Elevøvelse nummer tre 04.12.2013
Hensikt: Jeg skal undersøke hvordan drivhusgasser kan gi økt temperatur. Deretter skal jeg undersøke hva som skjer med havnivået dersom is smelter som følge av økt drivhuseffekt.
Hensikt: Jeg skal undersøke hvordan drivhusgasser kan gi økt temperatur. Deretter skal jeg undersøke hva som skjer med havnivået dersom is smelter som følge av økt drivhuseffekt.
Utstyrsliste
- Kokeplate
- Glassplate
- Plastfolie
- To termometer
- Lysskilde
- To like store plastbokser
- To isblokker
- To steinblokker
- Vann
Bakgrunnsstoff
Drivhuseffekten er grunnlaget for alt liv på jorda. Uten drivhusgassene i atmosfæren vill jordas gjennomsnittstemperatur vært på -19 grader. Drivhusgassene i atmosfæren ligger som et beskyttende lag over jorda og kontrollerer hvilke strålingstyper som slipper inn og hvilke som slipper ut.
Først og fremst er det viktig å forstå hvordan drivhuseffekten fungerer:
Drivhusgassene i atmosfæren slipper solstråling fra sola inn, strålene treffer jordoverflaten og varmer opp jorda. Jorda reflekterer varmestråling ut igjen, men denne strålingen slipper ikke like lett gjennom drivhusgassene i atmosfæren. De fungerer som en barriere. Sollyset er kortbølget, mens varmestrålingen er langbølget, lange bølger har større vanskligheter med å slippe igjennom. Gassene i atmosfæren absorberer varmestrålingen og sender den ut igjen i alle mulige retninger, noen mot jorda, andre vekk. Resultatet er at jorda varmes opp av både sollys og atmosfæren.
Selvom drivhuseffekten er avgjørende for alt liv på jorda finnes det også noen negative konsekvenser. Vi snakker da om globaloppvarming. De forskjellige drivhusgassene øker og mye av grunnen er mennesklige utslipp, da spesielt karbondioksid (CO2). Andre drivhusgasser er vanndamp (H2O), lystgass (N2O) og metan (CH4). En økning av drivhusgassene fører til at enda mer av varmestrålingen fra jorda absoberer og sendes ut i alle retninger, temperaturen vil øke enda mer. For å forstå alvoret i dette må vi se på konsekvenser dette kan føre til at: Havnivået øker, isen smelter, mer nedbør og ekstrem vær, permafrosten tiner (karbon og metan som er lagret i bakken vil frigjøres), økosystemer endres, dyrearter vil dø ut og urbefolkning vil få store endringer i levemåten sin.
Fremgangsmåte
Jeg skal først ta for meg hvordan drivhuseffekten oppstår, og hvordan synlig lys og varmestråling slipper gjennom en glassplate.
1. Jeg holder glassplaten (representerer drivhusgassene i ozonlaget) opp mot lyskilden (representerer solen) for å se hva som skjer med det synlige lyset.
Hypotese: Jeg tror at sollyset vil spre seg.
Jeg observerer at glassplaten tar i mot sollyset og reflekterer det ut til alle kanter. Dermed får vi mindre synlig lys på det punktet lampen normalt lyser mot, men allikevel bedre fordelig av lyset i hele rommet.
2. Jeg skrur på kokeplaten (representerer varmebølger fra jorda) og stiller den på middels varme. Deretter holder jeg hånden min over, så nære som jeg kan uten å bli brent. Jeg tar frem glassplaten igjen og legger den mellom hånden og kokeplaten.
Hypotese: Jeg tror at glassplaten stopper noe av varmen.
Jeg merker at jeg kan holde hånden min betraktelig mye nærmere kokeplaten når glassplaten ligger mellom. Det vil si at glassplaten tar til seg varmen, det er vanskelig for varmebølgene å trenge igjennom.
Hypotese: Jeg tror at sollyset vil spre seg.
Jeg observerer at glassplaten tar i mot sollyset og reflekterer det ut til alle kanter. Dermed får vi mindre synlig lys på det punktet lampen normalt lyser mot, men allikevel bedre fordelig av lyset i hele rommet.
