Урок экологии: Проблема «парникового эффекта»

2
0
Материал опубликован 16 January 2018 в группе

Методическое пособие уроков с видеоматериалами

Тип урока - комбинированный

Методы: частично-поисковый, про­блемного изложения, репродуктивный, объясни­тельно-иллюстративный.

Цель:

- осознание учащимися значимости всех обсуждаемых вопросов, умение строить свои отношения с природой и обществом на основе уважения к жизни, ко всему живому как уникальной и бесценной части биосферы;

Задачи:

Образовательные: показать множественность факторов, действующих на организмы в природе, относительность понятия «вредные и полезные факторы», многообразие жизни на планете Земля и варианты адаптаций живых существ ко всему спектру условий среды обитания.

Развивающие: развивать коммуникативные навыки, умения самостоятельно добывать знания и стимулировать свою познавательную активность; умения анализировать информацию, выделять главное в изучаемом материале.

Воспитательные: 

Воспитывать культуру поведения в природе, качества толерантной личности, прививать интерес и любовь к живой природе, формировать устойчивое положительное отношение к каждому живому организму на Земле, формировать умение видеть прекрасное.

УУД

Личностные: познавательный интерес к экологии.. Понимание не­обходимости получения знаний о многообразии биотических связей в природных со­обществах для сохранения естественных биоценозов. Способность выбирать целевые и смысловые установки в своих действиях и поступках по отношению к живой природе. Потребность в справедливом оценивании своей работы и работы одноклассников

Познавательные: умение работать с различными источниками информации, пре­образовывать её из одной формы в другую, сравнивать и анализировать информацию, делать выводы, готовить сообщения и презентации.

Регулятивные: умение организовать самостоятельно выполнение заданий, оценивать правильность выполнения работы, рефлексию своей деятельности.

Коммуникативные: участвовать в диалоге на уроке; отвечать на вопросы учителя, товари­щей по классу, выступать перед аудиторией, используя мультимедийное оборудование или другие средства демонстрации

Планируемые результаты

Предметные: знать - понятия «среда обитания», «экология», «экологические факторы» их влияние на живые организмы, «связи живого и неживого»;. Уметь - определять понятие «биотические факторы»; характеризовать биотические факторы, приводить примеры.

Личностные: высказывать суждения, осуществлять поиск и отбор информации; анализировать связи, сопоставлять, находить ответ на проблемный вопрос

Метапредметные: связи с такими учебными дисциплинами как биология, химия, физика, география. Планировать действия с поставленной целью; находить необходимую информацию в учебнике и справочной литературе; осуществлять анализ объектов природы; делать выводы; сформулировать собственное мнение.

Форма организации учебной деятельности – индивидуальная, групповая

Методы обучения: наглядно-иллюстративный, объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый, самостоятельная работа с дополнительной литературой и учебником, с ЦОР.

Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение.

Изучение нового материала

Проблема «парникового эффекта»

Состав атмосферы, как и расстояние от Земли до Солнца, определяет «бюджет» энергии атмосферы, который, в свою оче­редь, обусловливает все - от температуры у поверхности Земли до характера атмосферной циркуляции, перераспределяющей солнечную энергию над поверхностью.

Поток солнечного излучения содержит лучи инфракрасной (ИК), видимой и ультрафиолетовой (УФ) частей спектра, но мак­ симум приходится на видимое излучение. Атмосфера относитель­но прозрачна для видимых лучей. Земля и атмосфера поглощают примерно 67% солнечного излучения. Около 33% излучения ат­мосфера и поверхность Земли отражают обратно.

Лучше всего отражают облака, атмосферная пыль, молекулы атмосферных га­зов, снег и земля, лишенная растительности. Доля падающего из­лучения, которое отражается обратно в космос (альбедо плане­ты), может существенно колебаться при изменении климата, рос­те концентрации пыли во время извержения вулканов, вырубке леса на больших территориях. Уменьшение или рост альбедо приведут к нагреванию или охлаждению Земли.

В среднем поверхность Земли передает атмосфере количест­во энергии, равное тому, которое она поглощает. Средняя гло­бальная температура у поверхности Земли составляет около 15°С. Именно такая температура необходима для поддержания на Зем­ле теплового равновесия. Средние колебания температуры не превышают 10°С за 10 лет, 1°С за 10 лет и составляют десятые доли градуса Цельсия за последние 100 лет.

