Урок 2. Причини кліматичних змін. Прецесія Землі. Парникові гази. Вулканізм

Урок 2. Причини кліматичних змін. Прецесія Землі. Парникові гази. Вулканізм

---

За Державним стандартом:

На уроці учні / учениці:

Ключова компетентність уроку: здатність учня / учениці застосовувати щодо міжпредметного кола проблем знання, уміння, навички, способи діяльності та ставлення, які належать до певного кола навчальних предметів і освітніх галузей.

---

1. Атмосферний тиск — сила, з якою повітря тисне на поверхню Землі та всі об’єкти на ній. Вимірюється в паскалях (Па) або міліметрах ртутного стовпа (мм рт. ст.).
2. Вулканічна діяльність — процеси, пов’язані з виверженням магми, газів та попелу з надр Землі через вулкани.
3. Комірка Гадлі — велика атмосферна циркуляційна система в тропічних широтах, де тепле повітря піднімається біля екватора, рухається в напрямку полюсів, охолоджується й опускається приблизно на широті 30°.
4. Комірка Фереля — атмосферна циркуляційна система в середніх широтах, між комірками Гадлі та Полярними. Повітря в ній рухається у зворотному напрямку порівняно з іншими комірками.
5. Парниковий газ — газ, що здатний утримувати тепло в атмосфері, сприяючи парниковому ефекту (наприклад, CO₂, CH₄, H₂O, N₂O).
6. Парниковий ефект атмосфери — природне явище, коли атмосфера утримує частину тепла, що випромінюється Землею, завдяки парниковим газам. Забезпечує комфортну температуру для життя.
7. Полярна комірка — атмосферна циркуляційна система в полярних широтах, де холодне повітря опускається біля полюсів, рухається до нижчих широт, нагрівається та піднімається.
8. Прецесія — повільне зміщення орієнтації осі обертання Землі, що змінює положення пір року відносно орбіти планети. Один цикл триває приблизно 26 000 років.
9. Рік без літа  — атмосферна циркуляційна система в полярних широтах, де холодне повітря опускається біля полюсів, рухається до нижчих широт, нагрівається та піднімається.
10. Система — сукупність взаємопов’язаних елементів, які утворюють єдине ціле та діють як одна структура.

---

Ілюстративні матеріали:

• фізико-географічна карта світу,
• кліматична карта світу,
• роздруковані матеріали з дизайну уроку.

Программе забезпечення

Програма Stellarium. Безкоштовне завантаження для різних операційних систем доступне на офіційному сайт https://stellarium.org/ 

Онлайн ресурси

Відео із демонстрацією прецесії Землі. Для прикладу за посиланням або інше (на розсуд вчителя).

---

Дизайн уроку

Завдання

На схемі зображено систему. Назвіть три основні способи для зміни системи.

Методичний коментар: 

На минулому уроці учні дізнались, що термін “клімат” є застарілим і його використовують для спрощення. Сучасна кліматологія досліджує кліматичну систему. Завдання дає уявлення про зміни в системах.

Запитання

• Чи є знищення виду зміною кліматичної системи?

---

Індивідуальна робота

Завдання 1. Тест “Базові терміни кліматології”.

1. У якому випадку повітряні маси називають холодними?

• а) якщо температура вище 0°С;
• б) якщо температура вище +10°С;
• в) якщо температура вище +25°С;
• г) ті, що холодніші, за повітряні маси, розташовані поруч.

2. У якому випадку атмосферний тиск називають високим?

• а) вище 760 мм рт. ст.;
• б) вище 800 мм рт. ст.;
• в) вище 1000 мм рт. ст.;
• г) той, що вище за атмосферний тиск у сусідніх регіонах.

3. Конвекція це – …

• а) явище тепловіддачі від більш нагрітих об’єктів до менш нагрітого середовища;
• б) явище рівномірного розподілу тепла у рідинах, газах або твердих об’єктах;
• в) явище перенесення тепла, коли нагрітий газ чи рідина піднімаються вгору, а холодні опускаються вниз;
• г) явище, коли зміна атмосферного тиску призводить до зміни температури: чим вище тиск, тим нижче температура.

4. Що із наведеного є поширеною причиною пониження атмосферного тиску:

• а) нагріте повітря піднімається вгору;
• б) нагріте повітря опускається донизу;
• в) охолоджене повітря піднімається вгору;
• г) охолоджене повітря опускається донизу.

5. На пляжі опівдні, на відкритій місцевості перебуває дві людини в однакових купальних костюмах і без сонцезахисних парасольок та засобів. Одна людина стояла впродовж 30 хвилин, інша – лежала. У якої людини більша ймовірність отримати перегрів?

