W ramach ogólnoświatowej kampanii walki z analfabetyzmem morskim – czyli
uświadamiania społeczeństwu jakie jest znaczenie i wartość morza przygotowaliśmy
listę kilkunastu zagadnień przedstawiających powiązania Klimatu z Oceanem i
jego mieszkańcami Zagadnienia przygotowane są dla uczniów klas IV-VI szkół
podstawowych oraz gimnazjów, do wykorzystania na lekcjach i w konkursach -
takich np. jak "I Mała Wojewódzka Liga Przyrodnicza"
organizowana przez Społeczne Gimnazjum w Gdyni.
Opiekunowie konkursu ze strony IO PAN,
Komitetu Badań Morza oraz Sopockiego Towarzystwa Naukowego
Joanna Szczucka
– fizyk morza, akustyk
Jacek Piskozub –
fizyk morza i atmosfery
Jan Marcin
Węsławski – biolog i ekolog morski
Lech Kotwicki –
biolog i ekolog morski
Tymon Zieliński
– fizyk morza
Tematy i zadania konkursowe
Zagadnienie 1
Wpływ zasolenia na ciężar wody
Woda słodka jest lżejsza od wody morskiej a
bardziej słona woda jest cięższa niż mniej słona
Objaśnienie:
Woda morska, to
woda słodka z dodatkiem soli. W Oceanie
na 1 litr
wody przypada 35 gram
soli (mniej więcej 4 łyżki stołowe) a w polskim Bałtyku tylko 7 gram soli na 1 litr wody.
Sól doskonale
rozpuszcza się w wodzie i przez to woda w Oceanie jest wymieszana i wszędzie ma
podobną zawartość soli.
Pomocne zagadnienia szkolne:
ciężar, ciężar właściwy, gęstość, grawitacja,
mapa Bałtyku
Zjawisko zachodzące w Przyrodzie:
Kiedy do morza
wpada rzeka (niesie słodką wodę), woda rzeczna utrzymuje się na powierzchni
wody morskiej, i dopiero po pewnym czasie, pod wpływem wiatru i fal zaczyna się
z nią mieszać. Kiedy gęsta i ciężka woda morska z Morza Północnego wlewa się
przez cieśniny duńskie do Bałtyku, utrzymuje się przy dnie i powoli opada razem
ze spadkiem dna do głębszych miejsc.
Przykładowe doświadczenie:
Przygotuj pół szklanki
(1/8 litra) wody o zasoleniu oceanicznym i szklankę (1/4 litra) wody
bałtyckiej. Wodę oceaniczną trzeba zabarwić (atramentem, farbką), do większego
przeźroczystego naczynia wlewamy najpierw wodę bałtycką, a potem powoli,
ostrożnie, po ściance kolorową wodę oceaniczną.
Zadanie
Wykonaj to
doświadczenie, zapisz jego wyniki, i przedstaw je tak, żeby można było je
zobaczyć w internecie (rysunek, zdjęcia, model, film). Można też zaprojektować samodzielnie
inne doświadczenie przedstawiające to zjawisko (model, rysunek, film itp).
Zagadnienie 2
Zależność ciężaru wody od temperatury
Woda ciepła jest lżejsza niż zimna i wypływa
na powierzchnię.
Objaśnienie
Pod wpływem
wyższej temperatury cząsteczki wody zaczynają drgać i odsuwają się od siebie,
woda zwiększa objętość, staje się mniej gęsta i tym samym lżejsza.
Pomocne zagadnienia szkolne
Temperatura, ciężar,
mapa świata
Zjawisko zachodzące w przyrodzie
Na wielkich
głębokościach Oceanu bardzo ważne jest pionowe mieszanie wody – od powierzchni
w głąb i od dna do powierzchni. Temperatura wody ma tu wielkie znaczenie, bo gdy
cieplejsza woda z jednego morza wlewające się do zimniejszego, powoduje
wypływanie na powierzchnię wody ciepłej – tak dzieje się np. w strefach
tropikalnych Oceanu.
