Жылыжай эффектісі

Greenhouse Effect by PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, licensed under CC-BY-4.0 (https://phet.colorado.edu)

Жоба тақырыбы: Жылыжай эффектісі

Бұл виртуалды зертхана 9-сыныптарда келесі тақырыптар бойынша сабақтарда пайдалануға арналған:

  • “Жылыжай эффектісі, озон қабатының жұқаруы және олардың салдары”

Виртуалды зертханалық жұмыстың мақсаты:

  • Жылыжай газдарының жер беті температурасына әсерін зерттеу.
  • “Жылыжай эффектісінің” жаһандық жылынуға қалай әкелетінін ұғыну.
  • Климат өзгеруінің ықтимал салдары туралы хабардарлықты арттыру.

 Практикалық бөлім

  1. Симуляцияны іске қосыңыз. Сізге үш режим таңдауы беріледі : Толқындар («Waves»), Фотондар («Photons») және Қабаттар («Layers Model»). «Фотондар»режимін таңдаңыз. Тәжірибені бастау үшін «Start sunlight» түймесін басыңыз.

  1. Сіз жер бетін, бұлтты аспанды және қызыл мен сары фотондардың үздіксіз ағынын көресіз. Сары фотондар күн сәулесінен, ал қызыл фотондар күн сәулесіне жауап ретінде жер бетінен шығатын инфрақызыл фотондар болып табылады. Сіз фотондардың санын көбейте аласыз, сонымен қатар олардың жылдамдығын бәсеңдете аласыз. 

  1. Экранның сол жағында термометр орналасқан. Көрсеткіні басу арқылы температураның өлшем бірлігін: Цельсий (°C), Фаренгейт (°F) немесе Кельвинге(K) өзгерте аласыз. Сондай-ақ, термометрді экранда көрсетуге немесе алып тастауға болады. 

  1. «Energy Balance» және «Flux Meter» бөлімдеріне құсбелгі қою арқылы экранда энергия тепе-теңдігінің индикаторы мен фотон ағынының өлшегішін көрсетіңіз. Көрсеткілердің түсі фотондардың түстеріне сәйкес келеді. Фотондар ағынын жер бетіне немесе атмосфераға жақын аймақта өлшеу үшін сызықты жоғарыдан төмен қарай жылжытуға болады.

  1. Экранның оң жағында жылыжай газдарының концентрация реттегіші орналасқан. Сіз оны жоғарыдан төмен қарай жылжыту арқылы газдардың концентрациясын өзгерте аласыз.

  1. Жүгірткінің жанында күнтізбе белгішесін түртіңіз. Бұл режим жер беті температурасының мұз дәуірінен (Ice Age) қазіргі уақытқа шейінгі өзгеру тарихын көрсетеді.

  1. Экранның төменгі жағында берілген кезеңдердегі жылыжай газдарының: көмірқышқыл газы, метан және азот оксидінің, миллионыншы (ppm) және миллиардыншы (ppb) үлес концентрациясы туралы сандық мәліметтер келтірілген.

Виртуалды тәжірибе

  1. түймесін басып, симуляцияны қайта басынан бастаңыз. Термометрдің бастапқы көрсеткішін белгілеп алыңыз. Байқасаңыз, қызыл фотондар сары фотондар жер бетіне жеткен соң ғана бөліне бастайды. Сәйкесінше термометрдің сынап бағаны да көтеріле бастайды. 

  1. «Energy Balance» және «Flux Meter» бөлімдеріне құсбелгі қойыңыз. Фотон ағыны өлшегішін атмосфера бөліміне орнатыңыз. Ал енді жер бетіне жақын жылжытыңыз. Қандай өзгерістер байқадыңыз. Байқалған өзгерістерді сипаттаңыз. 

  1. Енді жер бетінің температурасына жылыжай газдарының әсерін зерттеңіз. Жүгірткіні «None» мәніне дейін төмен жылжыту арқылы газдар концентрациясын азайтыңыз. Термометр көрсеткішіне назар аударыңыз. Ол қандай температураны көрсетеді? Фотон ағыны өлшегішіндегі көрсеткі қалай өзгерді?
  1. Жүгірткіні «Lots» мәніне жоғары жылжытыңыз. Бұл жолы термометрде қандай өзгерістер болды? Қызыл фотондарға назар аударыңыз, олардың әрекетіндегі өзгерісті қалай сипаттар едіңіз? 
  1. Жасалған тәжірибе туралы қорытынды жасаңыз.

Қорытынды

«Жылыжай эффектісі» виртуалды симуляциясы жылыжай газдарының жер беті температурасына қалай әсер ететінін нақты көрсетуге мүмкіндік береді. Симуляция арқылы оқушылар:

  • Күннен бөлінетін фотондар мен жерден бөлінетін инфрақызыл фотондар ағынын бақылай алады.
  • Жылыжай газдарының әртүрлі концентрациясында жер бетінің температурасын өлшей алады.
  • Әр түрлі тарихи кезеңдердегі Жер бетінің температурасын салыстыра алады.
  • Климат өзгеруінің ықтимал салдарын бағалай алады.

Терминдер сөздігі

Energy — Энергия — Энергия

Photons —  Фотоны — Жарық фотондары

Sunlight — Солнечный свет — Күн сәулесі

Infrared — Инфракрасный — Инфрақызыл

Greenhouse gas concentration — Концентрация парниковых газов — Жылыжай газдарының концентрациясы

Energy balance — Энергетический баланс — Энергиялық тепе-теңдік

Flux meter — Измеритель потока — Ағым өлшеуіші

Surface thermometer — Поверхностный термометр — Бетік термометр

Solar intensity — Интенсивность солнечного излучения — Күн сәулесінің қарқындылығы

Surface albedo — Альбедо поверхности — Жер бетінің альбедосы

Absorbing layers — Поглощающие слои — Сіңіру қабаттары 

Infrared absorbance — Поглощение инфракрасного излучения — Инфрақызыл сәулелердің жұтылуы