Iskerner - vindue til fortidens klimaNaturvidenskab for alle udgives af Fysiklaelig;rerforeningenIskerner - vindue til fortidens klima

 

Opgaver med udgangspunkt i
Iskerner - vindue til fortidens klima. Naturvidenskab for alle, 2. årgang, rr. 3/2008

Opgave 1: Fokusspørgsmål til teksten

Fokusspørgsmålene bruges til at hjælpe læseren til en bedre forståelse af teksten. Spørgsmålene følger indholdet teksten nogenlunde parallelt. Spørgsmålsserien slutter med en række generelle spørgsmål til emnet.

Side 3 – Iskerner og klimaændringer

  • Hvad forstås der ved en ”iskerne”?
  • Hvilke oplysninger kan studiet af iskerner give os?
  • Hvorfra kommer iskernerne?
  • Hvor lang tilbage i tiden er det muligt at studere klimaet vha. iskerner?
  • Hvad begrænser hvor gammel isen i en iskerne kan blive?
  • Hvornår begyndte man at studere iskerner?
  • Hvornår sluttede den sidste istid?
  • Hvad forstås der ved en ”mellemistid”?

Side 4 – De dynamiske iskapper

  • Hvad er temperaturen over iskappen?
  • Hvor mister iskappen is?
  • Hvordan mister iskappen sin is?
  • Hvorfor er iskappens udseende nogenlunde konstant?
  • Hvad forstås der ved ”Ablationszone”?
  • Hvad forstås der ved ”Akkumulationszone”?
  • Hvad sker der med tykkelsen af et års islag ned gennem iskappen?
  • Hvad er ”isdeleren”?
  • Hvorfor er det bedst at bore langs den centrale isdeler?
  • Forklar hvorfor isen, som presses ud langs bunden, er ældst.
  • Figuren: Forklar hvorfor isen er mere snavset under en istid.

Side 5 – Isen struktur og flydeegenskaber

  • Hvad betyder polykrystallinsk?
  • Forklar hvordan iskrystaller er bygget op.
  • Hvad forstås der ved et basalplan?
  • Hvor store er iskrystallerne?
  • Hvilken betydning har iskrystallernes basalplaner for isens flydeegenskaber?
  • I hvilken retning er det svært at deformere isen?
  • Hvilken sammenhæng er det mellem iskrystallernes størrelse og urenheder i isen?
  • I figurteksten tales der om krydsede polarisationsfiltre. Find ud af, hvad det er!

Side 6 og 7 – Iskerneforskning i Grønland

  • Hvorfor skal iskerneboringerne helst ske på midten af indlandsisen?
  • Hvorfor foregår iskerneboringerne kun om sommeren?
  • Hvorfor går solen ikke ned om sommeren på Grønland?
  • NGRIP iskerneboringen. Hvad var formålet med denne iskerneboring? Hvad betyder ”geotermisk varme”? Hvad er ”Eem–tiden”?
  • 1992: GRIP og 1993: GISP2. Hvor dybt blev borehullet? Hvad forstyrrede den sidste tiendedel af iskernen?

Side 8 og 9 – Iskerneboring

  • Forklar hvorfor man fylder borevæske ned i hullet?
  • Hvilke fysiske egenskaber skal borevæsken have?
  • Forklar boreproceduren?
  • Hvorfor tager det tre somre at bore et 3 km dybt borehul?

Side 10, 11 og 12 – Fortidens variable klima

  • Hvad viste iskerneboringerne om fortidens klima?
  • Hvad forstås ved en ”savtak–opvarmning”?
  • Hvad er et isotop? Hvad forstås der ved begrebet ”isotopsammensætning”?
  • Hvilken fysisk parameter bruges til at få information om fortidens klima?
  • Hvad er sammenhængen mellem δ18O og temperaturen?
  • Hvad er et massespektrometer?
  • Beskriv med ord grafen på side 10 og 11.
  • Hvor stor en temperaturforskel har der været mellem vores nuværende varme stabile periode og istidsperioden?
  • Hvad forstås der ved en ”D–O–begivenhed”?
  • D–O–begivenheder er ikke fundet i antarktiske iskerneboringer. Hvad betyder dette?
  • Hvad kunne være årsagen til de klimaskift, der sker under D–O–begivenheder?
  • Forklar hvorledes den Nordatlantiske strøm / Golfstrømmen har indflydelse på klimaet i Grønland.

