Nr. 2-2008 Indlandsisen sveder

Fag: Naturgeografi B, Fysik B/C, Kemi B/C Udarbejdet af: Lone Als Egebo, Hasseris Gymnasium & Peter Bondo Christensen, DMU, september 2009

Spørgsmål til artiklen

  1. Analysér figur 1, og forklar hvad der er sket med overfladelufttemperaturen på den nordlige halvkugle siden 1957.

  2. Hvad er der sket med nedbørsmængden og den relative luftfugtighed i Arktis som følge af de stigende temperaturer?

  3. Hvilke konsekvenser har det for den grønlandske indlandsis?

  4. Hvilken rolle spiller Indlandsisen for vandets kredsløb i de arktiske egne?

  5. Hvilke ’værktøjer’ bruger man, når man skal danne sig et indtryk af Indlandsisens udbredelse, omfang og afsmeltning?

  6. Hvad viser figur 3 om afsmeltning af Indlandsis i 1996 og 2007?

  7. Hvordan stemmer ’SnowModel’ programmet og satellitfotos overens i figur 3?

  8. Beskriv figur 4, der viser resultater fra SnowModel. Hvad sker der med Indlandsisens afsmeltning? Er der tendenser i en bestemt retning? Inddrag også figur 5.

  9. Hvor store mængder indlandsis smeltede i rekordåret 2007?

  10. Indlandsisen veksler over året mellem at afsmelte og pålejre is. Hvor sker afsmeltningen fortrinsvis? Og hvor sker pålejringen fortrinsvis?

  11. Hvilke faktorer hhv. tilfører eller fjerner vand fra et område?

  12. Hvad fortæller en henholdsvis positiv og negativ nettovandbalance om et område?

  13. Hvad viser figur 6 om vandbalancen for den grønlandske indlandsis?

  14. Hvilke konsekvenser har det for det globale havniveau om Indlandsisen har en positiv eller negativ vandbalance?

  15. Hvad er der sket med det globale havniveau siden 1995?

  16. Hvilke konsekvenser har det, at havvandets temperatur samtidig er stigende på grund af den globale opvarmning?

  17. Hvor stor en andel udgør Indlandsisen af verdens samlede ferskvandsreserve?

  18. Hvilke globale konsekvenser vil en øget afstrømning fra Indlandsisen have?

  19. Hvilke lokale konsekvenser vil en øget afstrømning fra Indlandsisen have?

Uddybende opgaver og spørgsmål

20. Forklar om vands forskellige tilstandsformer og forklar om overgangene imellem dem. Inddrag vands fasediagram, se f.eks.: http://www.denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Kemi/Fysisk_kemi_og_fy sisk_elektrokemi/fasediagram http://da.wikipedia.org/wiki/Trippelpunkt

21. Forklar ved hjælp af nedenstående link om dynamikken i en iskappe.

http://www.fys.dk/nfa/06/heftet/04.pdf

22. Analysér nedenstående tabel om havvands densitet ved forskellige temperaturer og saliniteter.

a. Densitet (massefylde) kan matematisk beskrives som masse divideret med volumen

, og har betegnelsen ρ (rho). Hvad sker der med densiteten af vand, når temperaturen stiger?

b. Densitetsformlen kan omskrives således:

. Vi antager nu, at vi har et kilo vand ved to forskellige temperaturer. Forklar ved hvilken af de to temperaturer vandet fylder mest.

c.
Hvis temperaturen i havvand stiger fra 5 til 15 °C ved en salinitet på 30, hvor mange L ville 1 m3 (1000 L) vand da fylde mere?
d.
Brug disse informationer til at forklare hvad der sker med det globale havniveau, hvis temperaturen stiger.

Havvands densitet (kg/L) ved forskellige temperaturer og saliniteter

Salinitet (g/kg) 20 25 30 35 40
Temperatur (ºC)↓
0 1,01604 1,02006 1,02408 1,0281 1,03214
5 1,01584 1,01978 1,02373 1,02768 1,03164
10 1,01531 1,01918 1,02307 1,02696 1,03086
15 1,01448 1,0183 1,02213 1,02597 1,02982
20 1,01339 1,01717 1,02096 1,02475 1,02856
25 1,01207 1,01582 1,01957 1,02334 1,02712
  • Forklar ved hjælp af informationerne i nedenstående boks 1 (den termohaline cirkulation), hvad der driver de havstrømme, der hersker i Atlanterhavet.

  • Forklar, hvordan den øgede tilførsel af ferskvand til oceanerne kan påvirke de Atlantiske havstrømme, og hvilke konsekvenser det kan få for Nordeuropa og Grønland.

  • Boks 1. Den thermohaline cirkulation

    Ud for Nordøstgrønlands kyst eksisterer et fænomen, der populært går under betegnelsen ”Oceanernes kolde hjerte”. Det er en slags pumpe, der styrer og driver nogle af de største havstrømme i verdenshavene.

