Γεωγραφία - Ατμόσφαιρα - Φαινόμενο Θερμοκηπίου - ΣΤ' Δημοτικού Επ. 125 (Υπουργείο Παιδείας και Θρησκευμάτων, 2020)
: [♪ Μουσική аγωγής με γυναίκα τέταρτης και μοναδική Μουσική ειλικρινής. Καλημέρα σας! Είμαι η Γιώτα Σιμακοπούλου και είμαι δασκάλα. Μαζί θα θυμηθούμε μερικά από τα πράγματα που διδαχθήκατε στην έκτη δημοτικού, στη Γεωγραφία. Θα ξεκινήσουμε το σημερινό μας μάθημα με την Ατμόσφαιρα. Και θα σας κάνω την ίδια ερώτηση που έκανα και στους μαθητές της τάξης μου. Αν πάρω μια βαθιά ανάσα, τι θα έχω εισπνεύσει? Φαντάζομαι ότι θα μου απαντήσετε το ίδιο που μου απάντησαν και οι μαθητές μου. Οξυγόνιο, κυρία! Και θα έχετε δίκιο. Αν όμως κάποιοι από εσάς έχουν παρατηρήσει τι είναι αυτό που λερώνει... τα μπαλκόνια μας αυτή την εποχή, ίσως σκεφτούν να μου απαντήσουν και κάτι από αυτά. Δηλαδή γύρι, σκόνη, βακτήρια και υιούς. Πάμε όμως να δούμε ποια είναι τα βασικά συστατικά της Ατμόσφαιρας. Διότι τα προηγούμενα είναι συστατικά τα οποία βρίσκονται εποχιακά στην Ατμόσφαιρά μας. Και δεν τα συναντάμε όλες τις εποχές του χρόνου και σε κάθε μέρος της Γης. Αντιθέτως, με τα συστατικά τα σταθερά που υπάρχουν σε όλα τα μέρη της Γης και κάθε εποχή. Τα βλέπουμε σε αυτό τον πίνακα με τη σειρά των ποσοστών συγκέντρωσης τους στην Ατμόσφαιρα. Παρατηρούμε λοιπόν ότι το πιο άφθονο αέριο στην Ατμόσφαιρά μας είναι το άζωτο με ποσοστό συγκέντρωσης 78%. Ακολουθεί το οξυγόνο με ποσοστό συγκέντρωσης 29%. Στη συνέχεια έχουμε το αργό με ποσοστό κοντά στο 1%. Και μερικά άλλα αέρια που τα γνωρίζετε, πολύ συζητημένα, διάσημα θα έλεγα. Τα οποία όμως βρίσκονται σε πολύ μικρό ποσοστό συγκέντρωσης στην Ατμόσφαιρα μας. Πάμε να κάνουμε ένα απλό πειραματάκι που μπορείτε να επαναλάβετε στο σπίτι σας για να δούμε ποια τέτοια αέρια υπάρχουν στην Ατμόσφαιρα. Παίρνουμε ένα απλό πιατάκι και το γεμίζουμε με νερό. Εγώ χρησιμοποιώ χρωματιστό νερό, μόνο και μόνο για να φαίνεται στην κάμερα. Εσείς μπορείτε να χρησιμοποιήσετε νερό βρύσης. Παίρνουμε και ένα κερί και το ανάβουμε. Το τοποθετούμε στο νερό. Στη συνέχεια καλύπτουμε το κερί με ένα διάφανο βαζάκι ή ένα ποτήρι και παρατηρούμε τι θα συμβεί. Παρατηρήστε προσεκτικά παρακαλώ. Και παρατηρούμε τι συμβαίνει. Περιμένουμε μερικά δευτερόλεπτα και βλέπουμε το νερό να ανεσβένει, αφού έχει σβήσει η φλόγα. Πώς εξηγείται αυτή η άνοδος του νερού είναι πολύ απλό. Όπως ξέρετε η φωτιά χρειάζεται οξυγόνο για να καίει. Καθώς λοιπόν καίει η φλόγα του κεριού μέσα στο βαζάκι καταναλώνει το οξυγόνο το οποίο υπάρχει μέσα στο βάζο. Και άρα η ατμόσφαιρα αυτή αραιώνει με αποτέλεσμα να εξασκεί μικρότερη ατμοσφαιρική πίεση στο νερό. Αντιθέτως η ατμόσφαιρα που είναι έξω από το βαζάκι περιέχει οξυγόνο και άρα εξασκεί μεγαλύτερη ατμοσφαιρική πίεση. Και επομένως σπρώχνει το νερό προς τα πάνω. Επαναλάβετε το και στο σπίτι. Έχει πολύ απλά υλικά και πετυχαίνει