A kísérlet, mérés megnevezése, célkitűzései: A nagy földi légkörzés éghajlatot befolyásoló szerepének bemutatása Eszközszükséglet: Szükséges anyagok: víz, talajminta, gyurma, ételfesték, jég Szükséges eszközök: 1 db 250 ml-es főzőpohár, 1 db 500 ml-es főzőpohár, 1 db 50 ml-es főzőpohár, 1 db 50 ml-es Erlenmeyer lombik, parafilm vagy folpack, befőttes gumi, bonctű, 2db 2 literes pet palack, gémkapocs, cérna, vegyszeres kanál, jégkocka készítő, cellux, stopperóra Bemutató kísérlethez:2 db hőmérő, 2 db asztali lámpa, 2 db 150 ml-es főzőpohár, stopperóra A kísérlet elméleti háttere A Nap a Föld felszínét és a felette lévő légrétegeket nem mindenütt egyformán melegíti fel. A levegő felmelegedése a napsugarak földfelszínnel bezárt hajlásszögétől függ. A felmelegedés mértéke a földrajzi szélesség függvénye. A Földön 3 éghajlati övezet alakult ki: forró, mérsékelt és hideg övezet Az éghajlati övezetek térbeli eloszlását az óceánok, szárazföldek eloszlása, a domborzat, a szelek és a tengeráramlások egyaránt befolyásolják. A Földet körülvevő légkör hőmérséklete az Egyenlítő felett a legmelegebb és a sarkok felett a leghidegebb, így nagy hőmérsékleti és légnyomás különbség alakul ki. A Föld légköre folyamatosan mozgásban lévő rendszer. A légkör mozgásait befolyásolja a Föld tömegéből következő gravitációs erő, forgásából adódó eltérítő erő (Coriolis erő), valamint a földfelszín eltérő mértékű melegedése. A levegőnek Föld felszínével párhuzamos mozgását szélnek nevezzük. Két eltérő nyomású légtömeg között ugyanis a levegő az alacsonyabb nyomású terület felé kezd áramlani, amíg a nyomáskülönbség ki nem egyenlítődik. Ezt módosítja a domborzat és a Coriolis-erő. (É-i félgömbön jobbra, D-in balra téríti a szeleket)
Az általános vagy nagy földi légkörzés: az eltérő nyomású övek közötti légcsere. A Földön bolygónk forgásából adódóan a földfelszín közelében féltekénként 3 nagy szélrendszer alakult ki: keleties irányú sarki szél, nyugati szél, keleties passzátszél. Szélfajták: Ciklon, hurrikán, tájfun, monszun, tornádó, orkán, stb. A kísérlethez kapcsolódó számítás és megfigyelések leírása Bemutató kísérlet Mutassuk be a víz és szárazföld eltérő felmelegedését és lehűlését! Az óra elején kapcsoljuk be a lámpát és figyeljük a hőmérséklet változást! Feladat: Készítsünk elő 2 főzőpoharat vagy műanyag edényt! Tegyünk az egyik pohárba vizet a másikba talajmintát. Mindkét pohárba állítsuk bele a hőmérőt! Néhány perc elteltével mérjük meg a kiindulási hőmérsékletet. Asztali lámpa fényével egyenlő mértékben világítsuk meg a poharakat.
Figyeljük meg a hőmérsékletváltozásokat és az eredményeket írjuk be a táblázatba! Talaj Víz Kiindulási hőmérséklet ( C) Megvilágítás utáni hőmérséklet ( C) 5 perc elteltével 15 perc elteltével 25 perc elteltével Mit tapasztalsz? Hogyan magyarázható a jelenség? 1., feladat Légköri konvekciós áramlások megfigyelése Rakj jégkockákat egy 500 ml-es főzőpohárba, majd tölts bel annyi hideg vizet, hogy a főzőpohár félig legyen vízzel! Tölts meg egy 50 ml-es Erlenmeyer lombikot életfestékkel színezett meleg vízzel!
Fedd le a lombik száját parafilmmel, vagy folpackkal! Tedd bele a fedett Erlenmeyer lombikot a hideg vizes főzőpohárba! Ellenőrizd a főzőpohár vízszintjét és tölts még hozzá hideg vizet, ha szükséges! Egy bonctű segítségével szúrj 4-5 kicsi lyukat a parafilmbe/folpackba! (körbe a lombik oldalához közelebbi területeken) - (ha szükséges szúrj még 1 lyukat) Figyeld a jelenséget 10 percen keresztül? Mi történik? Mit tapasztalsz? 2., Csináljunk hurrikánt! Vizsgáljuk meg a hurrikán szemét! Ragassz össze cellux felhasználásával két műanyag palackot a szájuknál fogva!
Az egyik palack alját vágd le! A felső palack száját szűkítsd gyurmával. Egy kb. 30 cm hosszú cérnára köss rá egy gémkapcsot! Önts vizet a felső palackba és kevergesd meg! Amíg a víz örvénylik, engedd bele a gémkapcsot a kavargó víz közepébe! A gémkapocs ne érjen a vízhez! Mit tapasztaltál? Hogyan magyarázható a jelenség? 3., Tornádó a pohárban Önts vizet egy nagy főzőpohárba! Vegyszeres kanál segítségével keverd meg a vizet, majd társad lógassa bele a közepébe a cérnán lógó gémkapcsot!
Mit tapasztaltok? Írd le megfigyelésed eredményét! Az ismeretek ellenőrzése: 1. Mit nevezünk szélnek? 2. Milyen típusait ismered? 3. Hogyan melegszik fel a levegő? 4. Mi befolyásolja a levegő felmelegedését? 5. Melyik a legpusztítóbb szélfajta? Felhasznált szakirodalom: Nagy Balázs- Nemerkényi Antal- Sárfalvi Béla- Ütőné Visi Judit: Általános természetföldrajz, Nemzedékek Tudása Tankönyvkiadó, Budapest-2013. Janice VanCleave: Földrajz SH Junor Springer Hungarica Könyvkiadó, Budapest, 1994.