Przykładowe doświadczenie:
Przygotuj w
żaroodpornym naczyniu wodę z kranu o temperaturze pokojowej, ostrożnie szklaną
rurką (zakraplaczem albo plastikową rurką) wlej na dno naczynia trochę tej
samej wody zabarwionej atramentem lub farbką, tak by kolorowa woda ułożyła się
na dnie. Podgrzej od dołu naczynie i obserwuj kolorową wodę.
Zadanie
Wykonaj to
doświadczenie, zapisz jego wyniki, i przedstaw je tak, żeby można było je
zobaczyć w internecie (rysunek, zdjęcia, model, film). Można też zaprojektować samodzielnie
inne doświadczenie przedstawiające to zjawisko (model, rysunek, film itp).
Zagadnienie 3
Co się dzieje z
solą w wodzie morskiej gdy powstaje lód?
Woda morska zamarzając traci część soli
Objaśnienie
Przy obniżającej
się temperaturze, gdy woda morska zaczyna zamarzać, część soli nie zamarza z
wodą, ale spływa w dół jako gęsta bardzo słona woda. W efekcie na powierzchni
morza tworzy się lód z małą zawartością soli, a na dnie powstaje warstwa wody o
wyższym zasoleniu,
Pomocne zagadnienia szkolne
Temperatura,
zamarzanie wody, ciężar właściwy, gęstość, mapa obszarów polarnych
Zjawisko zachodzące w Przyrodzie
Kiedy nadchodzi
Zima, woda w oceanach polarnych szybko traci ciepło na powierzchni,
i zaczyna
pokrywać się krą – pływającym lodem morskim. Jego zasolenie to zwykle około połowy
zasolenia wody morskiej. Jeżeli kra pozostaje w strefie zimna dłużej zaczyna
robić się coraz grubsza i traci coraz więcej soli. Najstarsze, wieloletnie
płyty lodu morskiego mogą mieć ponad 3 metry grubości i zasolenie mniej niż 1/10 wody morskiej z której powstały.
Przykładowe doświadczenie:
Wystaw na mróz
(np. na balkon) słoną wodę w wysokim naczyniu, kiedy powstanie na powierzchni
lód sprawdź jego słoność i słoność pozostałej wody
Zadanie
Wykonaj to
doświadczenie, zapisz jego wyniki, i przedstaw je tak, żeby można było je
zobaczyć w internecie (rysunek, zdjęcia, model, film). Można też zaprojektować samodzielnie
inne doświadczenie przedstawiające to zjawisko (model, rysunek, film itp).
Zagadnienie 4
Gęstość wody.
Czy wiesz że woda morska ma warstwy?
Woda w oceanie jest uwarstwiona pionowo
Objaśnienie
Na wielkiej
przestrzeni morza, temperatura i ilość soli na powierzchni (w jednym poziomie)
może być takie same, ale w pionie zmienia się bardzo szybko, tworząc warstwy
ułożone jak w torcie – ciężkie na dole, lekkie na górze. Temperatura i ilość
soli w warstwie decyduje czy będzie ona cięższa (na dole) czy lżejsza (na
górze). Jeżeli nie ma wiatru i fali, warstwy takie bardzo trudno i powoli
mieszają się między sobą.
Pomocne zagadnienia szkolne
Temperatura,
gęstość, ciężar,
Zjawisko zachodzące w Przyrodzie
W każdym
morzu występuje zjawisko termokliny –
miejsca, gdzie temperatura zmienia się gwałtownie od ciepłej na powierzchni, do
zimnej – pod spodem. Równie często występuje uwarstwienie oparte na zasoleniu –
granicę wyznacza haloklina – czyli warstwa wody, gdzie szybko zmienia się
zasolenie – od niższego na powierzchni. Do wyższego poniżej. W Bałtyku
szczególnie ważna jest stabilna haloklina, czyli granica oddzielające mniej
słone wody powierzchniowe (około 7
g soli na litr) od nad dennych (około 11 gram soli na litr).
Przykładowe doświadczenie:
Przygotuj dwa
zestawy wody – pół szklanki morskiej zabarwionej, i pół bałtyckiej, ostrożnie
wlej do czystej szklanki najpierw wodę morską , a potem powoli, po ściance
bałtycką. Ostrożnie postaw szklankę z dwoma warstwami wody i obserwuj, jak
przez dłuższy czas (dwa dni) woda nie miesza się.