πάντα. Ας προχωρήσουμε να δούμε τώρα μερικά από τα υπόλοιπα αέρια που είδαμε στον πίνακά μας. Συγκεκριμένα ας μιλήσουμε γι' αυτά τα πολύ διάσημα και πολύ συζητημένα αέρια, το διξίδιο του άνθρακα και το μεθάνιο. Αυτά τα αέρια τα ονομάζουμε θερμοκυπικά αέρια, γιατί εξαιτίας τους συμβαίνει το φαινόμενο του θερμοκυπίου. Ο άνθρωπος μέσα από την χρήση των ορυκτών καυσίμων, δηλαδή μέσα από τα εργοστάσια, τα αυτοκίνητα που χρησιμοποιεί, τα αεροπλάνα, τα συστήματα θέρμανσης, συνεχώς εκπέμπει στην ατμόσφαιρα διοξίδιο του άνθρακα και μεθάνιο. Αυτά τα αέρια προκαλούν την υπερθέρμανση του πλανήτη και τη λεγόμενη κλιματική αλλαγή. Όταν λέμε όμως υπερθέρμανση του πλανήτη, μη φανταστείτε ότι εννοούμε ότι ο πλανήτης μας γίνεται πιο ευχάριστος, πιο ζεστός. Αυτό που συμβαίνει στην πραγματικότητα είναι ότι αυξάνονται τα ακραία καιρικά φαινόμενα. Δηλαδή έχουμε περισσότερους πιο συχνούς και με μεγαλύτερη διάρκεια κάυσονες, έχουμε περισσότερες καταιγίδες, έχουμε περισσότερους κεραυνούς, χιονοπτώσεις, χαλαζοπτώσεις και όλα αυτά μαζί προκαλούν περισσότερες φυσικές καταστροφές, δηλαδή κλιμμύρες και δασικές πρυκαγιές. Πάμε όμως να δούμε πώς ακριβώς το κάνουν αυτό τα θερμοκυπικά αέρια, δηλαδή το διοξίδιο του άνθρακα και το μεθάνιο. Όπως γνωρίζετε η ηλιακή ακτινοβολία όταν φτάνει στη Γη την θερμαίνει. Ένα κομμάτι από την ηλιακή ακτινοβολία δεν διαπερνά την ατμόσφαιρα. Το κομμάτι που διαπερνά την ατμόσφαιρα ζεσταίνει το έδαφος και τους οκεανούς. Η Γη επανεκπέμπει την ενέργεια αυτή που απορροφά από τον ήλιο πίσω προς το διάστημα με τη μορφή υπέρυθρης ακτινοβολίας. Τα αέρια αυτά ουσιαστικά μπλοκάρουν την υπέρυθρη ακτινοβολία να φύγει στο διάστημα και έτσι η Γη μας παραμένει ζεστή. Ουσιαστικά το φαινόμενο του θερμοκυπίου που έχει δαιμονοποιηθεί ως κακό φαινόμενο είναι ένα ευεργετικό φαινόμενο. Γιατί χωρίς αυτό η μέση θερμοκρασία του πλανήτη μας δεν θα ήταν 15 βαθμούς Κελσίου που είναι σήμερα, αλλά θα ήταν μίον 18 βαθμούς Κελσίου. Είναι δηλαδή σαν αυτά τα αέρια να είναι μια κουβέρτα γύρω από τη Γη μας που τη ζεσταίνει. Εμείς, προσθέτοντας όλο και περισσότερα θερμοκυπικά αέρια, είναι ουσιαστικά σαν να ρίχνουμε κι άλλες κουβέρτες πάνω από τη Γη. Οι υπαπλώματα. Με αποτέλεσμα η Γη μας να υπερθερμένεται και να έχουμε τις φυσικές καταστροφές και τα ακραία καιρικά φαινόμενα που μιλήσαμε προηγουμένως. Πάμε να δούμε τώρα ένα άλλο αέριο από αυτά που είδαμε στον πίνακα, πάρα πολύ γνωστό σε εσάς, το ozone. Το ozone είναι, θα λέγαμε, το φυσικό μας αντιλιακό. Πώς λειτουργεί και πάλι η ηλιακή ακτινοβολία που φτάνει στη Γη διαπερνά όπως είπαμε την ατμόσφαιρα. Ένα κομμάτι της που είναι πολύ επιβλαβές, η περιόδηση ακτινοβολία, η γνωστή σε όλους σας ultraviolet UV, την έχουμε χωρίσει σε τρία διαφορετικά τμήματα. Στη UVA, UVB και UVC. Η UVC είναι η πιο επιβλαβής ακτινοβολία. Αυτή