• а) у тієї, що стояла, оскільки сонячні промені падали на неї під іншим кутом;
• б) у тієї що лежала, оскільки сонячні промені падали на неї під іншим кутом;
• в) у тієї, що стояла, оскільки у вертикальному положенні тіло зазнає додаткового навантаження;
• г) у тієї що лежала, оскільки в горизонтальному положенні нагріта кров рівномірно розподіляється по організму.

6. Чому екваторіальна зона суттєво тепліша, ніж приполярні?

• а) тому що екваторіальна зона розташована ближче до Сонця;
• б) тому що в екваторіальній зоні довше світловий день;
• в) тому що екваторіальна зона зазнає більше впливу прямого сонячного проміння;
• г) тому що в полярних зонах більше криги.

Відповідь: 1-Г, 2-Г, 3-Г, 4-А, 5-Б, 6-В

Завдання 2. Створення схеми “Конвективні комірки в атмосфері”.

Матеріали: ручка або олівець синього кольору для позначення холодного повітря. Ручка або олівець червоного кольору для позначення теплого повітря. Незавершена схема конвективних комірок планети.

Завдання:

1. Позначте синім та червоним кольором теплі і холодні частини комірок Гадлі.
2. Поміркуйте, яким буде напрямок повітря в комірках Гадлі, позначте їх, змінивши лінії на стрілки.
3. Повторіть вказані дії на полярних комірках.
4. Керуючись інформацією про температуру і рух повітря в комірках Гадлі та полярних комірках, позначте температуру і рух повітря для комірок Фереля.

Відповідь:

Групова робота

Завдання 3. Круглий стіл “Прецесія Землі”.

На екрані зображення зоряного неба (північна частина) із програми Stellarium.

Завдання:

1. Як за допомогою зірок установити, де розташовано північ?

Після того, як учні пояснюють, зафіксуйте стікером місце розташування Полярної зірки та увімкніть обертання зоряного неба (можна регулювати швидкість натиснувши на іконку “Пуск” декілька разів). Буде помітно, що вона не змінює положення.

2. Чому Полярна зірка не змінює положення впродовж доби?

Змініть дату зоряного неба на 2000 тисячі. Зафіксуйте стікером положення Полярної зірки та увімкніть обертання. Полярна зірка буде змінювати положення, жодна зірка не буде вказувати на північ.

3. Чому зірки змінили положення?

Обговорення і пояснення (за допомогою відео) явища прецесії. Детальність пояснення від вчителя залежить від попереднього рівня знань учнівства. Якщо учні зможуть пояснити правильно – коментар вчителя не потрібний. 

Методичний коментар: 

Слід звернути увагу учнівства на висновки, які були отримані при виконанні завдання 1 та 2 – різниця в розподілі тепла по широтах значною мірою залежить від кута падіння сонячних променів. Отже, зміна кута земної осі обумовить кліматичні зміни.

Завдання 4. Дискусія “Зміна температури”.

Завдання: модератор (учитель, або учень / учениця, що підготувались заздалегіть) пропонує учасникам дискусії обговорити такі питання:

1. Які процеси на планеті впливають на потепління клімату?
2. Парниковий ефект атмосфери – це позитивна чи негативна властивість?
3. Що впливає на збільшення парникового ефекту?
4. Які процеси на планеті можуть вплинути на швидке похолодання клімату?
5. Чи чули ви, чому 1816 рік називали роком без літа? Що стало причиною стрімкого похолодання?

Методичний коментар: 

Завдання передбачає колективну відповідь учнів. Учень / учениця, які знають більше, відповідають, і завдяки цьому інші також дізнаються. Модератор повинен заздалегіть підготуватись до ситуації, що йому доведеться відповідати на кожне із запитань.

Робота в парах

Завдання 5. Створення схеми “Причини зміни кліматичної системи”.

Завдання: за результатами уроку створіть схему, на якій показано основні причини зміни кліматичної системи.

Методичний коментар: 

Це завдання є узагальненням інформації, що була отримана впродовж уроку.

Якщо залишиться час, можна поставити запитання: сьогодні відомі основні чинники, що призводять до потепління або похолодання. Як гадаєте: чи легко розрахувати майбутні зміни кліматичної системи?

Правильна відповідь: це вкрай важко, оскільки на кліматичну систему впливає багато чинників, які посилюють або послаблюють дію один одного. Сучасні обчислювальні комп’ютери спроможні розрахувати наслідки сумісної дії різних чинників, але в результаті з’явиться багато варіантів, і невідомо який саме з них реалізується насправді. Окрім того, наявні чинники, вплив яких зрозумілий, але непередбачуваний, зокрема вулканічна діяльність. 