Zadanie
Wykonaj to
doświadczenie, zapisz jego wyniki, i przedstaw je tak, żeby można było je
zobaczyć w internecie (rysunek, zdjęcia, model, film). Można też zaprojektować samodzielnie
inne doświadczenie przedstawiające to zjawisko (model, rysunek, film itp).
Zagadnienie 5
Wiry morskie
Woda przepływając wzdłuż przeszkody (np. brzegu
tworzy wiry)
Objaśnienie
Prąd wody
płynący wzdłuż brzegu, lub wody o innej gęstości zaczyna na skutek tarcia o
przeszkodę hamować,. Tymczasem woda pozostająca w odległości od przeszkody
płynie szybciej, co powoduje, zahamowanie, zakręcenie i powstanie wiru.
Pomocne zagadnienia szkolne
Tarcie, prędkość
Zjawisko zachodzące w Przyrodzie
Dwa prądy
morskie płynące obok siebie powodują powstawanie wirów na ich granicy, lub
wzdłuż brzegu. Typowe obszar to Prąd Zachodniospitsbergeński i wiry powstające
u wybrzeży oraz na froncie pomiędzy tym i wodami przybrzeżnymi.
Przykładowe doświadczenie:
W kuwecie ze
słoną wodą (35 gram
soli na litr) przy pomocy 1m plastikowej rurki (jak do akwarium lub do wina) wpuszczamy
wzdłuż ścianek kuwety kolorową wodę o takim samym zasoleniu i temperaturze.
Zadanie
Wykonaj to
doświadczenie, zapisz jego wyniki, i przedstaw je tak, żeby można było je
zobaczyć w internecie (rysunek, zdjęcia, model, film). Można też zaprojektować samodzielnie
inne doświadczenie przedstawiające to zjawisko (model, rysunek, film itp).
Zagadnienie 6
Jakie kolory
lepiej odbijają światło słoneczne?
Promieniowanie słoneczne odbija się od jasnego
i jest pochłaniane przez ciemny kolor
Objaśnienie
Biały kolor i
inne jasne barwy odbijają promienie cieplne Słońca i powierzchnie tak
pomalowane trudniej się nagrzewają, kolor czarny i inne ciemne barwy
pochłaniają więcej promieni Słońca niż ich odbijają i dlatego ciemne
powierzchnie nagrzewają się szybciej.
Pomocne zagadnienia szkolne
Temperatura,
promieniowanie słoneczne, ciepło
Zjawisko zachodzące w Przyrodzie
Czysty śnieg na
lodzie (morskim lub na lodowcach) odbija prawie 90% promieni słonecznych,
natomiast, tam, gdzie na lodzie zgromadzi się sadza lub inne czarne pyły,
następuje szybkie ogrzewanie i wytapianie śniegu – powstają małe dołki zwane kriokonitami.
Przykładowe doświadczenie:
Wystaw na słońce
(lub pod lampę z grzejącą żarówką – w bezpiecznej odległości) pomalowaną na
czarno gąbkę i obok drugą taką samą pomalowaną na biało, po godzinie zmierz
temperaturę jednej i drugiej gąbki
Zadanie
Wykonaj to
doświadczenie, zapisz jego wyniki, i przedstaw je tak, żeby można było je
zobaczyć w internecie (rysunek, zdjęcia, model, film). Można też zaprojektować samodzielnie
inne doświadczenie przedstawiające to zjawisko (model, rysunek, film itp).
Zagadnienie 7
Czy wiesz że
chmury zatrzymują ciepło wokół Ziemi?
Efekt szklarniowy - chmury zatrzymujące
ciepło
Objaśnienie
Słońce nagrzewa
Ziemię, która odbija część słonecznego ciepła z powrotem w stronę nieba. Jeżeli
na drodze tego odbitego ciepła pojawi się chmura, ciepło znów zostaje odbite i
skierowane w stronę Ziemi, która ponownie się nagrzewa.
