Estación 1: Radiación Solar en la Tierra

Transcripción

1 Estación 1: Radiación Solar en la Tierra Actividad Procedimiento Materiales globo terráqueo 1. Elige a una persona para que sea el Sol. linterna 2. Parado a un brazo de distancia lejos del globo terráqueo, pídele al compañero Sol que sostenga la linterna al nivel del ecuador, y que la encienda para iluminar el globo terráqueo. 3. Observa la luz que le da al globo terráqueo y contesta las siguientes preguntas en tu diario: La intensidad de la luz que le da al globo terráqueo varía dependiendo de la ubicación? Qué ubicación recibe la luz más fuerte? Qué lugar del globo terráqueo no recibe la luz de la linterna? 4. Mientras el compañero Sol continúa sosteniendo la linterna en el mismo lugar, pide a otra persona que despacio le de vuela al globo terráqueo del oeste al este, imitando así la rotación de la Tierra sobre su eje. 5. Observa la luz que le da al globo terráqueo y responde las siguientes preguntas en tu diario: Hay lugares que no reciben luz? Qué ubicación recibe la mayoría de la luz? Escribe alto, mediano, o bajo, para describir cuánta luz reciben los siguientes lugares de la Tierra cuando están frente a la linterna: Alaska, Antártica, Ecuador, Groelandia, Indonesia, Nueva Zelanda, Norte de India, África del Sur, el Sur de California, y Suecia.

2 Estación 1: Radiación Solar en la Tierra Revisión de la estación radiació solar radiació solar 1. Copia el diagrama en la Página del Globo. Asegúrate de dibujar las áreas de la superficie donde le da la luz. Identifica y escribe dónde está el Polo Norte, Polo Sur, y el Ecuador. 2. Contesta las siguientes preguntas en tu diario: Observa las flechas en el diagrama y fíjate que la luz solar representada en una banda abarca un área mucho mayor en los polos que en el ecuador. Cómo crees que esto afecta la cantidad de energía que alcanza diferentes latitudes? La superficie de la Tierra es calentada de manera uniforme, o desigual? Explica. Qué áreas de la Tierra reciben más energía del calor solar por unidad de área? Porqué estas áreas no incrementan su calor indefinidamente?

3 Estación 2: Corrientes de Convección Actividad Preparación Que los estudiantes se cuenten y se turnen para llevar a cabo los pasos de este procedimiento. Procedimiento Nota de seguridad: Esta estación utiliza fuego y se debe llevar a cabo únicamente bajo la supervisión de un adulto. 1. Posiciona la caja recargada a lo largo de su lado con los tubos hacia arriba. Quítale la tapa. 2. Con cuidado prende la vela y ponla adentro de la caja, directamente debajo de uno de los tubos. 3. Ponle la tapa. 4. Con cuidado prende una varilla de incienso y apágala para que suelte humo. 5. Posiciona la varilla humeante dentro del Materiales una caja de zapatos con tapa plástico para envolver papel aluminio resistente dos tubos de cartón del papel de baño o de rollos de servilletas, 4-5 pulgadas de largo cinta adhesiva tijeras varillas de incienso una vela de base gruesa y porta vasos una caja de cerillos segura una cubeta de agua en caso de emergencia tubo justo sobre la llama de la vela (no muy cerca para que no vuelva a prender). Sostenla ahí por algunos minutos. Observa el movimiento del humo dentro y fuera de la caja. 6. Posiciona la varilla humeante dentro del otro tubo donde no hay vela. Bájala algunas pulgadas hacia adentro de la caja a una profundidad similar a la de la vela. Sostenla ahí por algunos minutos. Observa el movimiento del humo dentro y fuera de la caja. 7. Contesta las siguientes preguntas en tu diario: Qué observaste que hizo el humo? Cuál es el patrón del humo cuando la varilla de incienso estaba sobre la vela? Dibuja un diagrama de esto. Dibuja un diagrama del patrón del humo cuando la varilla es sostenida junto a la vela. Inicialmente, Dónde es más caliente el aire? Define densidad con tus propias palabras. El aire caliente tiene mayor o menor densidad que el frío? Explica. Qué pasa cuando el aire tiene menor densidad? Wind in a Box Qué causa el movimiento circular del humo? Esta actividad muestra la convección en el patrón del humo. Después de haber observado, Cómo definirías el concepto de convección? La convección también sucede en la atmósfera. Cómo es diferente la de la atmósfera a la que hiciste en esta investigación? Cómo se relaciona la convección al viento, clima y temperatura?

