Utjecaj Sunca na izmjenu godišnjih doba na Zemlji

  • View
    111

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Utjecaj Sunca na izmjenu godinjih doba na Zemlji. Mentori: Marko Buljan Valerie Carine Mioi. Autori: Barbara Kotlar Petra Lekaj Tena Juki. akovec, 11. 13. 5. 2011. Uvod. Osnovna kola, 5. razred Cjelina : Planet Zemlja Tema : Gibanja Zemlje i godinja doba - PowerPoint PPT Presentation

Transcript

Utjecaj Sunca na izmjenu godinjih doba na Zemlji

Autori: Barbara Kotlar Petra Lekaj Tena Juki

Utjecaj Sunca na izmjenu godinjih doba na ZemljiMentori: Marko Buljan Valerie Carine Mioi

akovec, 11. 13. 5. 2011.

Dobar dan.Iz kratkog filma, koji je prethodio, mogli ste zakljuiti o emu govorimo u projektu nae kole.O utjecaju Sunca na izmjenu godinjih doba na Zemlji. [klik]Ja sam ..Nai mentori su profesor Marko i profesorica Valerie.1UvodOsnovna kola, 5. razredCjelina : Planet ZemljaTema : Gibanja Zemlje i godinja dobaSrednja kola (strukovna), 2. razredCjelina: Zemlja u Sunevu sustavu i svemiruTema: Zemljina rotacija i revolucijaGeografijaMetodikaVrijeme 1-2 sataKompleksni nastavni zadaciMnotvo novih apstraktnih pojmovaNedostatak zornostiUenje napametReproduciranje nauenog

GLOBE programSvakodnevno mjerenje atmosferskih podatakaUnoenje podataka u GLOBE bazuPrimjena podataka iz GLOBE baze u nastavi

O temi naeg projekta se ui u koli, u predmetu geografija, pri obradi tema: Gibanja Zemlje i godinja doba i Zemljina rotacija i revolucija. [klik]Radi se o veoma kratkom vremenu i veoma kompleksnim nastavnim zadacima; obrauju se brojni vie-manje apstraktni pojmovi, najee samo na razini objanjenja; nedostaju zorni primjeri; ui se napamet, a zatim reproducira naueno.Na kraju, uenicima ostaje mnotvo nejasnoa, to smo i same iskusile poetkom ove kolske godine.[klik]GLOBE program prua, ovdje, izvanrednu mogunost za primjenu u nastavi, to nam je i dalo ideju za ovaj projekt.

2Cilj i zadaci istraivanja

Poznate su injenice (ue se u koli) da Zemlja obie oko Sunca za godinu dana; da je Zemljina ekvatorijalna ravnina uvijek nagnuta u odnosu na ravninu ekliptike za 23.5, odnosno Zemljina os rotacije zatvara s ravninom ekliptike kut od 66.5; [klik]da Suneve zrake tijekom godine padaju okomito na razliite geografske irine Zemljine povrine od Rakove obratnice (23.5 sjeverno od ekvatora), preko ekvatora, do Jareve obratnice (23.5juno od ekvatora); da koliina energije koju Zemlja primi od Sunca ovisi, osim o kutu upada Sunevih zraka, i o naoblaci, te prozirnosti atmosfere, odnosno o koliini aerosola; da se razliite vrste pokrova bre zagrijavaju, odnosno hlade;

3Cilj i zadaci istraivanjaU kakvom su odnosu temperatura zraka na mjernim postajama, koju uenici u GLOBE programu svakodnevno mjere, sa koliinom energije koju Sunce odailje prema Zemlji?

Kako nagnutost Zemljine osi rotacije utjee na koliinu Suneve energije koja dospijeva do povrine Zemlje?

Rezultira li ista koliina Suneve energije, istom temperaturom zraka na povrini Zemlje, ili na nju djeluju i drugi imbenici?Nastojali smo doi do odgovora na slijedee pitanja:

U kakvom su odnosu temperatura zraka na mjernim postajama, koju uenici u GLOBE programu svakodnevno mjere, sa koliinom energije koju Sunce odailje prema Zemlji?Kako nagnutost Zemljine osi rotacije utjee na koliinu Suneve energije koja dospijeva do povrine Zemlje?Rezultira li ista koliina Suneve energije, istom temperaturom zraka na povrini Zemlje, ili na nju djeluju i drugi imbenici?4HipotezeI. Da li je na tokama A i B, simetrinim s obzirom na ekvator, u vrijeme proljetne i jesenske ravnodnevnice (21. oujka i 23. rujna), srednja dnevna temperatura zraka jednaka? Ako nije, zato nije i hoe li se, i kada, izjednaiti?

