10. Сонячні цикли
Матеріал
Урок №10. Сонячні цикли
Мета уроку: дослідити взаємозв’язок між сонячною активністю та космічною погодою, аналізувати цикли сонячної активності, розрізняти факти та їхні інтерпретації.
Цілі сталого розвитку:
Які цілі сталого розвитку (у порядку пріоритетності) опрацьовуємо на уроці:
- 13. Боротьба зі зміною клімату.
- 3. Міцне здоров’я і благополуччя.
Ключові слова: сонячний вітер, магнітні бурі, сонячний цикл, плазма, космічна погода.
План уроку
- Сонячні цикли.
- Сонячні цикли та погода.
- Вплив сонячної активності на людину.
- Рефлексія.
Очікувані результати для вчителя:
Очікувані результати для учнівства:
Уявіть: ви їдете по дорозі за GPS-навігатором, та раптом сигнал зникає. Ваші рідні не можуть додзвонитися, а в новинах повідомляють про перебої в електропостачанні через сонячну бурю.
Подивіться відео та назвіть:
- три основні загрози високої сонячної активності?
- навіщо людині потрібен прогноз сонячної активності?
Відео
Дружня порада вчителю
Тривалість — 6 хв.
За потреби у відео можна ввімкнути титри з автоматичним перекладом українською мовою.
Попрацюйте в парах над ключовими словами з попереднього уроку.
Ключові слова: корона, хромосфера, фотосфера, конвективна зона, зона радіації, ядро, протуберанець, пляма, сонячний вітер, магнітні бурі, сонячний цикл, плазма.
Дружня порада вчителю
Тривалість — до 4 хв.
Учні в парах запитують один одного поняття. Якщо учень не може згадати значення слова, то він створює картку для цього нього. З одного боку поняття, з іншого — його пояснення.
| “Космічна погода — це стан навколоземного космічного простору і верхніх шарів атмосфери в будь-який заданий відрізок часу, який визначається активними явищами на Сонці. Зміна умов на поверхні Сонця, потоку (інтенсивності) сонячного вітру, призводить до зміни умов в магнітосфері та іоносфері, що можуть вплинути на роботу і надійність бортових та наземних технологічних систем, а також загрожувати життю і здоров’ю людей”, — за Головним центром спеціального контролю. |
Основні технічні системи, чутливі до впливу космічної погоди
У періоди максимальної активності зростає кількість геомагнітних бур, іонізацій верхньої атмосфери та радіаційних штормів, які порушують роботу супутників, навігаційних систем (GNSS) і радіозв’язку, а також впливають на електромережі та авіацію.
Дружня порада вчителю
Тривалість — 5 хв.
4.1. Подивіться відео та запишіть відповіді на запитання:
- Що таке сонячні плями?
- Що таке сонячний цикл і скільки він триває?
Відео
Дружня порада вчителю
Тривалість — 5 хв.
Важливо запитати декількох учнів, що вони зрозуміли з відео. Слідкуйте, щоб говорили не одні й ті самі учні.
Для підготовки вчителя: Сонячні плями та сонячні цикли: де зв’язок?
4.2. Уся погода на Землі та в космосі починається із Сонця
Космічна погода залежить від змін сонячної активності, а земна погода залежить від кількості сонячного випромінювання, яке нагріває атмосферу та поверхню планети. Розгляньте зміну кількості сонячних плям (блакитна лінія) та глобальної температурних аномалій (коричнева лінія) з 1880 до 2020 року.
Зверніть увагу на періодичність сонячних плям і їх максимуми та мінімуми.
Порівняйте ці зміни з трендом глобальної температури та дайте відповіді на запитання:
- Як змінюються температура в періоди, коли кількість сонячних плям знижується?
- Визначте, чи є кореляція між сонячними плямами та змінами температури?
- Які інші фактори, крім сонячної активності, можуть пояснювати постійне зростання глобальної температури (глобальне потепління)?
Дружня порада вчителю
Тривалість — 10 хв.
Обов’язково! Розмежуйте поняття кореляції та причинності:
Кореляція — це взаємозв’язок між двома змінними, коли їх значення змінюються разом. Кореляція не обов’язково означає, що одна змінна є причиною змін іншої.
Приклад кореляції: “Коли на вулиці більше людей з морозивом, частіше бувають сонячні дні“, але морозиво не викликає сонячну погоду — це просто збіг.
Причинно-наслідковий зв’язок — це ситуація, коли одна подія (причина) безпосередньо викликає іншу (наслідок). При причинно-наслідковому зв’язку можна сформулювати гіпотезу (припущення про те, як одна подія викликає іншу) і перевірити її за допомогою експерименту.