 

Земля освобождается от поглощенной энергии, испуская теп­ловое инфракрасное излучение. В равновесном состоянии, когда температура Земли не меняется, энергия солнечного излучения, падающего на Землю, совпадает с энергией теплового излучения Земли. С учетом разницы температур поверхности Солнца (Тс = 6000К) и Земли (Тз = 300К) можно заключить, что каждый фо­тон солнечного излучения распадается в среднем на Тс/Тз = 20 фотонов теплового излучения Земли.

По закону сохранения энергии в отсутствие атмосферы теп­ловой поток от Земли должен был бы совпадать с потоком сол­нечной энергии, поглощенной поверхностью Земли. Расчеты по­казывают, что при этом температура поверхности Земли состав­ляла бы 5°С. Тот факт, что реальная температура земной поверх­ности на 10°С выше, связан с наличием атмосферы, играющей роль фильтра с односторонним пропусканием, за счет чего созда­ется так называемый «парниковый» (оранжерейный, теплич­ный) эффект.

Механизм «парникового эффекта»


 


 

Углекислый газ является одним из главных виновников «парникового эффекта», потому что другие известные «парни­ковые газы» (а их около сорока) определяют лишь примерно по­ловину глобального потепления. Подобно тому, как в парнике стеклянная крыша и стены пропускают солнечную радиацию, но не дают уходить теплу, так и углекислый газ вместе с другими «парниковыми газами» практически прозрачны для солнечных лучей, но задерживают длинноволновое тепловое излучение Зем­ли, не дают ему уходить в космос. При этом часть его уходит в космическое пространство, а часть возвращается обратно на по­верхность Земли и оттуда вновь поступает в атмосферу. В ре­зультате температура приземного слоя воздуха повышается.

Ежегодно на Земле сжигается около 2 млрд. т ископаемого топлива, что означает поступление в атмосферу почти 5,5 млрд. т углекислого газа. Еще приблизительно 1,7 млрд. т СОг поступает туда же за счет сведения и выжигания тропических лесов и окис­ления органического вещества почвы (гумуса).

Имеются расчеты, проведенные Г. А. Заварзиным и У. Клар­ком (СШл), которые показали, что в основном источником пар­никовых газов могут быть антропогенные нарушения работы микробных сообществ почв Сибири и части Северной Америки.

Значительно усугубляют проблему «парникового эффекта» некоторые другие газы, выбрасываемые человеком в атмосферу, особенно метан, хлорфторуглеводороды (фреоны) и оксиды азота.

Регулярные наблюдения за климатом ведутся уже около ста лет. Шесть самых жарких лет за это время пришлись на послед­нее десятилетие: 1980, 1981, 1983, 1986 и 1988 гг. Эти и другие данные позволили известному климатологу Джеймсу Хансену из Института космических исследований при НАСА (Национальном управлении по аэронавтике и исследованию космического про­странства США) заявить в 1988 г., что «парниковый эффект» уже ощутим.

Установлено, что содержание углекислого газа в атмосфере за последние 100 лет увеличилось на 25%. За этот период гло­бальная температура увеличилась примерно на 0,5°С. Прогности­ческие оценки показывают, что к 2000 г. температура повысится в целом на 1,2-1,3°С, а к 2030-2040 гг. (при удвоении содержа­ния углекислого газа) - на 3-4°С (примерно на 0,2-0,5°С за деся­тилетие). Примечательно, что шведский физико-химик, лауреат Нобелевской премии Сванте Аррениус еще в 1908 г. в своей кни­ге «Образование миров» писал: «Если бы содержание угольной кислоты в воздухе удвоилось, то температура земной поверхности повысилась бы на 4°С». Удивительная прозорливость!

Предстоящее увеличение средней глобальной температуры воздуха должно неминуемо привести к еще более значительному уменьшению континентальных ледников. Расчеты и измерения показали, что за последние 100 лет объем высокогорного оледе­нения сократился приблизительно на 2000 км3, ежегодное сокра­щение составило в среднем'0,06% от всей массы высокогорного льда.

Потепление климата ведет к таянию полярных льдов и по­вышению уровня Мирового океана. За последние 20 лет скорость его повышения увеличилась вдвое и достигла 2,5 см/год. По про­гнозам ученых, к 2050 г. возможное повышение уровня океана составит 150 см, и тогда обширные области океанских и морских побережий, где сейчас проживает множество людей, окажутся под водой.

Оценки, основанные на возможном росте температуры в те­чение ближайших нескольких десятилетий, показывают, что не­которые регионы с неустойчивым увлажнением станут более су­хими, в результате чего не исключены еще большая деградация земель и потери урожаев. Влажные области будут еще в большей степени насыщены влагой, увеличится частота и интенсивность тропических штормов. В высоких широтах зимы будут более ко­роткими, влажными и теплыми, а лето более длительным, жар­ким и засушливым.

