Drivhuseffekt

 Gjennomført 18. oktober 2012

Av: Tuva Klunderud

Denne gangen har jeg gjennomført to forsøk, som begge er relatert til drivhuseffekten og global oppvarming. I det første forsøket skulle jeg se hvordan drivhuseffekten (her i form av en glassplate) kan gi økt temperatur, og i det andre forsøket skulle jeg se hva som skjer med havnivået når temperaturen stiger og isen smelter.

Om drivhuseffekten

Rundt jorden ligger det en atmosfære av ulike gasser. Disse gassene kalles klimagasser, og slipper igjennom stråling og energi fra sola, i tillegg til at de hindrer at all strålingen kommer igjennom. 30 prosent av den kortbølgde strålingen fra sola reflekteres tilbake fra noen typer skyer og isdekkede områder. 20 prosent absorberes av skyer, vanndamp og enkelte andre gasser. 50 prosent når fram til og varmer opp jordoverflata, både på land og i havene.

For å holde temperaturen på jorda relativt stabil, hindrer og bremser klimagassene mye av varmestrålingen (langbølget elektromagnetisk stråling) ut fra jorda, og en stor del av energien blir holdt igjen i den laveste delen av atmosfæren. Dette øker temperaturen i atmosfæren, og den avgir varmeenergi tilbake til jorda og ut i verdensrommet. Det er dette som kalles drivhuseffekten. Hadde vi ikke hatt atmosfæren til å hindre at varmestrålingen reflektertes rett ut i verdensrommet fra jorda, ville gjennomsnittstemperaturen her vært -18 grader. Med atmosfæren er gjennomsnittstemperaturen omtrent 15 grader. Men med økt drivhuseffekt vil mindre varmeenergi slippe gjennom atmosfæren, ut i verdensrommet, og temperaturen på jorda vil øke.

Forsøk nr. 1: Hvordan oppstår drivhuseffekten

I dette forsøket skulle vi teste hvordan synlig lys og varmestråling slipper gjennom en glassplate. Min hypotese var at glassplaten vil slippe gjennom synlig lys, men hindre mye at mye av varmestrålingen slipper gjennom.

Utstyr

Glassplate (ildfast form)

Kokeplate

Termometer

Plastbokser

Plastfolie

Fremgangsmåte

Først holdt jeg glassplaten opp mot lysrørene i taket. Glassplaten hindret ikke noe av det synlige lyset å slippe igjennom, selv om det var en ganske tykk glassplate.
Gassene i atmosfæren slipper på samme måte det meste av det kortbølgede synlig lyset gjennom atmosfæren og ned til jorda.

Deretter skrudde jeg på en kokeplate, slik at den ble varm. Først holdt jeg hånden over kokeplaten og kjente godt varmen den utstrålte. Deretter holdt jeg glassplaten over kokeplaten og en i klassen la hånden nesten nær glassplaten. Hun kjente ikke noe varme fra kokeplaten, når glassplaten var mellom varmen og hånden hennes.
I dette forsøket symboliserer kokeplaten jorden, som har fått tilført varmeenergi fra sola, glassplaten er atmosfæren og hånden er verdensrommet. På denne måten gir det oss et bilde på drivhuseffekten, ved at jorda (kokeplaten) slipper varme ut igjen, men det meste varmestrålingen blir stoppet av atmosfæren (glassplaten), slik at det kun er en liten grad av varmestrålingen som går ut i verdensrommet (hånden). Jeg tror at om vi hadde holde glassplaten der over en lengre stund, ville den etter hvert begynt å bli varmere og sluppet gjennom mer varme, akkurat som atmosfæren tar til seg varmeenergi og avgir noe av den til verdensrommet.

I likhet med en glassplate, testet jeg også hvordan plastikk påvirket varmen. Jeg la to termometer i to plastbokser. Etter å ha ligget i plastboksene en stund viste begge termometerne 22 grader. Deretter dekket jeg den ene boksen med plastfolie, slik at den ble ganske tett, og satte begge boksene under en lyskilde. Etter en stund kunne jeg se at temperaturen i plastboksen med plastfolie hadde steget til 25 grader, mens boksen uten plastfolie hadde steget til 23 grader. Dette er fordi temperaturen er varmere under en lyskilde, og når boksen er dekket av plast, klarer plasten slippe varme inn i boksen, i tillegg til at den hindrer all varmen å slippe ut igjen. Plastfolien funksjon har da samme funksjon som atmosfæren, og det skaper en drivhuseffekt i boksen. I en mye mindre skala enn på jorda, selvsagt, men det gir oss et godt bilde på hvordan drivhuseffekten fungerer i praksis.