Pomocne zagadnienia szkolne
Ciepło,
promieniowanie, temperatura,
Zjawisko zachodzące w Przyrodzie
Chmury składają
się z rozpylonej w powietrzu pary wodnej – maleńkich kropelek wody i mieszaniny
gazów, drobinek soli i pyłów. Jeżeli po ciepłym dniu nadchodzi zachmurzenie,
wieczór i noc będzie ciepły, bo chmury odbijają ciepło, które nocą oddaje
ochładzająca się Ziemia. Jeżeli niebo jest wieczorem bezchmurne, możemy mieć
bardzo zimną noc, bo całe ciepło ucieknie do atmosfery. Dlatego na gorącej w
dzień pustyni, noce mogą być lodowato zimne.
Przykładowe doświadczenie:
Postaw słoik
dnem do góry na słońcu lub pod lampką biurkową z grzejącą żarówką i po godzinie zmierz temperaturę pod słoikiem (lekko
unosząc, ale nie odwracając go) oraz 50cm obok niego.
Zadanie
Wykonaj to
doświadczenie, zapisz jego wyniki, i przedstaw je tak, żeby można było je
zobaczyć w internecie (rysunek, zdjęcia, model, film). Można też zaprojektować samodzielnie
inne doświadczenie przedstawiające to zjawisko (model, rysunek, film itp).
Zagadnienie 8
Czym się różni
kra do lodowca?
Lód morski to cienka płytka pływająca po
morzu, ale lód lodowcowy to wielka góra zamarzniętej wody na lądzie
Objaśnienie
Lód dzięki
zawartości powietrza ma mniejszą gęstość i ciężar niż woda i pływa po jej
powierzchni. Ponieważ jednak prawie cały składa się z wody, tylko około 1/7
jego objętości wystaje nad wodę, kiedy jest w niej zanurzony.
Pomocne zagadnienia szkolne
Ciężar właściwy,
objętość, masa
Zjawisko zachodzące w Przyrodzie
Topnienie kry
lodowej na morzu wywołuje różne skutki dla środowiska, ale ma minimalny wpływ
na podnoszenie poziomu morza, bo to lód, który już był w wodzie i ma bardzo
małą grubość. Odwrotnie, lód z lodowców, który powstaje na lądzie i nagle
spływa do morza w postaci gór lodowych lub topiącej się wody – grubość lodowców
osiąga tysiące metrów na Grenlandii i w Antarktyce. Gdyby lodowce na Grenlandii
stopiły się nagle, poziom wody w całym oceanie podniósłby się aż o kilkanaście
metrów.
Przykładowe doświadczenie:
Przygotuj dwa
przeźroczyste naczynia o jednakowej objętości (szklanki, słoiki). Napełnij je
do połowy ciepłą wodą. Następnie do pierwszego naczynia wrzuć kostkę lodu i
teraz zaznacz pisakiem poziom wody, poczekaj aż kostka roztopi się i ponownie zaznacz poziom
wody. W drugim naczyniu najpierw zaznacz poziom wody, potem wrzuć do niego pięć
kostek i po tym jak się roztopią zaznacz różnicę poziomu wody.
Zadanie
Wykonaj to
doświadczenie, zapisz jego wyniki, i przedstaw je tak, żeby można było je
zobaczyć w internecie (rysunek, zdjęcia, model, film). Można też zaprojektować samodzielnie
inne doświadczenie przedstawiające to zjawisko (model, rysunek, film itp).
Zagadnienie 9
Skąd wieje
wiatr? Od czego zależy jego siła?
Wiatr wieje na skutek zmian ciśnienia.
Zawsze wieje od wysokiego w kierunku niskiego ciśnienia, im cieplej tym
silniejsze wiatry
Objaśnienie
Na skutek
silnych wiatrów w wysokich warstwach atmosfery, jej grubość (i ciężar) jest raz
większy (duże ciśnienie) a gdzie indziej mniejszy (niskie ciśnienie).
Pomocne zagadnienia szkolne
Ciśnienie,
sprężanie i rozprężanie, mapa świata uproszczona
III zasada dynamiki
Zjawisko zachodzące w Przyrodzie
Nad Wyspami
Azorskimi na Atlantyku prawie zawsze panuje wysokie ciśnienie, podczas gdy nad
Islandią zwykle zalega niż (obszar niskiego ciśnienia), dlatego silne wiatry w
tym rejonie wieją z południa na północ, a ich siła zależy od tego jak duża była
różnica ciśnień powietrza dwóch miejscach.