Hypotese: Jeg tror at glassplaten stopper noe av varmen.
Jeg merker at jeg kan holde hånden min betraktelig mye nærmere kokeplaten når glassplaten ligger mellom. Det vil si at glassplaten tar til seg varmen, det er vanskelig for varmebølgene å trenge igjennom.
3. Jeg tar frem to plastbokser og legger et termometer i hver, jeg passer på å legge termometerne ut mot hvert sitt hjørne slik at de begge får like mye sollys. Jeg lar de stå til termometerne får samme temperatur.
4. Jeg strekker så plastfolie over den ene boksen og gjør den så tett som mulig. Deretter settes begge boksen under "sollyset". Jeg skal følge med på temperaturendringene.
Hypotese: Jeg tror at vi vil få en temperaturforskjell og at plastfolien holder mer på varmen.
Etter ca 10 minutter har termometeret i boksen med plastfolie steget oppp til 27 grader, mens termometeret i den vanlige boksen er på 25 grader.
Hypotese: Jeg tror at vi vil få en temperaturforskjell og at plastfolien holder mer på varmen.
Etter ca 10 minutter har termometeret i boksen med plastfolie steget oppp til 27 grader, mens termometeret i den vanlige boksen er på 25 grader.
Nå skal jeg hva som skjer med havnivået når temperaturen stiger.
5. Jeg tar frem to like store plastbokser og fyller de med lunket vann. Den ene isblokken min legges ved siden av steinblokken i den første plastboksen.
Hypotese: Jeg tror ikke at vannet vil stige.
6. I den andre plastboksen legger jeg isblokken oppå steinblokken.
Hypotese: Jeg tror at vannet vil stige.
Hypotese: Jeg tror at vannet vil stige.
7. Boksene står i ro helt til de to isblokkene har smeltet. Vannet med isblokken ved siden av steinen steg ikke, akkurat som forventet. Vannet med isblokken på toppen av stenen sank, vi forventet en stigning på 2/3 mm, vi ser på mulige feilkilder i konklusjonen.
Konklusjon
Del 1) Hypotesen min stemte, sollyset reflekteres av ozonlaget. Når sola sender ut kortbølget elektromagnetisk stråling gjennom atmosfæren vil ca 25% reflekteres tilbake til verdensrommet, noe blir gradvis absobert og sendt ut i alle retninger, mens den største prosentdelen absoberes av jordoverflaten. Det er dette som også skjer i forsøket vårt, sollyset reflekteres i alle retninger, men majoriteten av lyskilden stråler fortsatt rett ned, altså den opprinnelige retninger. Vi ser altså at lys med kortebølgelengder absoberes litt, men ikke mye, det kommer lett gjennom atmosfæren.
Del 2) Også her stemte min hypotese. Kokeplaten representerer varmestrålingen fra jorda. Varmestrålingen sendes ut til atmosfæren hvor en stor del av den absoberes og reflekteres ut igjen av forskjellige drivhusgasser. Det er akkurat det som skjer i forsøket vårt. Glassplaten bli er barriere for varmestrålingen, de lange bølgelengdene trenger ikke lett gjennom.
Del 3) Hypotesen min stemmer, termometeret i boksen med plastfolien stiger til 27 grader, mens det andre termometeret stopper på 25 grader. Plastfolien representerer atmosfæren og vi ser at mye av varmen stenges inne, dette forsøket forklarer hvordan jordas temperatur øker. Alle gjenstander på jorda gir fra seg varmestråling, den slippes ikke lett gjennom atmosfæren, men boksen uten "atmosfære" får sendt ut sine varmebølger i en mye større grad.
