Glaciärisens omvandlingar

Glaciärisens omvandlingar
En enstaka snöflinga väger nästan ingenting. Ungefär 90 % av snövolymen är luft som fångats i tomrummen i snöflingorna och mellan lagren av snöflingor. När det snöar trycker de nyfallna snöflingorna genom sin tyngd ihop de flingor som ligger under.
I detta experiment skall vi simulera förändringarna som sker när snö övergår till glaciäris. Du kan börja med att själv fundera ut hur du tror att det går till. Skriv ner det du tror innan du börjar med övningen. När du är klar med experimentet kan det vara intressant att jämföra resultaten med det du trodde från början.

A. Simulering av hur glaciäris bildas
Vi använder marshmallows för att visa vad som händer när snöflingor packas ihop till glaciäris.


Minimarshmallows

Tidsåtgång:
1 timme för förberedelse, två veckor för att observera

Material:
Mätcylinder 500-1000 ml
Minimarshmallows
Papp
Maskeringstejp
Liten, tung vikt

Gör så här:
Fyll mätcylindern med marshmallows och lägg över en pappbit som är skuren så att den passar i cylindern.
Ställ den tunga vikten på pappbiten.
Vad händer med dina marshmallows? Under de följande två veckorna observerar du hur marshmallowsnivån förändras.
Skriv upp förändringarna på maskeringstejpen. Anteckna datum och tid för dina observationer.

Att tänka på:
Fundera nu på vad experimentet kan lära dig om omvandlingen från snö till glaciäris.

B. Undersökning av snö och is
Denna övning går ut på att få en uppfattning om densitetsskillnaden mellan snö, firn och is. Firn är grynig, kompakt snö som är övergångsformen mellan snö och glaciäris. Vanligen tar det ett år för snökristallerna att omvandlas till isiga gryn. Efter ytterligare sammanpressning och tid blir firn till glaciäris. Denna process kan ta från 3 år till tusentals, beroende på hur mycket snö som finns och på hur mycket fukt den innehåller.
Med hjälp av riktig snö jämför vi snö, firn och is.

Tidsåtgång:
1 timma

Material:
Mått 1 liter
1 liter snö
Våg

Gör så här:
Fyll ett litermått med snö. Försök att inte packa ihop snön.
Tag sedan reda på vilken massa en liter snö har.
Vilken massa skulle en liter firn ha?
Och hur är det med en liter glaciäris?

Tips:
Använd densiteten när du gör uträkningarna.
Densitet=massa/volym.
Firn har en densitet på ungefär 0,6 gram per cm³. Glaciäris har en densitet på ungefär 0,9 gram per cm³.

Att tänka på:
Fundera nu på hur mycket snö du behöver för att få en liter glaciäris.

C. Isberg 

Om en glaciär rinner ut i havet bryts stora block loss, och man säger att glaciären kalvar. Blocken är ofta enorma klumpar som kallas för isberg.
I denna övning skall du undersöka hur stor del av ett isbergs volym som befinner sig under vattenytan. Du skall också ta reda på om havsnivån stiger när flytande is smälter.


Anders mäter isbergets dimensioner.
Tidsåtgång:
1 timme

Material:
Frys
Vatten
Linjal
Behållare

Gör ett flytande isberg så här:
Gör ett eget isberg genom att frysa vatten i en mjölkkartong. Lägg isbiten i en genomskinlig behållare med kallt vatten.
Mät nu ”havsnivån” i behållaren.
Räkna ut isbergets volym med hjälp av
dimensionerna längd x bredd x höjd = volym.
Hur stor procentdel av isberget är under vattenytan?
När all is har smält mäter du havsnivån igen.

Att tänka på:
Stiger havets nivå när flytande is smälter?
Hur stor del av ett isbergs volym befinner sig under vattenytan?
Varför kan isberg vara särskilt farliga för fartyg?

Gör ett smältande isberg så här:
Gör två isberg. Det ena ska vara dubbelt så stort som det andra. Frys vatten i en halvliters förpackning samt i en enliters förpackning. Den som önskar kan frysa is i förväg.
Lägg isbitarna i vatten och mät hur lång tid de behöver för att smälta.

Att tänka på:
Använd dina resultat och fundera på om ett isberg med dubbelt så stor volym behöver dubbelt så lång tid att smälta?

D. Glaciärisens flödeshastighet
Det är nu dags att undersöka vilka faktorer som påverkar en glaciärs flödeshastighet.


Martin experimenterar med slime.

Tidsåtgång:
1 timma

Material:
Sluttande yta
Slime recept:
40 g polyvinylalkohol i 1 liter vatten
40 g borax i 1 liter vatten
Blanda polyvinylalkohollösningen och boraxlösningen ungefär 4 till 1.
Rör om väl tills blandningen får en bra konsistens.

Gör så här:
Lägg slime på en sluttande yta. Observera hur slimet rör sig.

Att tänka på:
Vilka faktorer påverkar flödeshastigheten för slimet?
Var är flödeshastigheten störst och varför?
På vilket sätt liknar din modell en glaciär?


E. Simulering av en alpin glaciär

Alpina glaciärer bildas i bergiga områden, där det varje år faller mer snö än som smälter. Tyngdlagen gör att isen sakta flyter som tjock sirap från högt belägna dalar i bergen ner mot en lägre nivå.
I denna övning skall vi simulera vad som händer med underlaget/markytan där en glaciär drar fram.

Tidsåtgång:
1 timma

Material:
Sluttande yta
Sten
Sand
Vatten
Form, (t.ex. mjölkkartong eller engångsbakform

Gör så här:
Gör en “alpin glaciär” genom att frysa vatten och sten i en engångsbakform av aluminium eller i en mjölkkartong.
Stenlagret bör vara cirka 2,5 cm tjockt.
Ta ut isen ur kartongen och låt den glida nerför en sluttning som är täckt av sand.

Att tänka på:
Hur förändrades den underliggande sanden när du sköt isbiten nerför sluttningen?
På vilket sätt liknar din modell en alpin glaciär?

F. Issmältning
På senare år har oron vuxit för att föroreningarna i atmosfären kan förändra det globala klimatet. Genom fossila bränslen har mängden av växthusgaser i atmosfären ökat. Detta förstärker jordens naturliga växthuseffekt och bidrar till den globala uppvärmningen. Forskare tror att de första tecknen på klimatförändringar kommer att visa sig i polarområdena.

I denna övning skall du ta reda på hur mycket havsnivån skulle ändras om all is på Grönland och i Antarktis smälte.

Tidsåtgång:
1 timme

Material till varje grupp:
Atlas
Miniräknare
Vatten
Mätcylinder
Hink med varmt vatten

Här finns en animerad karta där du kan prova hur Sverige kan se ut om vattennivån i havet stiger.

Prova här

Tabell 1:
Jordens vattenområden

Hav och oceaner Område (i km²)
Stilla havet 166241700
Atlanten 82522600
Indiska oceanen 73426500
Norra ishavet 14056000
Karibiska sjön 2512300
Medelhavet 2509700
Berings hav 2266250
Mexikanska golfen 1554000
Ochotska havet 1528100
Östkinesiska havet 1248400
Japanska havet 1007500
Hudson bay 822300
Nordsjön 575000
Svarta havet 479150
Röda havet 437700
Östersjön 422170
Övriga (bukter och mindre hav som inte nämns) 9522630
Totalt

Tabell 2:
Beräkning av hur mycket havet skulle stiga om de större istäckena smälte helt

Istäcke Yta (i km²) Genomsnittligt djup (i km) Isvolym (i km³) Ungefärlig vatten- volym (i km³) Havets höjning (i km)
Grönland 1736095 1,45
Antarktis 11965700 2,45
Totalt=

Gör så här:

  • Frys vatten i en mätcylinder.
  • Skriv ner isens volym i mätcylindern. Ställ cylindern i spannen med varmt vatten, så att isen smälter.
  • Vilken vattenvolym finns kvar när isen har smält? Uttryck svaret i % av isens ursprungliga volym.
  • Använd en atlas för att hitta de vattenmassor som räknas upp i tabell 1. Beräkna den totala ytan på jorden som täcks av vatten.
  • Beräkna de två istäckenas volym. Använd tabell 2 och fyll i tabellen.
  • Flytande vatten som smält av från glaciäris har i genomsnitt en volym som bara uppgår till ca 90 % av glaciärisens ursprungliga volym. Hur nära den procentsatsen kom du med din beräkning i fråga 1?
  • Anta att istäckena på Antarktis och Grönland skulle smälta helt. Vilken volym skulle vattnet från istäckena ha? Fyll i kolumnen “ungefärlig vattenvolym” i tabell 2.
  • Anta nu att allt vatten rann ut i havet! Hur mycket skulle haven på jorden stiga?
  • När du nu vet hur mycket havsytan skulle stiga ritar du in kustlinjen på kartan x. Hur skulle det se ut där du bor?
  • Skulle havets yta stiga mer om även havsisen smälte? Förklara svaret.

Att all is skulle smälta och hur mycket havsnivån skulle stiga är spekulationer och kommer sannolikt inte att ske inom en överskådlig framtid. Under det senaste seklet har havets nivå stigit omkring 20 centimeter till följd av olika orsaker däribland havsvattnets utvidgning när det blir varmare och tillskottet av vatten från landis som dragit sig tillbaka. Uppskattningar av hur mycket havsnivån kommer att stiga under detta sekel brukar hamna i intervallet 30-60 centimeter. Även om det är mycket mindre än om all is på Grönland och i Antarktis skulle smälta ner i havet, är det ändå tillräckligt för att lågt liggande kustområden skulle översvämmas.

Vill du veta hur forskare mäter isens tjocklek och dess utbredning? (Det finns en text om detta, kan strunta i den texten, vad tycker du annalena?)Låt det vara en länk för den intresserade. Tycker Annalena

Vill du veta hur forskare mäter isens
tjocklek och dess utbredning? Klicka här >

Polarforskningssekretariatet 2016

Den här webbplatsen använder kakor. Mer information

Dina kakinställningar för denna webbplats är satt till "tillåt kakor" för att ge dig den bästa upplevelsen. Om du fortsätter använda webbplatsen utan att ändra dina inställningar för kakor eller om du klickar "Acceptera" nedan så samtycker du till detta.

Stäng