---

	Так	Частково	Ні
Я розумію загальні закономірності зміни систем
Я знаю основні причини зміни кліматичної системи
Я розумію, що таке цифрова соціалізація та як вона відрізняється від традиційної
Я усвідомлюю труднощі прогнозування змін кліматичної системи
Я розумію причини і наслідки появи парникового ефекту атмосфери

Урок 2. Причини кліматичних змін. Прецесія Землі. Парникові гази. Вулканізм.

Робочий аркуш для учнівства

---

Завдання

На схемі зображено систему. Назвіть три основні способи для зміни системи.

1. _______________________________________________________________________________
2. _______________________________________________________________________________
3. _______________________________________________________________________________

Запитання

Чи є знищення виду зміною кліматичної системи?

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

---

Індивідуальна робота

Завдання 1. Тест “Базові терміни кліматології”.

1. У якому випадку повітряні маси називають холодними?

• а) якщо температура вище 0°С;
• б) якщо температура вище +10°С;
• в) якщо температура вище +25°С;
• г) ті, що холодніші, за повітряні маси, розташовані поруч.

2. У якому випадку атмосферний тиск називають високим?

• а) вище 760 мм рт. ст.;
• б) вище 800 мм рт. ст.;
• в) вище 1000 мм рт. ст.;
• г) той, що вище за атмосферний тиск у сусідніх регіонах.

3. Конвекція це – …

• а) явище тепловіддачі від більш нагрітих об’єктів до менш нагрітого середовища;
• б) явище рівномірного розподілу тепла у рідинах, газах або твердих об’єктах;
• в) явище перенесення тепла, коли нагрітий газ чи рідина піднімаються вгору, а холодні опускаються вниз;
• г) явище, коли зміна атмосферного тиску призводить до зміни температури: чим вище тиск, тим нижче температура.

4. Що із наведеного є поширеною причиною пониження атмосферного тиску:

• а) нагріте повітря піднімається вгору;
• б) нагріте повітря опускається донизу;
• в) охолоджене повітря піднімається вгору;
• г) охолоджене повітря опускається донизу.

5. На пляжі опівдні, на відкритій місцевості перебуває дві людини в однакових купальних костюмах і без сонцезахисних парасольок та засобів. Одна людина стояла впродовж 30 хвилин, інша лежала. В якої людини більша ймовірність отримати перегрів?

• а) у тієї, що стояла, оскільки сонячні промені падали на неї під іншим кутом;
• б) у тієї що лежала, оскільки сонячні промені падали на неї під іншим кутом;
• в) у тієї, що стояла, оскільки у вертикальному положенні тіло зазнає додаткового навантаження;
• г) у тієї що лежала, оскільки в горизонтальному положенні нагріта кров рівномірно розподіляється по організму.

6. Чому екваторіальна зона суттєво тепліша, ніж приполярні?

• а) тому що екваторіальна зона розташована ближче до Сонця;
• б) тому що в екваторіальній зоні довше світловий день;
• в) тому що екваторіальна зона зазнає більше впливу прямого сонячного проміння;
• г) тому що в полярних зонах більше криги.

Завдання 2. Створення схеми “Конвективні комірки в атмосфері”.

Матеріали: ручка або олівець синього кольору для позначення холодного повітря. Ручка або олівець червоного кольору для позначення теплого повітря. Незавершена схема конвективних комірок планети.

Завдання:

1. Позначте синім та червоним кольором теплі і холодні частини комірок Гадлі. 
2. Поміркуйте, яким буде напрямок повітря в комірках Гадлі, позначте їх, змінивши лінії на стрілки.
3. Повторіть вказані дії на полярних комірках.
4. Керуючись інформацією про температуру і рух повітря в комірках Гадлі та полярних комірках, позначте температуру і рух повітря для комірок Фереля.

Групова робота

Завдання 3. Круглий стіл “Прецесія Землі”.

Завдання 4. Дискусія “Зміна температури”.

Робота в парах

Завдання 5. Створення схеми “Причини зміни кліматичної системи”.

Завдання: за результатами уроку створіть схему, на якій показано основні причини зміни кліматичної системи.

---

	Так	Частково	Ні
Я розумію загальні закономірності зміни систем
Я знаю основні причини зміни кліматичної системи
Я розумію, що таке цифрова соціалізація та як вона відрізняється від традиційної
Я усвідомлюю труднощі прогнозування змін кліматичної системи
Я розумію причини і наслідки появи парникового ефекту атмосфери