Rapport om opvarmning i kyst og fastlandsklima

Side 1

Kyst- og fastlandsklima

Varmekapacitet

Natur geografi

STX 2.g

Side 2

18 december 2016 Aalborg Katedralskole 2.j

Side 1 af 8

Figur 1 Om dagen er der lavtryk på land, hvilket skaber pålandsvind. (Eline, 2015)

Figur 2 Om natten er der højtryk på land, hvilket skaber fralandsvind. (Narvik high school college, 2013)

Indledning

Vi har i projektgruppen foretaget et forsøg for at teste hvordan henholdsvis vand og sand reagerer når det bliver udsat for opvarmning. Formålet med denne øvelse var at opnå viden om kyst- og fastlandsklimaet. Ved at undersøger to forskellige materialers varmekapacitet og studere opvarmningen, kan man undersøge levevilkår og erhvervsmuligheder på jorden. Der er forskel i klimaet alt afhængigt af om man vælger at bosætte sig ved havet eller i midten af et kontinent, da byggematerialerne og isoleringer er afhængig af klimaet. Vegetation og dyrkelse af afgrøder er også afhængigt af klimaet, og derfor er det vigtigt. Derfor opstillede projektgruppen hypotesen: Vandet bliver hurtigere opvarmet end sandet, men sandet kan holde på varmen i længere tid.

Teori

Varmekapacitet

Varmekapacitet er hvor meget varme et stof kan rumme, og den specifikke varmekapacitet er hvor meget varme der skal til, for at et materiales temperatur stiger med nøjagtig 1 grad. Altså kan et materiale med høj varmekapacitet absorbere mere energi før temperaturen stiger. Et eksempel er fra- og pålandsvind. Den afvekslende vindretning ved kysten er effekten af de forskellige materialers varmekapacitet. Sandet ved kysten varmes hurtigere op end vandet, og dette skaber et lavtryk over land. Luften over havet er derfor kold, og vil strømme ind over land, hvilket kaldes pålandsvind. Ï takt med at det bliver aften, vil jorden og vandet igen gradvist opnå den samme temperatur og derfor vil der være vindstille. Fordi sandet hurtigere vil afgive sin varme når det bliver aften end vandet vil, dannes der nu højtryk ind over landet, og derfor vil luften nu i stedet strømme ud mod havet, hvilket kaldes fralandsvind.(Birkelund, u.d.)

Sø- og landbrise

Som sagt bliver sand og vand opvarmet på forskellige måder. På en meget solrig vindstille dag, opvarmes luften hurtigt over land, mens den opvarmes langsomt over vand er der basis for sø-og landbrise. Et landområde bliver typisk 5-10° varmere end havet, temperaturforskellen gør at der i løbet af dagen dannes et termisk lavtryk over land, højt lufttryk over havet og deraf en sø brise (pålandsvind). Om natten sker der som sagt

Side 3

18 december 2016 Aalborg Katedralskole 2.j

Side 2 af 8 ovenover det modsatte, da der bliver sat en cirkulation i gang. En sø brise kan blive temmelig kraftig, er landbrisen som regel kun nogle meter i sekundet. (Sanden, et al., 2005)

Kyst- eller fastlandsklima

Et område på jorden kan enten have et kyst- eller fastlandsklima. Afstanden til kysten afgør typisk hvilket klima området er. Man definerer fastlandsklima ved at den koldeste og varmeste måned har en temperaturforskel på mere end 18° celsius. Kystklima defineres ved at den varmeste og koldeste måned skal have en temperaturforskel på mindre end 18° celsius. (Hval, u.d.)