4 Estación 2: Corrientes de Convección Revisión de la Estación aire frio, seco descendiendo aire caliente, húnedo ascendiendo aire frio seco aire caliente, húnedo ascendiendo aire frio, seco descendiendo aire caliente húmedo aire caliente húmedo aire caliente, húnedo ascendiendo aire frio, seco descendiendo aire frio seco aire frio, seco descendiendo aire caliente, húnedo ascendiendo 1. Si la Tierra fuera estacionaria, la atmósfera terrestre sería una gran corriente de convección! Dibuja este diagrama en una Página del Globo. Incluye los patrones verticales del aire desde el ecuador y los polos. Date cuenta de cómo las corrientes de convección mueven aire cálido y frío alrededor del mundo. 2. Contesta las siguientes preguntas en tu diario: De dónde viene el aire caliente? De dónde viene el aire frío? Cuál aire circula más arriba en la atmósfera y cuál circula más abajo? Qué crees que les sucede a estas corrientes de convección en un planeta en rotación como el nuestro?

5 Estación 3: Rotación de la Tierra y el efecto Corioli Actividad Procedimiento Materiales 1. Elige un miembro del grupo para que dibuje globo terráqueo una línea. Tiza (gis) o marcador que se borre 2. Haz un modelo de patrones de aire fácilmente para usarlo sobre el globo verticales en la Tierra dibujando una línea recta desde el ecuador hasta el Polo Norte en el globo. El dibujante debe mantener un movimiento continuo con brazo firme para mantener una línea recta. 3. Después, pídele a otro compañero que lentamente rote el globo de oeste a este imitando el movimiento de rotación de la Tierra. 4. Mientras el globo está rotando, modela los patrones de viento en la Tierra al pedirle al dibujante que repita la línea vertical, manteniendo un ritmo continuo y vertical mientras el globo está en rotación. 5. Contesta las siguientes preguntas en tu diario: Qué le pasó a la línea vertical cuando el globo estaba en movimiento? Si la línea vertical representa el viento en la Tierra, Qué efecto tiene la rotación en el viento? En qué dirección van los vientos en el Hemisferio Norte? 6. Ahora vuelve a hacer la actividad para el Hemisferio Sur, dibuja una línea recta desde el ecuador hasta el Polo Sur sin mover el globo. 7. Rota el globo y dibuja otra línea en el Hemisferio Sur, una vez más mantén recto y continuo el trazo. 8. Contesta las siguientes preguntas en tu diario: Cómo cambió la dirección del viento en el Hemisferio Sur? Este cambio de dirección (originado en el ecuador), representa movimiento de aire frío o de aire caliente? 9. Repite la actividad comenzando la línea en los polos Norte y Sur con movimientos hacia el ecuador sobre un globo en rotación. 10. Contesta las siguientes preguntas en tu diario: Qué les pasó a estas líneas en el globo en rotación? Esta dirección del viento representa movimiento de aire frío o caliente?

6 Estación 3: Rotación de la Tierra y el efecto Coriolis Revisión de la Estación N Ecuador S 1. Estudia el diagrama. Conforme la Tierra rota en su eje, su movimiento afecta el viento y el agua de la Tierra. A esto se le conoce como el efecto Coriolis. 2. Copia el diagrama en el la Página del Globo. 3. Contesta las siguientes preguntas en tu diario: El diagrama coincide en general con las líneas dibujadas en el globo de la actividad pasada? Describe con tus propias palabras el efecto Coriolis. Crees que de alguna manera el efecto Coriolis puede crear diferentes cambios climáticos en la Tierra comparado con el modelo de la Tierra que no rota?

