I dette forsøket skulle vi undersøke hvordan drivhusgasser kan gi økt temperatur og se på hva som skjer med havnivået dersom isen smelter, som følge av økt drivhuseffekt.
Utstyr:
- Kokeplate
- Glassplate, min 30x30cm
- Plastfolie
- To termometre
- Sollys eller en annen lyskilde
- To like store plastbokser
- Isblokker -> Isbiter
- To steinblokker
- Vann
Fagstoff:
Uten jordas atmosfære ville jorda vært 34 °C kaldere enn i dag. Det ville vært en gjennomsnittstemperatur på -19 °C uten drivhuseffekten i atmosfæren. Men siden vi har drivhusefekten er gjennomsnittsalderen +15 °C. Denne temperaturen gjør det mulig å leve på jorda.
Atmosfæren spiller inn solstråling fra sola og bestemmer hvilken strålingstyper som slipper inn. Denne strålingen varmer opp jorda og jorda sender ut varmestråling. Jo mer temperaturen på jorda stiger, jo mer øker også varmestrålingen fra jorda. Varmestråling er langbølget stråling. På vei fra jorda blir strålingen absorbert av gasser i atmosfæren. Her sender gassene ut varmestråling igjen, men nå i alle retninger. Noen av strålingene kommer tilbake mot jorda, mens noen har retning vekk fra jorda. Resultatet av dette er at jordoverflaten varmes opp både ved hjelp av sola og atmosfæren. Det er derfor jorda har høyere temperatur enn den ville hatt uten atmosfæren.
Hvordan oppstår drivhuseffekten?
Forsøk nr.1: Hold en glassplate opp mot sollyset eller et lysstoffrør. Blir det synlige lyset hindret av glassplata?
Hypotese: Nei, sollyset eller lys fra lysstoffrør blir ikke hindret.
Resultat: Litt av lyset blir reflektert, men det meste går igjennom glassplata.
Forsøk nr.2: Skru på en kokeplate på middels varme og vent til den blir varm. Hold hånden så nær plata som mulig, uten at du brenner deg. Be en av de andre elevene om å holde glassplata mellom kokeplata og hånden din. Merker du noen forkjell? Hvordan kan du forklare det du observerer, og hva har dette med drivhuseffekten å gjøre?
Hypotese: Drivhuseffekten gjør at varmen blir reflektert ned igjen mot plata
Resultat: Når glassplata kom imellom hånda og plata så forsvant varmen som hånda fikk av plata. Dette var fordi glassplata isolerte hånda mot varmen fra plata. Her kommer drivhuseffekten inn, hvor varmeståling når glassplata og reflekterer tilbake.
Forsøk nr.3: Legg to termometre i hver sin plastboks. Les av temperaturen etter en stund.
Resultat: Boks 1 (D) var 20,5 °C og boks 2 (E) var 22 °C.
Forsøk nr.4: Strekk plastfolie over den ene boksen og gjør den så tett som mulig. Sett begge boksene i sollyset eller under en lampe. Følg med på temperaturen i de to boksene. Hva ser du? Kan du forklare forkjellen?
Hypotese: Drivhuseffekten gjør at varmen holdes inne i boksen.
Resultat: Det vi ser er at det blir 3 °C varmere i den boksen med plastfolie i forhld til den uten. Dette er fordi plastfolien gjør at varmen kommer inn i boksen, men ikke slipper like lett ut igjen. Da vil det bli varmere i boksen og er drivhuseffekten.
Hva skjer med havnivået når temperaturen stiger?
Hypotese: Vi tror ingenting skjer.
Resultat: Når vi puttet oppi isblokken så steig vannet, og når isblokken var smeltet sank vannet tilbake igjen. Dette skjer fordi vann har større volum i fast form enn i flytende form. Altså is tar opp mere plass en vann.
Forsøk nr.6: I den andre plastboksen legger du isblokkene oppå steinblokken slik at isklumpen blir liggende delvis over kanten av karet. Fyll på med lunkent vann helt opp til kanten av boksen. Hva tror du vil skje når isen er smeltet?
Hypotese: Vi tror vannet vil renne over eller hvertfall stige.
Resultat: Når isen ligger oppå steinen så stiger vannet. Dette er fordi is er fast form og blir til flytende form når det smelter. Som gjør at det blir mere vann i boksen og at vannet stiger.