Del 4) Boksen med stein og isblokk ved siden av er på 3,4 cm, etter smelting har vannet sunket litt. Det er naturlig at vannet ikke stiger i og med at is tar større plass en vann,
Boksen med stein og isblokk ovenpå er på 3,3 cm, etter smelting har vannet sunket. Dette skulle ikke skje, isen var ikke regnet med i havnivået og derfor skulle vannet stige når det ble tilført mer vann etter smeltingen. Vi må se på en mulig feilkilde: Vi kan ha målt på forskjellige steder i karet, men allikevel ville ikke det gitt oss så stor avvik. Feilkilden er steinen vi har brukt, den er i grunn betong og ikke stein, dermed er den svært porrøs og har trekt til seg vannet vårt. Vi antar at stigningen vår ville ha vært på 2-3 mm, dermed skulle egentlig vannet ha økt med 3,5/3,3 = 1,06 = 6%. Dette forsøket viser oss hva som vil skje med dersom temperaturen øker og isen smelter. På nordpolen finner vi store isfjell og flak, men disse befinner seg allerede i vannet og vil derfor ikke spille noen rolle på havnivået. Dette vil heller gå ut over økosystemet i området, isbjørnen er nemlig et utrydningstrued art, den lever av å fange sel på isen. Isen på sørpolen og Grønnland derimot ligger på landområdene, dersom disse smelter så vil havnivået stige. Det vil blandt annet føre til at deler av Nederland og Bangladesh dekkes med vann.
Vi ser derfor at konsekvensene av økt drivhuseffekt er mange og alvorlige. Det er viktig at vi jobber sammen mot en bærekraftig verden, vi må kutte ned på fossilt brensel, øke fornybare energikilder, ta kollektivtransport, spare strøm, resirkulere og til og med kanskje plante et tre!
Del 2) Også her stemte min hypotese. Kokeplaten representerer varmestrålingen fra jorda. Varmestrålingen sendes ut til atmosfæren hvor en stor del av den absoberes og reflekteres ut igjen av forskjellige drivhusgasser. Det er akkurat det som skjer i forsøket vårt. Glassplaten bli er barriere for varmestrålingen, de lange bølgelengdene trenger ikke lett gjennom.
Del 3) Hypotesen min stemmer, termometeret i boksen med plastfolien stiger til 27 grader, mens det andre termometeret stopper på 25 grader. Plastfolien representerer atmosfæren og vi ser at mye av varmen stenges inne, dette forsøket forklarer hvordan jordas temperatur øker. Alle gjenstander på jorda gir fra seg varmestråling, den slippes ikke lett gjennom atmosfæren, men boksen uten "atmosfære" får sendt ut sine varmebølger i en mye større grad.
Del 4) Boksen med stein og isblokk ved siden av er på 3,4 cm, etter smelting har vannet sunket litt. Det er naturlig at vannet ikke stiger i og med at is tar større plass en vann,
Boksen med stein og isblokk ovenpå er på 3,3 cm, etter smelting har vannet sunket. Dette skulle ikke skje, isen var ikke regnet med i havnivået og derfor skulle vannet stige når det ble tilført mer vann etter smeltingen. Vi må se på en mulig feilkilde: Vi kan ha målt på forskjellige steder i karet, men allikevel ville ikke det gitt oss så stor avvik. Feilkilden er steinen vi har brukt, den er i grunn betong og ikke stein, dermed er den svært porrøs og har trekt til seg vannet vårt. Vi antar at stigningen vår ville ha vært på 2-3 mm, dermed skulle egentlig vannet ha økt med 3,5/3,3 = 1,06 = 6%. Dette forsøket viser oss hva som vil skje med dersom temperaturen øker og isen smelter. På nordpolen finner vi store isfjell og flak, men disse befinner seg allerede i vannet og vil derfor ikke spille noen rolle på havnivået. Dette vil heller gå ut over økosystemet i området, isbjørnen er nemlig et utrydningstrued art, den lever av å fange sel på isen. Isen på sørpolen og Grønnland derimot ligger på landområdene, dersom disse smelter så vil havnivået stige. Det vil blandt annet føre til at deler av Nederland og Bangladesh dekkes med vann.
Vi ser derfor at konsekvensene av økt drivhuseffekt er mange og alvorlige. Det er viktig at vi jobber sammen mot en bærekraftig verden, vi må kutte ned på fossilt brensel, øke fornybare energikilder, ta kollektivtransport, spare strøm, resirkulere og til og med kanskje plante et tre!