Postavili smo tri hipoteze.

Teorijski gledano, u vrijeme proljetne i jesenske ravnodnevnice (21. oujka i 23. rujna) Suneve zrake padaju okomito na ekvator. Na dvije toke priblino iste geografske irine, od kojih je jedna na sjevernoj (postaja A), a druga na junoj polutki Zemlje (postaja B), Suneve zrake padaju pod istim kutom i na vrh atmosfere iznad tih toaka dolazi jednaka koliina Suneve energije.

Hipoteza glasi:

Da li je na tokama A i B, simetrinim s obzirom na ekvator, u vrijeme proljetne i jesenske ravnodnevnice (21. oujka i 23. rujna), srednja dnevna temperatura zraka jednaka? Ako nije, zato nije i hoe li se, i kada, izjednaiti?

5HipotezeII. Da li je na tim dvjema postajama na Zemlji, simetrinim s obzirom na ekvator, u vrijeme ljetnog solsticija na sjevernoj polutki, razlika njihovih srednjih dnevnih temperatura maksimalna? Ako nije, zato nije i kada e postati maksimalna?

Teorijski gledano, u vrijeme ljetnog suncostaja na sjevernoj polutki (21. lipnja) Suneve zrake padaju okomito na sjevernu (Rakovu) obratnicu, na 23 27' sjeverne geografske irine. Tada Sunce dostie svoj najsjeverniji poloaj. Istovremeno, na junu (Jarevu) obratnicu, na 2327' june geografske irine, Suneve zrake padaju pod najmanjim kutom. Promatraju li se, opet, dvije toke priblino iste geografske irine, od kojih je jedna na sjevernoj (postaja A), a druga na junoj polutki Zemlje (postaja B), oigledno je da na njih Suneve zrake padaju pod maksimalno razliitim kutom.

II. Hipoteza glasi:

Da li je na tim dvjema postajama na Zemlji, simetrinim s obzirom na ekvator, u vrijeme ljetnog solsticija na sjevernoj polutki, razlika njihovih srednjih dnevnih temperatura maksimalna? Ako nije, zato nije i kada e postati maksimalna?

6HipotezeIII. Da li je na tim dvjema tokama na Zemlji, simetrinim s obzirom na ekvator, u vrijeme zimskog solsticija na sjevernoj polutki, amplituda srednje dnevne temperature maksimalna? Ako nije, zato nije i kada e postati maksimalna?

Teorijski gledano, u vrijeme zimskog suncostaja na sjevernoj polutki (21. prosinca) Suneve zrake padaju okomito na junu (Jarevu) obratnicu. Tada Sunce dostie svoj najjuniji poloaj. Istovremeno, na sjevernu (Rakovu) obratnicu, Suneve zrake padaju pod najmanjim kutom. Promatraju li se, opet, dvije toke priblino iste geografske irine, od kojih je jedna na sjevernoj (postaja A), a druga na junoj polutki Zemlje (postaja B), oigledno je da na njih Suneve zrake padaju pod maksimalno razliitim kutom.

III. Hipoteza glasi:

Da li je na tim dvjema tokama na Zemlji, simetrinim s obzirom na ekvator, u vrijeme zimskog solsticija na sjevernoj polutki, amplituda srednje dnevne temperature maksimalna? Ako nije, zato nije i kada e postati maksimalna?

