L'atmosphère joue un rôle multiforme: elle protège la terre des météorites, la protège de nombreux rayons nocifs dans l'espace et abrite les gaz qui rendent la vie possible. Plusieurs expériences atmosphériques peuvent être démontrées dans les limites d'une salle de classe. Les expériences atmosphériques permettent aux enfants d'en apprendre davantage sur les nuages, la météo, le climat, la pollution et même les effets du soleil sur la planète.
Expérience de pression atmosphérique 1
La pression atmosphérique est un concept clé lié à l'atmosphère. Le simple exercice consistant à retourner un bocal en verre sur une bougie allumée posée sur une casserole d'eau peu profonde peut être une simple démonstration de la pression atmosphérique. (Assurez-vous toujours qu'un adulte est présent pour superviser cette expérience.) La flamme s'éteint car elle utilise l'oxygène piégé. Le vide provoque une modification de la pression de l'air, ce qui fait monter le niveau d'eau à l'intérieur du bocal en verre. Le phénomène se produit naturellement dans les fronts météorologiques, où l'air chaud rencontre l'air froid. Les ouragans, par exemple, s'accumulent à mesure que l'air monte d'un plan d'eau chaud et crée une zone de basse pression.
Vapeur d'eau
Les nuages sont un autre phénomène naturel avec lequel les élèves sont familiers. Les nuages se forment lorsque de la vapeur d'eau est présente dans des conditions atmosphériques pressurisées, ainsi que des particules de poussière dans l'air. Cela peut être démontré en remplissant un tiers d'une bouteille de boisson gazeuse en plastique de deux litres avec de l'eau tiède. Refermer le bouchon pour faire le premier ingrédient: la vapeur d'eau. Ensuite, ouvrez la bouteille, déposez une allumette allumée dans l'ouverture et remettez rapidement le bouchon pour introduire la fumée, servant de «particules». Enfin, pressez fortement la bouteille et relâchez; observez attentivement les « nuages » artificiels apparaissant à la sortie lorsque la pression atmosphérique chute (le troisième ingrédient du nuage).
Effet de serre
Une discussion sur l'atmosphère terrestre n'est pas complète sans discuter du changement climatique. Plusieurs expériences peuvent être utilisées pour illustrer l'effet de serre. Dans une configuration simple, placez au soleil un bassin de couleur foncée tenant un thermomètre au sommet d'un gobelet en papier inversé. Couvrir le bassin d'une pellicule de plastique entraînera une lecture de température plus élevée car la chaleur est piégée à l'intérieur. Les mêmes principes peuvent être observés dans une voiture garée qui absorbe l'énergie à ondes courtes à travers les vitres lorsqu'elle se trouve sous un soleil brûlant. Il en résulte que l'intérieur émet un rayonnement infrarouge à ondes longues, dont une grande partie est piégée à l'intérieur du véhicule.
Expérience de pression atmosphérique 2
Un autre type d'expérience est très facile à faire et peut même être réalisé comme une astuce de fête bon marché. Avec un verre rempli à peu près au tiers, prenez un sous-verre et couvrez l'ouverture. Appuyez-le fermement sur le verre, puis inclinez-le à l'envers. Maintenant, vous pouvez lâcher le sous-verre et il devrait coller. La raison en est que la pression de l'air monte à travers le verre avec une force de près de 15 livres.