Диференціація: для сильніших учнів можна запропонувати розрахувати середню температуру чи середню кількість сонячних плям у періоди максимальних та мінімальних циклів.
Ресурс для вчителя:
https://www.swpc.noaa.gov/impacts/space-weather-impacts-climate
Завдання 5.1.
Кожні 11 років магнітні поля Сонця міняються місцями і його поверхня перетворюється на хаос. На зображенні нижче показано, як Сонце переходило від сонячного мінімуму (вгорі ліворуч) до максимуму і знову до мінімуму (вгорі праворуч).
Прочитайте твердження щодо Сонячного мінімуму та Сонячного максимуму. Розсортуйте їх на групи (одне твердження може стосуватись обох груп):
- Високий рівень радіації небезпечний для космонавтів і супутників.
- Період триває кілька років.
- Сонце менш яскраве, однорідне.
- Спостерігається велика кількість сонячних плям, спалахів та корональні викиди маси.
- Відбувався у 1996 і 1997 роках.
- Можуть виникати перешкоди у радіозв’язку, GPS-навігації.
- Полярні сяйва можуть спостерігатися навіть у зоні екватора.
- Геомагнітні бурі слабкі або відсутні.
Відповідь:
Сонячний максимум – А, В,D, F, G
Сонячний мінімум – В, С, Е, Н
Дружня порада вчителю
Тривалість — 5 хв.
Для виконання цього завдання також можна подивитися відео:
Завдання 5.2.
Розгляньте графіки та дайте відповіді на запитання:
- Чи впливає Сонце на історичні події? Чому ви так вважаєте?
| ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ |
- Які дані необхідні, щоб підтвердити чи спростувати цю гіпотезу?
| ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ |
Дружня порада вчителю
Орієнтовна тривалість — до 10хв.
У цьому завданні важливо пояснити учням, що наявність кореляції не означає причинно-наслідкових зв’язків.
https://www.mao.kiev.ua/biblio/jscans/svitogliad/svit-2014-09-6/svitoglyad-2014-6-11-lozickiy.pdf
Виконайте рефлексію змісту вивченого матеріалу за допомогою практики «Пригадування»
(Retrieval Practice) та дайте відповіді на запитання:
Відео
- Що таке космічна погода?
- Як сонячний цикл впливає на процеси на Землі?
- Що таке кореляція?
Дружня порада вчителю
Тривалість — 5 хв.
- Діана Сяркі. Чому над територією України вдруге за рік бачили північне сяйво
- Сонячні плями та сонячні цикли: де зв’язок? https://youtu.be/ukFMnex7GUI
Відео
- http://gorbanev.com/
- с.110 підр. Астрономія
- Леонід Чорногор. Космічні та земні таємниці нашого самопочуття https://www.mao.kiev.ua/biblio/jscans/svitogliad/svit-2012-07-2/svitoglyad-2012-2-7-gornogor.pdf
- Everyday Effects of the Solar Cycle
https://www.nasa.gov/science-research/heliophysics/everyday-effects-of-the-solar-cycle/ - Rainer Arlt, José M. Vaquero. Historical sunspot records
https://link.springer.com/article/10.1007/s41116-020-0023-y - Climate Change: Incoming Sunlight
https://www.climate.gov/news-features/understanding-climate/climate-change-incoming-sunlight
Урок №10. Сонячні цикли
Мета уроку: дослідити взаємозв’язок між сонячною активністю та космічною погодою, аналізувати цикли сонячної активності, розрізняти факти та їхні інтерпретації.
Цілі сталого розвитку:
Які цілі сталого розвитку (у порядку пріоритетності) опрацьовуємо на уроці:
- 13. Боротьба зі зміною клімату.
- 3. Міцне здоров’я і благополуччя.
Ключові слова: сонячний вітер, магнітні бурі, сонячний цикл, плазма, космічна погода.
План уроку
- Сонячні цикли.
- Сонячні цикли та погода.
- Вплив сонячної активності на людину.
- Рефлексія.
Очікувані результати для вчителя:
Очікувані результати для учнівства:
Уявіть: ви їдете по дорозі за GPS-навігатором, та раптом сигнал зникає. Ваші рідні не можуть додзвонитися, а в новинах повідомляють про перебої в електропостачанні через сонячну бурю.
Подивіться відео та назвіть:
- три основні загрози високої сонячної активності?
- навіщо людині потрібен прогноз сонячної активності?