Przykładowe doświadczenie:
Nadmuchaj
balonik (wytworzysz wysokie ciśnienie) i puść go nie zawiązując.
Następnie
nadmuchaj go mocniej i obserwuj czy poruszał się szybciej w początkowej fazie
ruchu
Zadanie
Wykonaj to
doświadczenie, zapisz jego wyniki, i przedstaw je tak, żeby można było je
zobaczyć w internecie (rysunek, zdjęcia, model, film). Można też zaprojektować samodzielnie
inne doświadczenie przedstawiające to zjawisko (model, rysunek, film itp).
Zagadnienie 10
Falowanie i
erozja brzegów
Objaśnienie
Falowanie to
ruch cząstki wody po okręgu, energia fali zależy od jej wysokości i prędkości i
jest tak duża, że może przenosić drobiny piasku, lub wyrywać fragmenty brzegu.
Wysokość fali to odległość od jej grzbietu do doliny, a długość fali to
odległość od jednego grzbietu do następnego.
Pomocne zagadnienia szkolne
Ruch po obwodzie
koła, odbicie, energia kinetyczna
Zjawisko zachodzące w Przyrodzie
Fale sztormowe
każdej jesieni powodują rozmywanie brzegów (erozja) głębokość oddziaływania fal
wynosi około 8 wysokości – czyli fala o metrowej wysokości może przesuwać
piasek na dnie na głębokości 8
metrów .
Przykładowe doświadczenie:
W akwarium lub
innym podłużnym zbiorniku (kuweta) wywołaj fale, przesuwając na jednym końcu
zbiornika plastikową płytkę (krótką linijkę) o szerokości naczynia – zaobserwuj
wysokość i długość powstających fal.
Zadanie
Wykonaj to
doświadczenie, zapisz jego wyniki, i przedstaw je tak, żeby można było je
zobaczyć w internecie (rysunek, zdjęcia, model, film). Można też zaprojektować samodzielnie
inne doświadczenie przedstawiające to zjawisko (model, rysunek, film itp).
Zagadnienie 11
Czy wiesz co to
aerozol?
Aerozole i emisja soli do atmosfery, jądra
kondensacji, deszcz, grad
Objaśnienie
Drobne cząstki
soli morskiej i pyły z lądu są miejscami, gdzie może gromadzić się para wodna,
formując mgłę, chmury, krople deszczu lub gradu.
Pomocne zagadnienia szkolne
Temperatura, atmosfera,
skraplanie się wody
Zjawisko zachodzące w Przyrodzie
Kiedy nad morzem
wieje wiatr, powstają fale, pęcherzyki powietrza, piana morska i z morza w
powietrze atmosfery wyrzucane jest bardzo wiele maleńkich cząsteczek soli.
Wiatr może przenosić je wysoko do atmosfery i głównie od tego procesu zależy
powstawanie chmur. Najwięcej chmur powstaje w burzliwych obszarach oceanu – na
Północnym Atlantyku i wokół Antarktyki.
Przykładowe doświadczenie:
Przygotuj małe
akwarium i dobry napowietrzacz (żeby produkował dużo bąbelków). Napełnij
akwarium słoną wodą (20g soli na 1
litr wody). Przygotuj bardzo czyste szkiełko
mikroskopowe, i oprzyj płasko 10
cm nad miejscem, gdzie w wodzie pojawiają się bąbelki z
napowietrzacza (np. na podpórce z dwóch patyczków). Zostaw ten zestaw na noc z
włączonym napowietrzaczem. Rano ostrożnie trzymając za brzegi zdejmij szkiełko
i nie dotykając jego powierzchni odstaw do wyschnięcia. Potem obejrzyj
powierzchnię szkiełka (z tej strony gdzie wisiała nad akwarium) pod mikroskopem.
Zadanie
Wykonaj to
doświadczenie, zapisz jego wyniki, i przedstaw je tak, żeby można było je
zobaczyć w internecie (rysunek, zdjęcia, model, film). Można też zaprojektować samodzielnie
inne doświadczenie przedstawiające to zjawisko (model, rysunek, film itp).
Zagadnienie 12
Czy duży marznie szybciej czy wolniej ?
