تجارب الغلاف الجوي للأطفال

يؤدي الغلاف الجوي دورًا متعدد الأوجه - فهو يحمي الأرض من النيازك ، ويحميها من العديد من الأشعة الضارة في الفضاء ، ويحتوي على الغازات التي تجعل الحياة ممكنة. يمكن عرض العديد من تجارب الغلاف الجوي داخل حدود الفصل الدراسي. تسمح تجارب الغلاف الجوي للأطفال بالتعرف على الغيوم والطقس والمناخ والتلوث وحتى تأثيرات الشمس على الكوكب.

ضغط الهواء هو مفهوم أساسي متعلق بالغلاف الجوي. يمكن أن يكون التمرين البسيط لقلب وعاء زجاجي فوق شمعة مشتعلة واقفة على وعاء ماء ضحل عرضًا بسيطًا للضغط الجوي. (تأكد دائمًا من وجود شخص بالغ للإشراف على هذه التجربة.) تنطفئ الشعلة لأنها تستخدم الأكسجين المحاصر. يتسبب الفراغ في تغيير ضغط الهواء ، مما يؤدي إلى ارتفاع مستوى الماء داخل البرطمان الزجاجي. تحدث هذه الظاهرة بشكل طبيعي في جبهات الطقس ، حيث يلتقي الهواء الدافئ بالهواء البارد. الأعاصير ، على سبيل المثال ، تتراكم مع ارتفاع الهواء من جسم مائي دافئ وتخلق منطقة ضغط منخفض.

السحب هي ظاهرة طبيعية أخرى مألوفة لدى الطلاب. تتكون السحب عند وجود بخار الماء في ظروف جوية مضغوطة ، جنبًا إلى جنب مع جزيئات الغبار في الهواء. يمكن إثبات ذلك من خلال ملء ثلث زجاجة بلاستيكية للمشروبات الغازية سعة 2 لتر بالماء الدافئ. أغلق الغطاء لصنع المكون الأول: بخار الماء. بعد ذلك ، افتح الزجاجة ، وألقِ عود ثقاب مضاء في الفتحة ثم أعد الغطاء بسرعة لإدخال الدخان ، ليكون بمثابة "جزيئات" أخيرًا ، اضغط على الزجاجة بقوة ثم حررها ؛ راقب بعناية "السحب" الاصطناعية التي تظهر عند الإطلاق مع انخفاض ضغط الهواء (المكون الثالث للسحب).

لا تكتمل مناقشة الغلاف الجوي للأرض دون مناقشة تغير المناخ. يمكن استخدام العديد من التجارب لتوضيح تأثير الاحتباس الحراري. في مكان واحد بسيط ، ضع في الشمس حوضًا داكن اللون يحمل مقياس حرارة فوق كوب ورقي مقلوب. سيؤدي تغطية الحوض بغلاف بلاستيكي إلى قراءة أعلى لدرجة الحرارة لأن الحرارة محاصرة بالداخل. يمكن ملاحظة نفس المبادئ في سيارة متوقفة تمتص طاقة الموجة القصيرة من خلال النوافذ لأنها تجلس تحت أشعة الشمس الحارقة. ينتج عن هذا الجزء الداخلي من الأشعة تحت الحمراء طويلة الموجة ، والكثير منها محاصر داخل السيارة.

من السهل جدًا إجراء نوع آخر من التجارب ويمكن إجراؤه كخدعة رخيصة للحفلات. باستخدام كوب مملوء بنسبة الثلث تقريبًا ، امسك كوستر وقم بتغطية الفتحة. اضغط عليه بقوة على الزجاج ثم قم بإمالته رأسًا على عقب. الآن يمكنك التخلي عن السفينة ويجب أن تلتصق. والسبب هو أن ضغط الهواء يندفع من خلال الزجاج بقوة تقترب من 15 رطلاً.