Forsøk nr. 2: Hva skjer når havnivået stiger

I dette forsøket skal vi teste hva som skjer med vannivået i to plastbokser, når en like stor mengde is smelter i begge boksene. Forskjellen i de boksene er at i den ene boksen ligger isen i vannet, mens i den andre boksen ligger isen over vann. Dette symboliserer havis og landis på jorda.

Min hypotese er at i boksen med havis vil ikke vannivået øke, mens i boksen med landis vil vannivået øke.

Utstyr

Plastbokser

Vann

Isblokker

Steinblokker

Fremgangsmåte

Vi hadde to like store plastbokser, og puttet to steinblokker (deler av to mursteiner) i hver sin boks. Deretter fylte vi opp like mye lunket vann i begge boksene. I boks nr 1 la vi isblokken i vannet, mens i boks nr 2 la vi isblokken oppå steinen. Så ventet vi til isen skulle smelte.

Da isen hadde smeltet så vi at vannivået i boks nr 1 (med isen i vannet) ikke hadde steget, men det hadde det derimot gjort i boks nr 2. Dette stemte overrens med min hypotese. Grunnen  til at vannivået kun hadde steget i boks nr 2, var at i boks nr 1 lå allerede isen i vannet og tok opp like mye volum som etter den smeltet. (Det kan til og med være at volumet minket etter at den smeltet, fordi vann utvider seg i fast form.) Mens i boks nr to lå isen over vannet, og da den smeltet ble smeltevannet en del av vannet i boksen, og volumet økte.

Dette er det samme som skjer på Sørpolen og Nordpolen, når temperaturen på jorda øker. Temperaturøkningen fører til at både havis og landis smelter fortere og i større grad, enn det normalt ville gjort. Om havisen smelter, vil det ikke ha så store konsekvenser, fordi havnivået vil ikke øke. Men om isbreer og landis smelter, blant annet på Grønnland, Arktis og Antarktis, vil havnivået øke. Dette har en klar sammenheng, det vil si at om temperaturen har en drastisk stigning, vil isen smelte fortere og havnivået vil også stige drastisk. Dette kan føre til at flere øyer og landområder vil bli satt under vann.

Kilder:

http://www.miljostatus.no/Tema/Klima/Drivhuseffekten/

Bilder av Marthe Hansen

Stjernehimmelen

Elevøvelse gjennomført 11. oktober 2012

Av Tuva Klunderud

Utstyr:

Kikkert

Naturfag 3 lærebok

Et digitalkamera – Panasonic Lumix GH2

Fremgangsmåte:

Jeg gikk ut en kald og klar kveld i oktober for å se etter stjernebilder på himmelen. De små stjernene dekket hele himmelen, og lyste opp i varierende grad. Jeg så etter både stjernebilder jeg kjente fra før og nye stjernebilder jeg ikke visste om.

Først oppdaget jeg stjernebildet Karlsvogna. Dette var et stjernebilde jeg kjente til, fordi de syv stjernene som utgjør Karlsvogna lyser så sterkt at de er lette å få øye på. Disse syv stjernene er en del av det større stjernebildet Store Bjørn. Den nest siste stjerna i Karlsvogna er heter Mizar. Med det blotte øyet så jeg at Mizar var en dobbeltstjerne, bestående av Mizar og Alcor, som går i bane rundt hverandre. Men dette er ikke nøyaktig tilfellet, for selv om det kun ser ut til å være to stjerner, er de i alt seks stykker! Både Alcor og Mizar er nemlig dobbeltstjerner. Mizar består av Mizar A og Mizar B, hvor også begge disse er dobbelstjerner.    

                                              Karlsvogna

Etter å ha studert Karlsvogna skulle jeg finne Polarstjerna. Denne stjernen lyste svakere enn Karlsvognas stjerner, og var ikke like lett å finne. Jeg fant den ved å bruke linjen mellom de to stjernen helt til høyre i selve vogna til Karlsvogna til å sikte med. Jeg siktet 4-5 ganger denne lengden mot nord, og fant Polarstjerna. (Retning nord visste jeg ved å vite hvor solen står opp, i øst, og hvor solen går ned, i vest.) Polarstjerna er også kalt Nordstjerna, fordi det er den stjernen som ligger står nærmest himmelens nordpol, og kan derfor vise oss hvilke retning nord er.

                                               Polarstjerna - Polaris

Videre skulle jeg finne stjernebildet Kassiopeia. Den fant jeg ved å se fra hanken til Karlsvogna til polarstjerna, og fulgte denne linjen videre. Ved å vite i hvilken retning jeg skulle se, syntes jeg det var lett å finne Kassiopeia. Det kan være fordi stjernebildet hadde en ganske tydelig form, den så ut som en skjev W. Kassiopeia består av 5 stjerner, og det var i dette stjernebildet det først ble oppdaget en supernova, altså en ny stjerne, i 1572. Frem til da hadde man trodd stjernehimmelen var uforanderlig.

                                          Kassiopeia

Andromedagalaksen er den eneste galaksen vi kan se med det blotte øyet fra den nordlige halvkule, bortsett fra vår egen galakse, Melkeveien. Andromedagalaksen ligger ca 2,2 millioner lysår vekk fra jorda, og har en dobbelt så stor diameter som Melkeveien, på 180 000 lysår. Man kan finne Andromedagalaksen på stjernehimmelen ved å fortsett videre gjennom Kassiopeia, fra Karlsvogna og Polarstjernen, eller sa kan man finne stjernebildet Pegasus. Like over den andre stjerna i hanken til Pegasus finner du Andromedagalaksen, som ser ut som en tåkete dott.

Jeg fant stjernebildet Pegasus, men klarte ikke å se Adromedagalaksen, selv om det skal være mulig å se kun ved hjelp av øynene, og det var klart på himmelen. Jeg prøvde å bruke en vanlig kikkert, men det var ingen suksess. Hadde jeg hatt en prismekikkert, ville jeg mest sannsynlig fått øye på Andromedagalaksen.

                                          Andromedagalaksen

For å finne stjernebildet Svanen, bruker man diagonalen i Pegasus. Den peker mot den øverste stjernen i Svanen, Deneb. I dette stjernebildet ligger det også et sort hull. Et sort hull oppstår når en stjerne kollapser, eller dør. Da vil stjernenes masse skape en så sterk gravitasjon rundt seg, at den vil ta med seg alt i sin omkrets. Til og med lys blir sugd inn i slike sorte hull!

Etter en stund med studering fant jeg Svanen. Jeg fant den ved å først finne den lyssterke stjernen Vega, som ligger på skrå fra Svanen. De fem største stjernen i Svanene danner et kors, hvor stjernen Deneb er øverst.

                                                         Svanen

Orion er et kjent stjernebilde på himmelen, oppkalt etter halvguden Orion fra gresk mytologi. Dette stjernebildet kan man få øye på på vinteren, men selv om det bare en oktober måned så jeg det som omtales som Orions belte. Det er tre stjerner på rad, litt nedenfor midten av hele stjernebildet. Dessverre klarte jeg ikke å lokalisere resten av stjernene som dannet bildet av Orion, men jeg vet litt om hvilke stjerner dette er. Øverst i Orion finner vi Betelgeuse. Dette er en rød kjempestjerne, som ligger 640 lysår fra jorda. Nederst til høyre i Orion finner vi Rigel. Dette er en blåhvit kjempestjerne, som ligger 700-900 lysår fra jorda. Hvilke farge en stjerne har indikerer temperaturen på stjernens overflate. Rød farge viser at temperaturen er på 1500-2500 grader celsius. Blå farge viser at temperaturen er på 25 000-50 000 grader celsius. Med dette kan vi konkludere med at Rigel er en klart varmere stjerne enn Betegeuse.

                                          Orion

Ned til venstre for Orion ligger stjernen Sirius. Denne er himmelens mest lyssterke, bortsett fra sola. Den er en del av stjernebildet Store Hund, og har en hvit farge. Jeg fikk ikke øye på denne stjernen denne kvelden. Er man ute og ser på stjerner kan man også få øye på planeter. Disse er mer lyssterke enn stjernene. Jeg fikk heller ikke øye på noen planeter denne kvelden, det kan ha med posisjonen min i forhold til stjernene, og elementer som hindret utsikten. Men bare noen få dager tidligere så jeg planeten Venus klart og tydelig.

To timer etter observasjonene gikk jeg ut igjen, for å se om stjernens posisjon hadde beveget seg. Det hadde de! På grunn av jordas rotasjon rundt tin egen akse, vil det etter vår oppfatning se ut som at stjernene har flyttet seg. Stjernebildet Karlsvogna og Polarstjerna hadde flyttet seg mot øst. Det er fordi stjernen i nord forflytter seg mot øst, og stjernene i sør forflytter seg mot vest.

Kilder:

Naturfag 3 Lærerbok

www.mn.uio.no/astro/forskning/tema/ressurser/faq/stjerner.html - Nettside

http://danmarkshistorien.dk/leksikon-og-kilder/vis/materiale/tycho-brahes-indledning-til-de-nova-stella-1573/ - Nettside

http://snl.no/Andromedagalaksen - Nettside

http://no.wikipedia.org/wiki/Betelgeuze - Nettside