Zależność organizmów od temperatury - tempo reakcji, pole powierzchni ciała
Zależność organizmów od temperatury - tempo reakcji, pole powierzchni ciała
Objaśnienie
Reakcje
chemiczne zależą od temperatury – im cieplej (do pewnej granicy) tym są szybsze.
Takie samo prawo dotyczy reakcji biochemicznych zachodzących w organizmach
bezkręgowych. Im cieplej, tym szybciej zachodzą ich reakcje życiowe, zużywają
więcej tlenu i wydychają więcej dwutlenku węgla.
Pomocne zagadnienia szkolne
Temperatura,
pole powierzchni, objętość,
Zjawisko zachodzące w Przyrodzie
Zwierzęta tracą
ciepło przez powierzchnię ciała, a ponieważ objętość bryły (ciała) zwiększa się
szybciej niż powierzchnia, oznacza to że im większe i bardziej okrągłe jest
zwierzę tym proporcjonalnie mniejszą ma powierzchnię, przez którą traci ciepło.
Przykładowe doświadczenie:
Napełnij dwa
jednakowe baloniki podgrzaną woda (o temp. Około 30oC. Jeden dwa razy większy
od drugiego. Obserwuj jak zmienia się w nich temperatura w miarę stygnięcia
wody.
Zadanie
Wykonaj to
doświadczenie, zapisz jego wyniki, i przedstaw je tak, żeby można było je
zobaczyć w internecie (rysunek, zdjęcia, model, film). Można też zaprojektować samodzielnie
inne doświadczenie przedstawiające to zjawisko (model, rysunek, film itp).
Zagadnienie 13
CO2 - wszyscy go
wydychamy
Objaśnienie
Dwutlenek węgla
to gaz powstający w czasie oddychania roślin i zwierząt, powstaje go też dużo w
czasie spalania substancji zawierających węgiel i ulatniając się do atmosfery
przyczynia się do ogrzewania Ziemi .
Pomocne zagadnienia szkolne
Atmosfera, gazy,
tlen
Zjawisko zachodzące w Przyrodzie
Roślinność w
czasie dnia pochłania dwutlenek węgla, ale w ciemności rośliny oddychają tak
jak zwierzęta i wydychają CO2 do atmosfery.
Przykładowe doświadczenie:
Zapalmy małą
świeczkę i umieśćmy ją pod uniesionym lekko słoikiem, a następnie wykonajmy
kilka wydechów do tego słoika i ponownie ustawmy go nad świeczką. Zobaczymy jak
CO2 wyparło tlen i świeczka gaśnie.
Zadanie
Wykonaj to
doświadczenie, zapisz jego wyniki, i przedstaw je tak, żeby można było je
zobaczyć w internecie (rysunek, zdjęcia, model, film). Można też zaprojektować samodzielnie
inne doświadczenie przedstawiające to zjawisko (model, rysunek, film itp).
Zagadnienie 14
Zakwaszenie
oceanu –
Rozpuszczanie skorupek wapiennych
Objaśnienie
Objaśnienie
Dwutlenek węgla
rozpuszczony w wodzie tworzy słaby kwas, który zmienia odczyn wody na bardziej
kwaśny.
Pomocne zagadnienia szkolne
Kwasy, pH,
odczyn wody, reakcje kwasów z kredą
(wapieniem)
Zjawisko zachodzące w Przyrodzie
Woda morska ma
odczyn obojętny, i wiele organizmów morskich ma cienkie wapienne skorupki
(małże, ślimaki, koralowce, i liczne mikroorganizmy), które w warunkach
kwaśnych zaczynają się rozpuszczać i trudniej jest zwierzętom budować nowe.
Przykładowe doświadczenie:
Przykładowe doświadczenie:
Weź dwa
kawałki kredy (mogą być też skorupki
jaja) i wrzuć jeden do szklanki z wodą z kranu, a drugi do takiej samej
szklanki ale z dodatkiem octu (lub soku z połowy cytryny).
Zadanie
Wykonaj to
doświadczenie, zapisz jego wyniki, i przedstaw je tak, żeby można było je
zobaczyć w internecie (rysunek, zdjęcia, model, film). Można też zaprojektować samodzielnie
inne doświadczenie przedstawiające to zjawisko (model, rysunek, film itp).
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz