Стъпка 1: Сравнете температурите на океаните
Използвайте карти на температурата на океана, за да определите топлите и студените региони, и попитайте учениците къде се съхранява топлината в океана и как теченията могат да я пренасят.
Принцип 3 на океанската грамотност
Океанът оказва значително влияние върху времето и климата
Океанът съхранява и пренася топлина и вода, обменя енергия с атмосферата и играе основна роля в въглеродния цикъл. Тези процеси оказват влияние върху метеорологичните условия, валежите, бурите и климата.
Водещ въпрос: Кои океански процеси допринасят за формирането на времето и климата?
6–8 клас концептуално съгласуване: Адаптирано от NMEA Ocean Literacy Scope and Sequence под CC BY-NC-SA 4.0.
Какво означава този принцип
Океанът съхранява и пренася топлина и вода
Океанът уравновесява времето и климата, като съхранява слънчева енергия, пренася топлина и обменя топлина и вода с атмосферата.
Океанът съхранява и преразпределя огромни количества топлина.
Океанът поглъща голяма част от слънчевата енергия, достигаща Земята. Тъй като водата се затопля и охлажда по-бавно от сушата, океанът уравновесява температурите, особено в близост до бреговете. Океанските течения пренасят топлина между регионите и допринасят за формирането на глобалното време и климат.
Изпарението свързва океана и атмосферата.
Изпарението пренася вода и топлина от океана към атмосферата. Когато водната пара се кондензира в облаци и дъжд, тя отделя топлина, която спомага за атмосферната циркулация и времето. Повечето дъждове, падащи върху сушата, са започнали като вода, изпарила се от океана.
Топлите морета увеличават изпарението. Енергията, освободена при кондензацията на водната пара, може да допринесе за засилването на ураганите и тропическите циклони.
Температурните модели в океана определят времето
Промените в температурата на морската повърхност влияят върху изпарението и атмосферната циркулация, свързвайки един океански регион с времето на далечни места.
Промените в температурата на морската повърхност могат да променят валежите и метеорологичните модели.
Промените в температурата на морската повърхност променят изпарението и атмосферната циркулация. Ел Ниньо и Ла Ниня са основни примери: промените в тропическия Тихи океан могат да променят валежите, сушата и метеорологичните модели далеч извън региона.
Учените сравняват наблюденията на сушата и в океана с дългосрочни набори от данни, за да идентифицират тези модели и да подобрят прогнозите за времето и климата.
Океанът и глобалното изменение на климата
Океанът обменя въглерод с атмосферата, поддържа фотосинтезата и отразява дългосрочните промени в климатичната система на Земята.
Океанът обменя въглерод и поддържа значителна първична продукция.
Въглеродният диоксид се премества между атмосферата и океана, а океанът абсорбира значителна част от допълнителния въглероден диоксид, изпуснат в атмосферата. Част от разтворения въглерод се използва от фитопланктона и други фотосинтетични организми. Около половината от първичната продукция на Земята се осъществява в осветената от слънцето част на океана, което свързва океанската биология с глобалния въглероден цикъл.
Поглъщането на допълнителен въглероден диоксид променя химичния състав на океана.
Когато океанът абсорбира допълнителен атмосферен въглероден диоксид, химичният състав на морската вода се променя и рН намалява. Това може да затрудни някои организми при изграждането или поддържането на черупки и скелети.
Промените в топлината, циркулацията и въглерода са свързани с климатичните промени.
Човешките дейности добавят въглероден диоксид и метан в атмосферата. Океанът абсорбира и преразпределя голяма част от получената топлина и обменя въглерод с атмосферата. Промените в температурата на океана, циркулацията и обмена на въглерод могат да повлияят на климатичната система в дългосрочен план. Историята на Земята също съдържа периоди на големи и понякога резки климатични промени.
Ключови идеи
- Океанът съхранява и преразпределя огромни количества топлина.
- Топлообменът между океана и атмосферата допринася за водния цикъл и времето.
- Океанските течения пренасят топлина по цялата планета.
- Промените в температурата на морската повърхност могат да променят валежите и метеорологичните модели, включително Ел Ниньо и Ла Ниня.