7 Estación 3: Rotación de la Tierra y el efecto Coriolis Revisión de la Estación VIENTOS DEL ESTE POLARES PRESIÓN BAJA VIENTO ASCENDENTE VIENTOS DEL OESTE PRESIÓN ALTA VIENTO ASCENDENTE HIGH PRESSURE PRESIÓN BAJA VIENTO ASCENDENTE LATITUDES DEL CABALLO O CRESTA SUBTROPICAL VIENTOS ALISIOS DEL NORTE DOLDRUMS (NO HAY VIENTOS) VIENTOS ALISIOS DEL SUR PRESIÓN ALTA VIENTO ASCENDENTE LATITUDES DEL CABALLO O CRESTA SUBTROPICAL PRESIÓN BAJA VIENTO ASCENDENTE VIENTOS DEL OESTE VIENTOS DEL ESTE POLARES 1. Estudia el diagrama. Los vientos son desviados debido al efecto Coriolis y son interrumpidos por zonas de alta y baja presión atmosférica. Estas zonas hacen que el aire se hunda (en la alta presión) o se eleve (en la baja presión). 2. Copia el diagrama en una Página del Globo. 3. Etiqueta el área de baja presión en el ecuador como Doldrums (expresión coloquial para explicar la baja presión alrededor del ecuador donde los vientos están calmados). 4. Etiqueta el área de alta presión a 30º N y S como Horse Latitudes (se llaman así porque se dice que los barcos se quedaban varados sin viento en esa región, por lo que tenían que tirar a los caballos por la borda para no quedarse sin agua potable). 5. Encuentra y etiqueta la región donde vives. Está en un área de alta o baja presión? Cómo explica esto el clima que hay en tu área?

8 Estación 4: Corrientes Oceánicas Superficiales Actividad Procedimiento 1. Elige un miembro del grupo para que actúe como el viento. 2. El compañero viento hará lo siguiente (mientras el resto del grupo observa y toma notas): Sóplale al agua en el tubo en una dirección por un segundo. Materiales un tubo de plástico transparente y largo lleno de agua Sóplale un poco más fuerte al agua en la misma dirección por un segundo. Sóplale al agua con más fuerza por cinco segundos. Sóplale al agua con más fuerza por diez segundos. 3. Contesta las siguientes preguntas en tu diario: Cómo cambia la corriente de agua cuando le soplas ligeramente o más fuerte? Cómo cambia cuando soplas por poco tiempo a diferencia de soplar un tiempo más largo? Cómo crees que la fuerza y duración del viento afecta las corrientes en el océano? Cómo crea el viento corrientes oceánicas?

9 Estación 4: Corrientes Oceánicas Superficiales Revisión de la Estación 1. Estudia las corrientes globales de vientos y las corrientes oceánicas superficiales. 2. Copia el diagrama de las corrientes superficiales en una Página de Mapas. 3. Contesta las siguientes preguntas en tu diario: En qué son similares las corrientes de viento y oceánicas? En qué son diferentes? Cómo mueve el viento las corrientes oceánicas superficiales? Qué factores además del viento afectan las corrientes superficiales? Piensa en el efecto Coriolis, la posición de las masas de tierra, y cambios de temporada cuando contestes esta pregunta. De qué manera crees que las corrientes superficiales afectan el clima de la Tierra? Piensa sobre la distribución global del calor cuando contestes esta pregunta. Cómo afectan nuestras vidas las corrientes superficiales? Cómo crees que las corrientes superficiales afectan nuestro uso del transporte marítimo? POLAR EASTERLIES LOW PRESSURE-ASCENDING AIR HIGH PRESSURE-DESCENDING AIR HIGH PRESSURE LOW PRESSURE-ASCENDING AIR WESTERLIES HORSE LATITUDES NORTHEAST TRADE WINDS DOLDRUMS SOUTHEAST TRADE WINDS HIGH PRESSURE-DESCENDING AIR HORSE LATITUDES LOW PRESSURE-ASCENDING AIR WESTERLIES POLAR EASTERLIES