Metode

Apparaturliste

• Stativ

• 3 arme

• 3 dobbeltklemmer

• 2 termometer

• 2 præparatglas

• Vand

• Sand

• Teske

• Spotlampe (Behrndt, 2016)

Fremgangsmåde

Et stativ sættes på et forsøgsbord. Derefter monteres 3 arme på stativet. 2 præparat glas bliver sat fast med dobbeltklemmer i armene, så de er lige ved siden af hinanden. Det ene præparat glas fyldes med stuetempereret vand, det andet med sand, således at der er lige meget i hver. To termometre bliver sat i hvert glas, og en klemme i glasset med vand, sikrer at termometret ikke rører glassets bund eller sider, så kviksøllet i termometret sidder midt i glasset. En spotlampe placeres så tæt på glassene som muligt, så lyset er ligeligt fordelt mellem de to glas. Sand- og vand temperaturen aflæses og noteres i et skema, hvorefter lampen tændes. Termometret aflæses

Side 4

18 december 2016 Aalborg Katedralskole 2.j

Side 3 af 8

Billede 1 og 2 Korrekt opsætning af forsøget derefter hvert anden minut i 16 minutter, og temperaturerne noteres i en tabel. Derefter fjernes lampen helt, og termometrene aflæses igen hvert andet minut i 16 minutter, og temperaturerne noteres igen i en tabel. (Behrndt, 2016)

Side 5

18 december 2016 Aalborg Katedralskole 2.j

Side 4 af 8

Resultatanalyse

I de to ovenstående tabeller ses datasættet for henholdsvis vand og sand i forsøget om varmekapacitet. Sandet havde en starttemperatur på 23°C, mens vandet havde en starttemperatur på 25,5°C. I den venstre kolonne ses nedkølingen af de to materialer i en faldende tilstand, og til højre ses opvarmningen af de to materialer i en stigende tilstand.

Ovenstående figurer præsenterer datasættet fra forsøget opstillet i kurvediagrammer. Her kan det visuelt ses at sand og vand er forskellige i deres opvarmning og nedkøling, grundet deres forskellige varmekapaciteter.

Temperaturer i 4 forskellige byer

Side 6

18 december 2016 Aalborg Katedralskole 2.j

Side 5 af 8

Ovenstående ses der en tabel og et kurvediagram over gennemsnits temperaturerne i 4 forskellige storbyer over tolv måneder. Der er tale om Danmarks, Skotlands og Ruslands hovedstad, samt en anden russisk storby i det centrale Rusland.

Alle graferne har ligheder i både stigningen og aftagningen, og kurverne følger den samme retning.

De 3 kurver har et toppunkt på cirka 20-30°C, og forskellen på graferne for sand og vand, og grafen for storbyerne, er at grafen for byerne har en noget større stigning da der er større temperaturforskelle end ved sand og vand forsøget.

Diskussion

Projektgruppen fik ikke de ønskede resultater og derfor stemmer empirien ikke overens med teorien. Vandet steg 5°C på 16 minutter og faldt 3°C på 16 minutter, og sandet steg 4,6°C på 16 Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec

København 0,00 0,00 2,00 6,00 11,00 15,00 16,5 16,5 13,5 9,5 5,00 1,5

Edinburgh 3,25 3,2 5,1 7,1 9,95 13,00 14,55 14,35 12,3 9,55 5,4 3,9

Moskva -9,3 -7,65 -2,05 6,05 13,00 16,6 18,3 16,75 11,25 5,15 -1,1 -6,05

Novosibirsk -16,15 -14,7 -7,2 3,2 11,55 18,15 20,2 16,95 11,5 3,4 -6,00 -12,65

Side 7

18 december 2016 Aalborg Katedralskole 2.j

Side 6 af 8 minutter og faldt 3,2°C på 16 minutter. Ifølge teorien skulle vandet være blevet opvarmet betydeligt langsommere end sandet, og også holdt på varmen i længere tid, altså skulle afkølingen også have vist nogle andre resultater, grundet vands høje varmekapacitet.

Diskuter hvorfor der er så stor temperaturforskel i de 4 byer, selvom de ligger på samme breddegrad.