- Океанът обменя и съхранява въглероден диоксид и поддържа значителна първична продукция.
- Промените в топлината, циркулацията и въглерода в океаните са свързани с климатичните промени.
Преподавайте този принцип
Стъпка 2: Свържете океана и атмосферата
Свържете температурата на океана с изпарението, валежите, бурите, Ел Ниньо и Ла Ниня, за да покажете как обменът между океана и атмосферата определя времето.
Стъпка 3: Следете дългосрочните климатични промени
Попитайте как промените в топлината, циркулацията и обмена на въглерод биха могли да повлияят на климатичната система в по-дълги периоди.
Защо това е важно
Този принцип помага на учениците да разберат времето и климата като продукти на взаимосвързана система от океан и атмосфера. Океанът съхранява и пренася топлина, задвижва изпарението, осъществява обмен на въглерод и поддържа фотосинтезата в планетен мащаб.
Какво трябва да запомнят студентите
Учениците трябва да разберат, че топлината, водата, циркулацията и обменът на въглерод в океаните определят времето и климата в различни времеви мащаби. Промяна в температурата в един океански регион може да повлияе на валежите в отдалечени райони, докато дългосрочните промени в топлината и въглерода засягат климатичната система като цяло.
Задание за класната стая: Изберете един метеорологичен или климатичен модел от тази страница. Как топлината, водата или въглеродът се движат през системата океан-атмосфера, за да я повлияят?
Преподавайте с Blue Biome
Разгледайте този принцип с помощта на платформата
WebGIS
Сравнете температурата на океана, теченията и слоевете на топлинен стрес, за да видите как океанските условия определят времето и климата.
Граф на знанията
Проследявайте връзките между топлината в океана, водния цикъл, метеорологичните модели, фитопланктона, въглеродния цикъл и променящата се химия на океана.
Карти
Използвайте термините „циклон“ и „окисляване на океаните“, за да свържете обмена между океана и атмосферата с времето и глобалното изменение на климата.
Започнете оттук
Инструмент
1. Открийте къде се съхранява топлината в океаните
Отворете WebGIS, за да сравните топлите и студените океански региони, преди да обсъдите как топлината се премества и как влияе върху атмосферата.
екорегион
2. Следете променящата се температурна тенденция
Използвайте Екваториалния Тихи океан, за да обсъдите как моделите на температурата на морската повърхност са свързани с Ел Ниньо, Ла Ниня, дъждовете и сушата.
Специални
3. Свържете изпарението с бурите
Използвайте картичката „Циклон“, за да покажете как топлата океанска вода и изпарението осигуряват енергия за големи бури.
Заплаха
4. Проследяване на въглерода в океана
Използвайте термина „океанска киселинност“, за да свържете атмосферния въглероден диоксид с променящия се химичен състав на морската вода и въздействията върху морските организми.
Избрани примери
Избрани видове
Видове
Prochlorococcus
Prochlorococcus помага да се обясни този принцип, тъй като миниатюрните фотосинтетични океански организми допринасят за първичната продуктивност и кръговрата на въглерода в осветените от слънцето води.
Избрани екорегиони
екорегион
Екваториален Тихи океан
Отличителни: Този регион е силно повлиян от моделите на температурата на морската повърхност и екваториалната циркулация.
Свързано с глобалната система: Това е пряко свързано с принципа, тъй като промените, предизвикани от Ел Ниньо и Ла Ниня в Тихия океан, могат да променят климатичните модели по целия свят.
екорегион
Южен океан
Отличителни: Този океан съхранява въглерод и е свързан чрез Антарктическото циркумполярно течение.
Свързано с глобалната система: Това помага да се обясни как океанската циркулация може да пренася топлина и въглерод през глобалната климатична система.
Избрани карти
Специални
Циклон
Циклонът илюстрира този принцип, тъй като топлата океанска вода доставя енергия за мощни бури.
Заплаха
Окисляване на океаните
Окисляването на океаните показва как допълнителният въглероден диоксид в атмосферата може да промени химичния състав на морската вода и да повлияе на организмите, образуващи черупки.