10 Estación 5: Corrientes Oceánicas Profundas Actividad Preparación Que los estudiantes se cuenten y que tomen turnos para realizar este procedimiento. Parte A: Procedimiento (corrientes de densidad debido a las diferencias en la temperatura) 1. Llena el recipiente de vidrio con agua caliente. 2. Añade unos cubos de hielo al agua. 3. Añade unas cuantas gotas del colorante comestible al agua. Materiales un largo y transparente tubo de plástico recipiente de vidrio agua caliente cubos de hielo colorante de alimentos 4. Todos los alumnos: Observen qué pasa. Describan en su diario el movimiento del colorante. Qué ven? Qué creen que está pasando? Parte B: Procedimiento (corrientes de densidad debido a la salinidad) 1. Llena el tubo de plástico y el recipiente de vidrio con agua del grifo. 2. Añade algunas cucharadas de sal al agua en el recipiente de vidrio y mezcla vigorosamente. 3. Añade unas cuantas gotas de colorante a la mezcal de agua y sal. 4. Echa la mezcla de sal y agua lentamente al tubo de plástico. 5. Todos los alumnos: Describan en su diario el movimiento del colorante (con agua salada). Qué ven? Porqué que eso esta sucediendo? 6. Retomando su definición de densidad en la Estación 2, contesten las siguientes preguntas sobre estas investigaciones en su diario: Cuál tiene mayor densidad: el agua caliente o fría? Cuál tiene mayor densidad: el agua dulce o salada?

11 Estación 5: Corrientes Oceánicas Profundas Revisión de la Estación alta salinidad el agua se enfria y se hunde corriente de alta salinidad corriente superficial caliente al agua profunda sube a la superficie por medio de la surgericia 1. Estudia el diagrama: muestra el movimiento de las corrientes de agua superficiales y profundas alrededor del mundo. Las corrientes de convección en la atmósfera, debido al calentamiento desigual de la superficie de la Tierra, incrementan las corrientes superficiales. Las corrientes profundas son incrementadas por la diferencia en la densidad en el agua de diferentes partes de la Tierra. A este movimiento global del agua se le conoce como cinta transportadora oceánica. 2. Copia el diagrama en una Página de Mapas. 3. Contesta las siguientes preguntas en tu diario: Copia las definiciones de convección y densidad de estaciones previas. Explica cómo la salinidad y la temperatura afectan la densidad. Cómo afecta la salinidad a la cinta transportadora oceánica? Cómo afecta la temperatura a la cinta transportadora oceánica? Describe con tus propias palabras qué es la cinta transportadora oceánica. Cómo puede afectar la cinta transportadora oceánica a la vida en la Tierra?

12 Estación 6: Corrientes Oceánicas y la Vida en la Tierra Resumiendo alta salinidad el agua se enfria y se hunde corriente de alta salinidad corriente superficial caliente al agua profunda sube a la superficie por medio de la surgericia

13 Estación 6: Corrientes Oceánicas y la Vida en la Tierra Preguntas Finales Contesta las siguientes preguntas en tu diario: 1. Estudia y compara una vez más los diagramas. Esta vez, enfócate en cómo el movimiento del agua fría y caliente afecta al clima en la Tierra. Cómo afecta la cinta transportadora oceánica al clima de la Tierra? 2. Dónde ves que el agua caliente se acerca a un continente? Encuentra un país que sea afectado por patrones de agua fría y caliente. Cuál es este país? Cómo es su clima? Porqué crees que esto suceda? 3. Qué área en la Tierra puede ser la más afectada por un cambio en la cinta transportadora oceánica? Asegúrate de explicar tu respuesta. 4. Describe cómo crees que las siguientes situaciones pueden ser afectadas por las corrientes globales: El movimiento y la estrategia de limpia de petróleo en el océano. El camino que los barcos toman para entregar mercancía. Pescadores que determinan la mejor ubicación para encontrar peces. El guarda costa buscando a una persona perdida en el mar. Salvavidas decidiendo si una playa es segura para nadar. Migración de animales en diferentes partes del océano.