Alle byerne har hvert deres lokale klima, selvom de ligger på sammen breddegrad. Grundet hele konceptet om fra- og pålandsvind, har det betydning for byen om den ligger tæt på havet, da der er forskel på kyst- og fastlandsklima. Moskva og Novosibirsk ligger langt fra havet, så derfor har fra- og pålandsvind ikke den store betydning for deres klima. Det vil sige at Moskva og Novosibirsks jord bliver meget hurtigt opvarmet om sommeren, så de opnår en meget høj temperatur, hvorimod de om vinteren opnår en meget lav temperatur, da der ikke er noget hav til at holde på varmen, således at varmen hurtigt forsvinder fra jorden. I København og Edinburgh derimod Er landene omringet af hav, hvilket har en høj varmekapacitet så det holder længere på varmen, hvilket gør at temperaturen er mere stabil og knap så svingende. Om sommeren bliver havet langsomt opvarmet, hvilket gør at de omkringliggende lande ikke opnår ligeså høje temperaturer, og om vinteren afgiver havet langsomt sin varme, så pålandsvinden er med til at holde vintertemperaturen stabil og knap så kold. Hvis vandet ikke gjorde det ville det blive til et ishav, og det ville påvirke hele landet.

Vurder hvilken type klima hver af de fire byer ligger i.

Alle fire storbyer ligger i et tempereret klima, i den tempererede klimazone, da der både er forholdsvist varmt og koldt om sommeren og om vinteren. Byerne Moskva og Novosibirsk har gennemsnitlige temperaturforskelle på mere end 18°C, og desuden ligger de over 1000 kilometer fra havet, hvilket gør at byerne har et fastlandsklima. Byerne Edinburgh og København er derimod havnebyer, der ligger tæt på havet, hvilket gør at de har et kystklima med gennemsnits-temperaturforskelle på mindre end 18°C.

Diskuter hvilke fejlkilder der påvirker forsøget og vurder deres indvirkning på resultatet.

Der var en del fejlkilder under forsøget, som alle påvirkede resultaterne i sidste ende. Sandet og vandet i de to præparatglas havde forskellige starttemperaturer da forsøget blev sat i gang, hvilket resulterede i en ujævn opvarmning, og delvist forkerte resultater. Desuden havde projektgruppen ved en fejl brugt to forskellige termometre, hvilket gjorde at de kunne have målt temperaturen

Side 8

18 december 2016 Aalborg Katedralskole 2.j

Side 7 af 8 forskelligt. Den lampe der blev brugt havde desuden et bestemt antal watt, hvilket gjorde at den kun kunne opvarme materialerne et vist antal grader. En mindre fejlkilde kunne også være den reaktionstid det tog at fjerne lampen og slukke lampen.

Vurder forsøgets validitet

Validiteten af dette forsøg kan variere da der ikke skal så meget til før resultaterne bliver upræcise, og der er mange fejlkilder. Desuden er der forskel på det sand der blev brugt, og det sand eller jord der kan ligge ved havet osv. Vandet der blev brugt var også almindeligt postevand, hvorimod det vand der har betydning for byerne er saltvand.

Konklusion

Alt i alt kan det konkluderes at projektgruppens hypotese; vandet bliver hurtigere opvarmet end sandet, men sandet kan holde på varmen i længere tid, kan forkastes, da den ikke stemmer overens med den samlede empiri, da vandet bliver langsommere opvarmet end sandet, men til gengæld holder bedre på varmen.

Bibliografi

Behrndt, M. R., 2016. Kyst- og faslandsklima - varmekapacitet. Aalborg : Aalborg Katedrakskole.

Birkelund, C., u.d. Fysikleksikon. [Online]

Available at: http://fysikleksikon.nbi.ku.dk/v/varmecapacitet/

[Senest hentet eller vist den 18 December 2016].

Eline, 2015. Prezi. [Online]

Available at: https://prezi.com/yokbeacf0jes/norge/

[Senest hentet eller vist den 18 December 2016].

Hval, u.d. Hval. [Online]

Available at: http://hval.dk/web/bruger/poul0134/klima/klimazoner_og_plantebaelter/kyst-

eller_fastlandsklima/

[Senest hentet eller vist den 18 december 2016].

Side 9

18 december 2016 Aalborg Katedralskole 2.j

Side 8 af 8

Narvik high school college, 2013. Slideshare. [Online]

Available at: http://www.slideshare.net/Frydenlund/vr-og-klima-oppdatert-v2013

[Senest hentet eller vist den 18 december 2016].

Sanden, E. et al., 2005. Alverdens Geografi. 1. udgae, 6. oplag red. s.l.:Geografiforlaget.