Die Atmosphäre erfüllt eine vielseitige Rolle – sie schirmt die Erde vor Meteoriten ab, schützt sie vor vielen schädlichen Strahlen im Weltraum und beherbergt die Gase, die das Leben ermöglichen. Mehrere atmosphärische Experimente können innerhalb eines Klassenzimmers demonstriert werden. Atmosphärische Experimente ermöglichen es Kindern, etwas über Wolken, Wetter, Klima, Umweltverschmutzung und sogar die Auswirkungen der Sonne auf den Planeten zu erfahren.
Luftdruckexperiment 1
Luftdruck ist ein Schlüsselbegriff im Zusammenhang mit der Atmosphäre. Die einfache Übung, ein Glasgefäß über einer brennenden Kerze zu drehen, die auf einer flachen Wasserpfanne steht, kann eine einfache Demonstration des atmosphärischen Drucks sein. (Stellen Sie immer sicher, dass ein Erwachsener anwesend ist, um dieses Experiment zu überwachen.) Die Flamme erlischt, da sie den eingeschlossenen Sauerstoff verbraucht. Durch das Vakuum ändert sich der Luftdruck, wodurch der Wasserstand im Glasgefäß ansteigt. Das Phänomen tritt natürlich an Wetterfronten auf, wo warme Luft auf kalte Luft trifft. Hurrikane zum Beispiel bauen sich auf, wenn Luft aus einem warmen Gewässer aufsteigt und ein Tiefdruckgebiet erzeugt.
Wasserdampf
Wolken sind ein weiteres Naturphänomen, mit dem die Schüler vertraut sind. Wolken bilden sich, wenn Wasserdampf unter atmosphärischen Druckbedingungen zusammen mit Staubpartikeln in der Luft vorhanden ist. Dies lässt sich demonstrieren, indem man ein Drittel einer Zwei-Liter-Softdrinkflasche aus Kunststoff mit warmem Wasser füllt. Verschließen Sie die Kappe wieder, um die erste Zutat herzustellen: Wasserdampf. Als nächstes öffnen Sie die Flasche, lassen ein brennendes Streichholz in die Öffnung fallen und setzen die Kappe schnell wieder auf, um Rauch einzuleiten, der als „Partikel“ dient. Zum Schluss die Flasche fest zusammendrücken und loslassen; beobachten Sie sorgfältig die künstlichen „Wolken“, die bei der Freisetzung erscheinen, wenn der Luftdruck sinkt (der dritte Wolkenbestandteil).
Treibhauseffekt
Eine Diskussion über die Erdatmosphäre ist ohne die Diskussion des Klimawandels nicht vollständig. Mehrere Experimente können verwendet werden, um den Treibhauseffekt zu veranschaulichen. Stellen Sie in einer einfachen Einrichtung ein dunkles Becken mit einem Thermometer auf einem umgedrehten Pappbecher in die Sonne. Das Abdecken des Beckens mit Plastikfolie führt zu einer höheren Temperaturanzeige, da die Wärme darin eingeschlossen ist. Dieselben Prinzipien können bei einem geparkten Auto beobachtet werden, das kurzwellige Energie durch die Fenster absorbiert, wenn es unter einer heißen Sonne steht. Dies führt dazu, dass der Innenraum langwellige Infrarotstrahlung abgibt, die zu einem großen Teil im Fahrzeug eingeschlossen ist.
Luftdruckexperiment 2
Eine andere Art von Experiment ist sehr einfach durchzuführen und kann sogar als billiger Partytrick durchgeführt werden. Mit einem Glas, das ungefähr zu einem Drittel gefüllt ist, schnappen Sie sich einen Untersetzer und decken Sie die Öffnung ab. Drücken Sie es fest auf das Glas und kippen Sie es dann auf den Kopf. Jetzt können Sie den Untersetzer loslassen und er sollte kleben. Der Grund dafür ist, dass der Luftdruck mit einer Kraft von fast 15 Pfund durch das Glas drückt.