρατηρήστε τα δοχεία κάθε λίγα λεπτά για να δείτε τι συμβαίνει.
-
Ενώ λιώνουν οι πάγοι, δείτε βίντεο με λιώσιμο ή κατάρρευση παγετώνων (για παράδειγμα Chasing Ice, Part of Perito Moreno glacier collapses ήr Franz Josef timelapse retreat).
- Καταγράψτε το χρόνο που χρειάζεται για να λιώσει ο πάγος σε κάθε δοχείο.
- Χρησιμοποιήστε τις ερωτήσεις συζήτησης/προτροπής κατά την εισαγωγή της δραστηριότητας, καθώς ο πάγος λιώνει ή/και στην ολοκλήρωσή του.
Ιδέες επέκτασης/προτρεπτικές ερωτήσεις για εκπαιδευτικούς
- Καθώς ρυθμίζουμε τη δραστηριότητα, ποια μέρη ρυθμίζονται το ίδιο;
Τα δοχεία, η ποσότητα του πάγου και η θερμοκρασία του αέρα και του νερού. - Ποιο μέρος της οργάνωσης της δραστηριότητας είναι διαφορετικό;
Σε ένα δοχείο προστίθεται νερό σε θερμοκρασία δωματίου. - Γιατί πιστεύετε ότι έχουμε αλλάξει αυτό το ένα πράγμα (μια μεταβλητή);
Για να γίνει μια δίκαιη δοκιμή και να αποδειχθεί η διαφορετική επίδραση του αέρα και του νερού στο λιώσιμο του πάγου. - Χρησιμοποιούμε τον εξοπλισμό για να μοντελοποιήσουμε πώς η επαφή με το νερό κάνει τους παγετώνες να λιώνουν πιο γρήγορα. Τι αντιπροσωπεύουν τα διάφορα μέρη του μοντέλου – το δοχείο, ο πάγος και το νερό;
Κιβώτιο – ένα μέρος του κόσμου. Πάγος - ένας παγετώνας. Νερό – ρέμα, ποτάμι ή λίμνη στο τέρμα ενός παγετώνα. - Τι πιστεύετε ότι θα συμβεί σε κάθε μοντέλο;
Οι απαντήσεις θα ποικίλλουν. - Ήταν σωστές οι προβλέψεις;
Οι απαντήσεις θα ποικίλλουν. - Τι διαφορά έχει η επαφή με το νερό είτε σε παγάκια είτε σε πολύ μεγαλύτερες μάζες πάγου όπως οι παγετώνες και τα ράφια πάγου;
Η επαφή με το νερό κάνει τον πάγο να λιώνει πιο γρήγορα. - Γιατί ο πάγος λιώνει πιο γρήγορα όταν έρχεται σε επαφή με νερό παρά με αέρα;
Όταν ο πάγος έρχεται σε επαφή με θερμότερο αέρα ή νερό, απορροφά τη γύρω ενέργεια (θερμότητα). Το νερό είναι πιο πυκνό από τον αέρα, επομένως τα μόριά του μεταφέρουν θερμότητα με ταχύτερο ρυθμό από τον αέρα. - Τι επιπτώσεις έχουν οι παγετώνες που λιώνουν στη Νέα Ζηλανδία; (Σκεφτείτε την άρδευση, τον τουρισμό, την παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας και την άνοδο της στάθμης της θάλασσας.) Καθώς η μάζα πάγου του παγετώνα μειώνεται, λιγότερο λιωμένο νερό είναι διαθέσιμο για άρδευση ή/και παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας. Οι τουρίστες επισκέπτονται τους παγετώνες, επομένως η απώλεια του παγετώνα θα επηρεάσει τοποθεσίες όπως ο Franz Josef ή ο παγετώνας Fox. Το λιώσιμο του γλυκού νερού από τους παγετώνες και τα στρώματα πάγου θα προκαλέσουν άνοδο της στάθμης της θάλασσας.
- Στο άρθρο Disappearing glaciers, λέει: «Οι περισσότεροι παγετώνες δεν είναι πλέον ισορροπημένοι με το κλιματικό σύστημα και θα συνέχιζαν να υποχωρούν ακόμα κι αν το κλίμα παρέμενε σταθερό». Τι σημαίνει αυτό?
Οι παγετώδεις λίμνες – όπως αυτές μπροστά από τους παγετώνες Tasman και Murchison της Νέας Ζηλανδίας, αυξάνουν την απώλεια παγετώνων. Οι παγετώνες απαιτούν συσσώρευση πάγου για να εξισορροπηθεί το λιώσιμο του πάγου. Ακόμα κι αν το σημερινό κλίμα παραμένει σταθερό, μπορεί να μην είναι αρκετό για να επιβραδύνει την απώλεια πάγου.
Σύνδεσμος
https://www.sciencelearn.org.nz/resources/2279-melting-glacial-ice
Θέματα που καλύπτονται
Κλιματική αλλαγή - Λιώσιμο των παγετώνων
Συνάφεια
Σε αυτή τη δραστηριότητα, οι μαθητές διερευνούν την επίδραση που έχει η επαφή με το νερό στο λιώσιμο του πάγου.
Στο τέλος αυτής της δραστηριότητας, οι μαθητές θα πρέπει να είναι σε θέση:
- να παρατηρήσουν ότι ο πάγος λιώνει πιο γρήγορα όταν έρχεται σε επαφή με νερό
- να συζητήσουν πώς η δραστηριότητα μοντελοποιεί την επίδραση που έχει η επαφή με το νερό στους παγετώνες
- να παρατηρήσουν και να συζητήσουν τη βασική μεταφορά ενέργειας μεταξύ του αέρα, του νερού και του πάγου.