Side 12

  • Hvad kan være forklaringen på skiftet mellem istiden og mellemistiderne?
  • Hvad vil det sige, at Jordens bane omkring Solen er elliptisk?
  • Hvor meget hælder Jordens rotationsakse?
  • Hvordan har hældningen af Jordens rotationsakse indflydelse på fordelingen af solenergien der modtages på Jordens forskellige breddegrader?
  • Hvad forstås der ved ”Milankovich–effekten”?
  • Hvad er et ”paradoks”?
  • Hvorfor er det svært at forklare, at klimaet har ændret sig meget brat?

Side 13 – δ18O: Fortidens termometer

  • Forklar hvad et isotop er.
  • Hvordan kan man aflæse antallet af protoner og neutroner ud fra fx 16O?
  • Hvilke naturlige iltisotoper eksisterer i naturen?
  • Hvad er deuterium?
  • Hvad er tritium?
  • Hvad er et massespektrometer?
  • Hvordan er δ18O defineret?
  • Hvordan er δD defineret?
  • Hvad forstås der ved ”Vienna Standard Mean Ocean Water”.
  • Vand kan indeholde den almindelige lette 16O iltisotop eller den mere sjældne 18 O iltisotop. Hvilken type vand har lettest ved at fordampe? Hvilken type vand har lettest ved at fortætte?
  • Forklar, hvorfor δ18O indholdet i indlandsisen varierer mellem vinter og sommer.
  • Beskriv, hvilke informationer det såkaldte deuterium–overskud kan give.

Side 14 – Datering af is

  • Hvilken sammenhæng er der mellem δ18O–værdier og temperaturen over Indlandsisen, da sneen faldt?
  • Hvad vil det sige at tælle årlag i forbindelse med datering af iskernen?
  • Hvorfor kan man kun tælle δ18O–årlag 8000 år tilbage i tiden?
  • Hvad er en ion?
  • Hvilken metode bruger man til at tælle årlag ældre end de 8000 år?

Side 15 og 16 – Bratte klimaændringer

  • Hvad er det særlige ved NordGRIP iskernen?
  • Der beskrives to bratte klimaændringer – her viser studierne følgende:
  • Indholdet af Ca2+ og støv i isen starter med at falde. Hvordan kan dette forklares?
  • Hvor stammer støvet i isen primært fra?
  • Hvorfor skyldes faldet i Ca2+ ikke en øget mængde nedbør omkring Grønland?
  • Et stykke tid efter, at Ca2+ og støvindholdet begyndte at falde, falder deuteriumoverskuddet også. Når dette sammenholdes med at temperaturen stiger, giver det anledning til en mulig fortolkning. Hvad går den ud på?
  • Hvordan ændrer årlagstykkelsen sig i løbet af klimaskiftet?
  • Hvorfor bliver årlagene tykkere under en temperaturstigning?
  • Hvordan finder man ud af, hvilke årsager der er til et klimaskift?
  • Hvad menes der med ”kildeområder”?
  • Hvad menes der med ”cirkulationsændringer” i atmosfæren?
  • Beskriv de tre faser, som en klimaændring kan opdeles i.

Side 17 – Drivhuseffekten

  • Hvilken type elektromagnetisk stråling udsender Solen mest af?
  • Hvilken type elektromagnetisk stråling udsender Jorden mest af?
  • Hvilken type elektromagnetisk stråling absorberes bedst af drivhusgasserne?
  • Nævn forskellige drivhusgasser.
  • Hvor meget koldere ville Jorden have været, hvis der ikke havde været drivhusgasser i atmosfæren?
  • Hvad er ”infrarød stråling”?
  • Hvad forstås ved ”varmestråling”?
  • Hvad forstås ved ”sortlegemestråling”?
  • Forklar hvad drivhuseffekten går ud på.