Forsøk nr.7: La de to boksene stå i ro til all isen har smeltet, og observer hva som har skjedd. vordan kan du bruke dette forsøet til å forklare hva som skjer på Sørpolen og Nordpolen når teperaturen stiger?
Hypotese: Vi tror her at havnivået vil stige på grunn av at isen på Sørpolen ligger på fast land. Mens på nordpolen så flyter den oppå vannet.
Resultat: Vi kan se på disse forsøkene og se for oss sørpolen og nordpolen. Det forsøket hvor isen fløyt oppå vannet forklarer hva som skjer på nordpolen. Her er det store isklumper som ligger på vannet, når dette smelter vil havnivået synke fordi disse isklumpene har tatt opp så mye plass. Mens på det siste forsøket kan forklare hva som skjer på sørpolen. Grunnen til at havnivået stiger er fordi isen som ligger på fastland smelter og renner ned i havet.
Konklusjon
Førsøkene om hvordan drivhuseffekten oppstår kommer vi fram til dette:
Forsøk nr.1: Her ble noe av lyset reflektert og ble sendt ut i alle mulige rettninger. Vi kan her sammenligne glassplata med drivhusgasser som sender ut varmestråling i alle mulige rettninger.
Forsøk nr.2: Når vi hadde hånda nærme kokeplata så var det varm, men når glassplata kom imellom så ble varmen borte. Her kan vi sammenligne glassplata med ozonlaget og kokeplata med jorda. Her hadde varmebølgene korte bølgelengdene som gjør at det ikke slippes så lett igjennom atmosfæren.
Forsøk nr.3: Her skulle vi bare lese av gradene.
Forsøk nr.4: Her skulle vi lese av gradene på en boks med plastfolie og en uten. Her viste det 25 °C i boksen uten plastfolie, og 27 °C i den med plastfolie. Dette representerer drivhuseffekten hvor plastfolien kan representeren atmosfæren og holder mye av varmen inne. Uten denne atmosfæren ville det vært mye kaldere på jorda.
I forsøkene om hva som skjer med havnivået når temperaturen stiger kom vi fram til dette:
Forsøk nr.5: Her skjedde det ikke noe forandring. Vi målte høyden på vannet hvor isen lå oppi, og etter de hadde smeltet målte vi på nytt. Begge målingene ga samme resultat, at det ikke hadde skjedd noe. Dette er fordi vann har større volum i flytende form enn i fast form.
Forsøk nr.6: I den andre boksen hvor isen lå oppå fast land skjedde det motsatte. Her målte vi høyden på vannet før vi satt isblokkene på fastland, og målte igjen når de hadde smeltet. Her hadde vannstanden økt. Dette er fordi isen som lå på fast land smeltet og randt ned i det som skulle representere havet.
Forsøk nr.7: Grunnen til at det ikke skjer noe med havnivået når isen på nordpolen smelter er fordi her ligger isen i vannet. Is tar opp mere plass i vannet, men når det smelter vil det ha større volum i flytende form enn i fast som gjør at havnivået blir værende.
Mens om sørpolen smelter vil det gi motsatt effekt. Hvis dette skjer så vil havnivået stige fordi isen ligger oppå fast land når det smelter og renner ned i havet.
Feilkilder
Det kan oppstå mange feilkilder under disse forsøkene. Glassplata kan være møkkete som kan påvirke resultatene, termometerne kan være defekt og plastfolien kan ha ikke være tett nok.
Termomenerne vi brukte var det noe feil med. Minimum ett av de må ha vært noe feil med siden de viste to forskjellige temperaturer på samme sted. Mest sannsynlig så var begge to noe feil med. Det vi kunne gjort annerledes var å ta de samme forsøket flere ganger og regne ut gjennomsnittet.
En feilkilde som kunne vært på havnivå forsøkene er at det kan være luftbobbler i isbitende. Dette gjør at luftbobblene tar opp plass, så når isen smelter så vil ikke alt bli til vann.
Kilder
Naturfagsboka
SNL.no
http://katrinenaturfag.blogspot.no/2013/12/forsk-24-drivhuseffekt_10.html
http://martineognaturfag.blogspot.no/2013/12/drivhuseffekt-24.html