7Uzorak i metode istraivanja

Dvije kole (A i B)Geografska irinaNadmorska visinaOkoliBroj mjerenja:Temperatura zrakaNaoblakaKontinuitet

Uzorak istraivanja je namjeran. Iz GLOBE baze su izabrane dvije kole: O u Kaliforniji, SAD (zvati emo je kola A) i S u ileu (zvati emo je kola B). Obje kole imaju potpuni viegodinji kontinuitet mjerenja temperature zraka, mjerne postaje se nalaze na priblinim nadmorskim visinama, smjetene su na istonoj obali Tihog oceana i, to je naroito bitno, podjednako su udaljene od ekvatora.Razlika geografskih duina ovih kola iznosi 46.44 i ne utjee znaajno na rezultate istraivanja. Radi se o vremenskoj razlici od 3 sata i 10 minuta.kola A je mjerila temperaturu 11 godina, a kola B 9 godina. Za svaki dan, za svaku kolu, iz GLOBE baze su preuzete temperature zraka (trenutna u solarno podne, maksimalna i minimalna) i naoblaka.Srednja dnevna temperatura izraunata je iz maksimalne i minimalne, a po formuli TsredD=(Tmax+Tmin)/2, to GLOBE protokoli dozvoljavaju. Kod naoblake smo raunali estinu.Svi podaci su uvrteni u tablice, a dalja obrada je vrena pomou programa MS Excel 2007. Na temelju srednjih dnevnih temperatura izraunate su srednje mjesene i godinje temperature zraka.

8Prikaz rezultataGodinji hod srednje dnevne i mjesene temperature

17.1C12.4CSrednje dnevne temperature na godinjoj razini zorno pokazuju,[klik]a srednje mjesene jo zornije istiu, da:

ljeta na postaji A su toplija od ljeta na postaji Bzime na postaji B su hladnije od zima na postaji A[klik] srednja godinja temperatura na postaji A iznosi 17.1C, a na postaji B 12.4C. postaja A je toplija od postaje B.

9Prikaz rezultataAstronomsko proljee/jesen15.1C15.4CU vrijeme astronomskog proljea, od 21.03. 20.06. na sjevernoj polutki je proljee, a na junoj jesen. Na dan proljetne ravnodnevnice srednje dnevne temperature su ujednaene, [klik] i iznose 15.1C na postaji A i 15.4C na postaji B.Potom se postepeno poveavaju, za postaju A, a smanjuju, za postaju B.

10Prikaz rezultataAstronomsko ljeto/zima18.8C 23.4C 7.4C 11.6CU vrijeme astronomskog ljeta, od 21.06. 22.09. na sjevernoj polutki je ljeto, a na junoj zima. [klik]Srednja dnevna temperatura postaje A se kree od 18.8C do 23.4C, a postaje B od 7.4C do 11.6C.

Maksimalna razlika srednjih temperatura, izmeu postaja A i B, u tom periodu nije u vrijeme ljetnog suncostaja, i iznosi tek 9.6C, a maksimalna postaje tek krajem srpnja i poetkom kolovoza i iznosi 14.3C.

11Prikaz rezultataAstronomska jesen/proljee20.8C10.7CU vrijeme astronomske jeseni, od 23.09. 20.12. na sjevernoj polutki je jesen, a na junoj proljee. Na dan jesenske ravnodnevnice srednje dnevne temperature se znaajno razlikuju, [klik](20.8C na postaji A i 10.7C na postaji B),a ujednaavaju se tek krajem studenog.Potom se postepeno smanjuju, za postaju A, a poveavaju, za postaju B.12Prikaz rezultataAstronomska zima/ljeto11.2C 15.4C14.8C 18.7CU vrijeme astronomske zime, od 21.12. 20.03. na sjevernoj polutki je zima, a na junoj ljeto. [klik]Srednja dnevna temperatura postaje A se kree od 11.2C do 15.4C, a postaje B od 14.8C do 18.7C. Uz blage oscilacije, temperature obiju toaka se ujednaavaju, kako se primie proljetna ravnodnevnica.Maksimalna razlika srednjih temperatura, izmeu postaja A i B, u periodu od 21.12. 20.03. nije u vrijeme zimskog suncostaja, i iznosi tek 3.4C, a maksimalna postaje tek krajem sijenja i iznosi 5.5C.

13Prikaz rezultataSrednje dnevne temperature ravnodnevnica i suncostajaNa grafu se zorno vidi ujednaenost srednjih dnevnih temperatura obiju postaja, u vrijeme proljetne ravnodnevnice, kao i 2-mjeseno kanjenje ujednaenosti nakon jesenske ravnodnevnice. Moe se vidjeti znaajno toplije ljeto postaje A, kao i