Відео
Попрацюйте в парах над ключовими словами з попереднього уроку.
Ключові слова: корона, хромосфера, фотосфера, конвективна зона, зона радіації, ядро, протуберанець, пляма, сонячний вітер, магнітні бурі, сонячний цикл, плазма.
| “Космічна погода — це стан навколоземного космічного простору і верхніх шарів атмосфери в будь-який заданий відрізок часу, який визначається активними явищами на Сонці. Зміна умов на поверхні Сонця, потоку (інтенсивності) сонячного вітру, призводить до зміни умов в магнітосфері та іоносфері, що можуть вплинути на роботу і надійність бортових та наземних технологічних систем, а також загрожувати життю і здоров’ю людей”, — за Головним центром спеціального контролю. |
Основні технічні системи, чутливі до впливу космічної погоди
У періоди максимальної активності зростає кількість геомагнітних бур, іонізацій верхньої атмосфери та радіаційних штормів, які порушують роботу супутників, навігаційних систем (GNSS) і радіозв’язку, а також впливають на електромережі та авіацію.
4.1. Подивіться відео та запишіть відповіді на запитання:
- Що таке сонячні плями?
- Що таке сонячний цикл і скільки він триває?
Відео
4.2. Уся погода на Землі та в космосі починається із Сонця
Космічна погода залежить від змін сонячної активності, а земна погода залежить від кількості сонячного випромінювання, яке нагріває атмосферу та поверхню планети. Розгляньте зміну кількості сонячних плям (блакитна лінія) та глобальної температурних аномалій (коричнева лінія) з 1880 до 2020 року.
Зверніть увагу на періодичність сонячних плям і їх максимуми та мінімуми.
Порівняйте ці зміни з трендом глобальної температури та дайте відповіді на запитання:
- Як змінюються температура в періоди, коли кількість сонячних плям знижується?
- Визначте, чи є кореляція між сонячними плямами та змінами температури?
- Які інші фактори, крім сонячної активності, можуть пояснювати постійне зростання глобальної температури (глобальне потепління)?
Завдання 5.1.
Кожні 11 років магнітні поля Сонця міняються місцями і його поверхня перетворюється на хаос. На зображенні нижче показано, як Сонце переходило від сонячного мінімуму (вгорі ліворуч) до максимуму і знову до мінімуму (вгорі праворуч).
Прочитайте твердження щодо Сонячного мінімуму та Сонячного максимуму. Розсортуйте їх на групи (одне твердження може стосуватись обох груп):
- Високий рівень радіації небезпечний для космонавтів і супутників.
- Період триває кілька років.
- Сонце менш яскраве, однорідне.
- Спостерігається велика кількість сонячних плям, спалахів та корональні викиди маси.
- Відбувався у 1996 і 1997 роках.
- Можуть виникати перешкоди в радіозв’язку, GPS-навігації.
- Полярні сяйва можуть спостерігатися навіть у зоні екватора.
- Геомагнітні бурі слабкі або відсутні.
Відповідь:
Сонячний максимум – А, В,D, F, G
Сонячний мінімум – В, С, Е, Н
Завдання 5.2.
Розгляньте графіки та дайте відповіді на запитання:
- Чи впливає Сонце на історичні події? Чому ви так вважаєте?
| ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ |
- Які дані необхідні, щоб підтвердити чи спростувати цю гіпотезу?
| ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ |
Виконайте рефлексію змісту вивченого матеріалу за допомогою практики «Пригадування»
(Retrieval Practice) та дайте відповіді на запитання:
Відео
- Що таке космічна погода?
- Як сонячний цикл впливає на процеси на Землі?
- Що таке кореляція?
- Діана Сяркі. Чому над територією України вдруге за рік бачили північне сяйво
- Сонячні плями та сонячні цикли: де зв’язок? https://youtu.be/ukFMnex7GUI
Відео
- http://gorbanev.com/
- с.110 підр. Астрономія
- Леонід Чорногор. Космічні та земні таємниці нашого самопочуття https://www.mao.kiev.ua/biblio/jscans/svitogliad/svit-2012-07-2/svitoglyad-2012-2-7-gornogor.pdf
- Everyday Effects of the Solar Cycle
https://www.nasa.gov/science-research/heliophysics/everyday-effects-of-the-solar-cycle/ - Rainer Arlt, José M. Vaquero. Historical sunspot records
https://link.springer.com/article/10.1007/s41116-020-0023-y - Climate Change: Incoming Sunlight
https://www.climate.gov/news-features/understanding-climate/climate-change-incoming-sunlight
Ділись та обговорюй важливе