    Når overfladevandet i Arktis nedkøles, bliver det ”tungt” (densiteten stiger) og synker til havbunden tusinde meter nede. Herfra løber det sydpå som en gigantisk undersøisk strøm, der fortsætter gennem verdenshavene. Det kolde vand fra nord presses ind under det varmere vand i de tropiske områder af det Indiske Ocean og Stillehavet. Det skaber en nordgående overfladestrøm, der på et tidspunkt bliver til Golfstrømmen. En gren af Golfstrømmen bøjer af og bliver til den Nordatlantiske Strøm. Med denne strøm løber vandet hele vejen tilbage til Nordatlanten og Grønlandshavet, hvor det atter afkøles og en ny cyklus starter.

    Den globale strøm af vand kaldes den termohaline cirkulation eller mere populært havets globale transportbånd (På engelsk ”The Great Ocean Conveyor Belt”). Man regner med, at turen rundt for et enkelt vandmolekyle tager op til 1600 år.

    Termohalin betyder, at både temperaturen (thermos=varme) og saltholdigheden (halin=salt) af vandet spiller ind på processerne bag pumpen og havstrømmen. Koldt og saltholdigt vand har en højere densitet (er ”tungere”) end varmere og mere ferskt vand.

    I troperne fordamper ferskvand fra havet og det gør havvandet meget salt. Over Atlanterhavet transporteres vanddampene til polerne, hvor det kommer ned som nedbør, mens det salte havvand transporters nordpå med havstrømmene.

    Når det salte vand køles af i Grønlandshavet, sker der flere ting. Vandet bliver koldere og dermed tungere, og det synker derfor ned mod havbunden. Der dannes havis, hvorved saltet fryser ud af havvandet. Saltet samles i den såkaldte ”brine”, som er små kanaler i isen, og her løber det mod undersiden af isen og videre ud i vandet under isen. Dette vand bliver nu meget saltholdigt og tungt, og det øger transporten af koldt vand til havbunden. Man kalder denne proces for tungtvandsdannelsen eller dybvandsdannelsen. Oceanerne kolde hjerte er ansvarlig for tungtvandsdannelsen, der sker på et relativt lille område, mens opblandingen af det kolde vand med overfladevandet i de varmere egne er en proces, der strækker sig over store områder.

    Med klimaforandringerne kommer der mere nedbør og dermed mere ferskvand til de arktiske områder. Det giver et ferskere overfladevand, der lægger sig oven på det salte Nordatlantiske vand. Forskerne er bange for, at det vil svække dybvandsdannelsen og at det får indflydelse på den termohaline cirkulation, idet det svækker Golfstrømmen. Sker det, bliver det koldt i Europa, da det bl.a. er Golfstrømmen, der varmer os op. Der er efterhånden mange beviser for, at den seneste istid opstod efter den globale termohaline cirkulation blev svækket.

    Perspektiverende opgaver og spørgsmål

    25. Redegør for indholdet i artiklen fra Jyllands-Posten d.8/8-2009, og forklar herunder hvad der menes med det såkaldte ’tipping point´. Hvordan stemmer indholdet overens med de forudsigelser som artiklen fra Aktuel Naturvidenskab har om Indlandsisens afsmeltning?

    Til læreren

    Vi har udarbejdet spørgsmål og opgaver til denne artikel samt til de fire artikler, som er nævnt under ’Relateret materiale’. Vi har tænkt dem anvendt i et tema der kunne have overskriften: Klimaforandringer i Arktis. Temaet ville egne sig enten til tværfagligt samarbejde mellem de naturvidenskabelige fag eller som en del af et forløb under Almen Studieforberedelse. Artiklerne kan selvfølgelig også læses enkeltvis uafhængigt af hinanden, hvilket er årsagen til, at der er nogle af spørgsmålene til artiklerne, der går igen.

    Relateret materiale

    Livet på den arktiske havbund af Mikael K. Sejr m.fl., Aktuel Naturvidenskab 1/2009, s. 13-17 (bi).

    Indlandsisen i fremtiden af Sebastian H. Mernild, Aktuel Naturvidenskab 5/2008, s. 4-7 (ng/fy/ke).

    Indlandsisen sveder af Sebastian H. Mernild, Aktuel Naturvidenskab 2/2008, s. 7-10 (ng/fy/ke).

    Klimaforandringer i Arktis af Peter Bondo Christensen og Søren Rysgaard, Aktuel Naturvidenskab 1/1999, s. 4-7 (bi)

    Man kan finde undervisningsmateriale til andre klimarelaterede artikler fra Aktuel Naturvidenskab på http://www.aktuelnaturvidenskab.dk