Side 18 og 19 – Små bobler af fortid

  • Hvor stort er indholdet af CO2 i atmosfæren lige nu?
  • Hvor mange procent er CO2–indholdet vokset med de sidste 50 år?
  • Hvorfor valgte man at måle nutidens CO2–indhold på Hawaii?
  • Hvorfor svinger CO2–kurven en gang om året?
  • Hvor meget af iskernernes rumfang er luft?
  • Når iskernens CO2 undersøges, skal det gøres uden at smelte isen – hvorfor?
  • Hvorfor er de Antarktisk iskerner blevet brugt til måling af fortidens CO2–indhold?
  • Hvor meget har CO2 indholdet svinget de sidste 800.000 år?
  • Hvorfor er der forskel mellem alderen af isen og alderen af luften det samme sted i iskernen?

Side 20-21 – Drivhusgasser og istider

  • Hvilken konklusion kan man drage af studierne af fortidens og nutidens CO2 niveau?
  • Hvorledes følger CO2– og temperaturkurverne hinanden?
  • Hvorfor kan man konkludere, at det ikke er et stigende CO2–indhold i atmosfæren, der har givet anledning til en temperaturændring i fortidens klima?
  • Er CO2 en uvæsentlig faktor i udviklingen af Jordens klima?
  • Hvad forstås der ved ”Milankovich–effekten”?
  • Hvad forstås der ved ”tilbagekoblingsmekanisme”?
  • Hvad forstås der ved en ”feedback–mekanisme”?
  • Hvordan indgår CO2 og CH4 i tilbagekoblingsmekanismer i klimasystemet?
  • Hvad er ”EPICA”?

Side 22 og 23 – Når klimaet går i selvsving

  • Hvad forstås der ved en ”feedback–mekanisme”?
  • Hvad menes der med ”lavine–effekten” i udviklingen af klimaet?
  • Hvad er albedo, og hvilken relation har albedo til refleksion af sollys fra Jordens overflade?
  • Hvad er ”is–albedo–feedback–mekanismen”?
  • Hvad er ”CO2–feedback–mekanismen”?
  • Hvordan indgår metan i en feedback–mekanisme?
  • Hvad forstås der ved ”positive og negative feedback–mekanismer”?
  • Nævn et eksempel på negative feedback–mekanismer, der kan resultere i en afkøling.
  • Hvad menes der med ordet ”accelerere”?
  • Hvorfor kan øget skydannelse bidrage til en afkøling af Jorden?
  • Hvordan agter man videre at studere de mekanismer, der påvirker klimaet?

GENERELLE SPØRGSMÅL til ”Iskerner – Vindue til fortidens klima”

  • Studiet af de grønlandske og antarktiske iskerner har givet os en forståelse af fortidens klima – specielt vedrørende temperaturen samt CO2–og methanindholdet. Hvordan kan man studere temperaturen i fortiden (termometret var jo ikke opfundet for 3000 år siden)?
  • Hvordan har temperaturen varieret?
  • Hvordan kan man vide, hvad CO2–indholdet var i fortiden?
  • Hvordan har CO2–indholdet i atmosfæren varieret gennem de sidste 800.000 år?
  • Hvilken sammenhæng er der mellem CO2–indholdet i atmosfæren og atmosfærens temperatur?
  • Hvad er en mulig forklaring på de bratte klimaskift, der er sket i fortiden? Inddrag her forskellige feedback–mekanismer.
  • Hvordan har man fundet ud af, at bratte temperaturstigninger i fortiden omkring Grønlands indlandsis kan være udløst af et skift i den atmosfæriske cirkulation?
  • Man har fundet ud af, at bratte temperaturstigninger i fortiden ikke er sat i gang af et øget CO2–indhold i atmosfæren.  Hvordan har man fundet ud af det? Betyder det, at den nuværende globale opvarmning ikke skyldes menneskeskabt udledning af CO2? Hvorfor / hvorfor ikke?