Глобальное потепление может вызвать смещение основных зон земледелия до нескольких сот километров на каждый градус изменения температуры. Кроме того, возможно изменение часто­ты и характера экстремальных воздействий на сельское хозяйст­во, обусловленных большими наводнениями, устойчивыми засу­хами, лесными пожарами и вредителями сельскохозяйственных культур.


 


 

Вслед за предстоящими изменениями климата неизбежно на­ступят изменения положения природных зон. Процесс глобально­го потепления будет сопровождаться, видимо, заметным увеличе­нием годового стока в высоких широтах и существенным измене­нием режима влагосодержания деятельного слоя почвы значи­тельной части континентов.

Существует, однако, и другое мнение относительно потепле­ния климата. Группа ученых под руководством М. И. Будыко вы­яснила, что скорость образования карбонатных отложений в пер­вом приближении пропорциональна количеству СОг в атмосфере. Приняв за основу это предположение, они рассчитали изменения концентрации СОг в атмосфере в фанерозое, т. е. в последние 570 млн. лет.


 

Изменения концентрации углекислого газа в фанерозое


 

Из рисунка видно, что ранее атмосферного углекислого газа бьшо, как правило, значительно больше, чем сейчас, что являлось причиной более теплых, по сравнению с нашим временем, кли­матических условий. В последние 100 млн. лет произошло замет­ное понижение концентрации СО2.

Это означает, по данным М. И. Будыко, возврат к климатиче­ским условиям конца третичного периода, т. е. на несколько мил­лионов лет назад. В то время климат был более теплым и влаж­ным, растительности было больше, как из-за благоприятного климата, так и из-за повышенного содержания СО2 в атмосфере. Таким образом, М. И. Будыко видит определенные положитель­ные стороны глобального потепления климата.

Некоторые ученые доказывают, что повышение температуры на определенном этапе приведет к усилению испарения, увели­чению облачности и другим процессам, а следовательно, к уменьшению поступления солнечной радиации на поверхность Земли. При этом температура приземного слоя воздуха будет понижаться

Известный американский физик С. Шнейдер, автор фунда­ментальной работы по климатологии «Глобальное потепление: наступает век парникового эффекта» отмечает, что с увеличением содержания углекислого газа в атмосфере может возрасти и ско­рость потребления этого газа растениями и океаном, что приведет к его уменьшению, и тогда возможные последствия «парникового эффекта» будут сильно смягчены. Однако, как подчеркивает сам ученый, «нельзя допустить, чтобы из-за неопределенной ситуа­ции... мы отказались от стратегического планирования». В на­стоящее время варианты такого планирования уже появились. На международной встрече в Торонто (Канада) в 1988 г. ученые и политики предложили в качестве ближайшей цели сокращение выбросов углерода на 20% к 2025 г. Вице-президент США А. Гор считает необходимым принять международную конвенцию по климатическим изменениям с тем, чтобы уже к 2000 г. выбросы СО2 не превышали уровня 1990 г.

Для этого прежде всего необходимы крупные изменения в мировой энергетике:

сокращение потребления угля, замена его природным газом;

развитие атомной энергетики;

развитие альтернативных видов энергетики (ветровой, сол­нечной, геотермальной);

всемирная экономия энергии.

 

На конференции в Рио-де-Жанейро в 1992 г. принята Кон­венция ООН об изменении климата, основным положением кото­рой являются международная координация и объединение усилий в борьбе с изменением климата и его неблагоприятными послед­ствиями для планеты.

 

Вопросы и задания

1.В чем заключается механизм возникновения «парни­кового эффекта»?

2.Назовите основные источники возникновения «парни­кового эффекта».

3.Какой из прогнозов возможных последствий «парни­кового эффекта» для планеты кажется вам наиболее ве­роятным? Почему?

 

Что такое парниковый эффект?

 

 

 

Парниковый эффект

 

 

 

Проблема под названием парниковые газы

 

 

 

Последствия парникового эффекта для Земли

 

 

 

Ресурсы:

С. В. Алексеев. Экология: Учебное пособие для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений разных видов. СМИО Пресс, 1997. - 320 с

Сайт YouTubehttps://www.youtube.com /

Хостинг презентаций

http://ppt4web.ru/nachalnaja-shkola/prezentacija-k-uroku-okruzhajushhego-mira-vo-klasse-chto-takoe-ehkonomika.html


 

в формате Microsoft Word (.doc / .docx)
Комментарии
Комментариев пока нет.