καταστρέφει το DNA των ζωντανών οργανισμών. Το ozone, λοιπόν, που βρίσκεται στην ατμόσφαιρα, μπλοκάρει σχεδόν εξ ολοκλήρου, εμποδίζει αυτή την ακτινοβολία να φτάσει στη Γη, προστατεύοντας όλα τα ζωντανά πλάσματα στη Γη. Τα άλλα δύο κομμάτια της περιόδους ακτινοβολίας διαπερνούν την ατμόσφαιρα κατά ένα μέρος τους, κατά ένα ποσοστό, αλλά ένα κομμάτι απορροφάται και αυτό από το ozone. Γι' αυτό το καλοκαίρι φοράμε αντιλιακό με δίκτυ προστασίας UVA και UVB, αλλά θέλουμε ταυτόχρονα κάποια από αυτή την ακτινοβολία να φτάνει σε εμάς, διότι ο ανθρώπινος οργανισμός χρειάζεται τη UVB ακτινοβολία για να παράξει τη βιταμίνη D. Μέχρι τώρα μιλήσαμε για τη σύσταση της ηλιακής ακτινοβολίας. Πάμε τώρα να δούμε όλα αυτά τα αέρια που μόλις περιγράψαμε, που βρίσκονται. Βρίσκονται λοιπόν σε ένα πολύ λεπτό στρώμα, όπως βλέπετε σε αυτή την εικόνα ξεκάθαρα, σε ένα πολύ λεπτό στρώμα αερίων. Η ατμόσφαιρά μας είναι σχετικά μικρή σε σχέση με το μέγεθος της Γης. Να φανταστείτε ότι ένας πείραυλος από την ώρα που εκτοξεύεται από το έδαφος της Γης, χρειάζεται μόλις 8 λεπτά για να διασχίσει όλη την ατμόσφαιρα και να φτάσει στο διάστημα. Αυτό το λεπτό στρώμα αερίων οι επιστήμονες το έχουν χωρίσει σε υποστρώματα, με βάση τις θερμοκρασιακές διαφορές που υπάρχουν σε κάθε στρώμα. Πάμε να τα δούμε όλα αναλυτικά ένα-ένα. Νάτη όλη μας η ατμόσφαιρα χωρισμένη στα υποστρώματα της. Και πάμε να δούμε ένα-ένα με τη σειρά, ξεκινώντας από το πρώτο που είναι κοντά στο έδαφος. Πρώτο λοιπόν στρώμα η τροπόσφαιρα. Ξεκινάει από τα 0 χιλιόμετρα, δηλαδή από την επιφάνεια της Γης, και φτάνει κατά μέσο όρο στα 12 χιλιόμετρα ύψος. Αυτό που είναι πολύ σημαντικό να θυμάστε γι' αυτό το στρώμα είναι ότι πρόκειται για το πιο πυκνό σε αέρα στρώμα της ατμόσφαιρας. Και κυρίως ότι σε αυτό το στρώμα σχηματίζονται όλα τα κερικά φαινόμενα. Δηλαδή οι καταιγίδες, τα σύννεφα, η βροχή, το χαλάζι, οι άνεμοι, τα πάντα. Πολύ ωραία. Εδώ επίσης είναι ένα στρώμα στο οποίο η θερμοκρασία μειώνεται καθώς ανεβαίνουμε. Δηλαδή κάθε χιλιόμετρο που ανεβαίνουμε στην τροπόσφαιρα η θερμοκρασία μειώνεται 6,5 βαθμούς Κ. Πάμε να δούμε το αμέσως επόμενο στρώμα, δηλαδή τη στρατόσφαιρα. Στη στρατόσφαιρα συμβαίνει κάτι περίεργο. Η θερμοκρασία από εκεί που μειωνότανε αρχίζει και αυξάνει πάλι. Και αυτό βέβαια οφείλεται στο στρώμα του όζοντος που υπάρχει στη στρατόσφαιρα, σε αυτό το αέριο που μιλήσαμε προηγουμένως. Αν θυμάστε, είπαμε ότι το όζον απορροφά την υπεριόδια ακτινοβολία και κυρίως σε μεγάλο ποσοστό την UVC. Άρα, απορροφώντας αυτή την ηλικιακή ακτινοβολία, θερμαίνει την περιοχή γύρω του. Και έτσι η θερμοκρασία στη στρατόσφαιρα ανεβαίνει. Τώρα, σε αυτό το στρώμα της ατμόσφαιρας, προτιμούν στο κάτω μέρος του, μεταξύ τροπόσφαιρας και στρατόσφαιρας, να πετούν και τα αεροπλάνα. Και αυτό γιατί η ατμόσφαιρα έχει αραιώσει και μάλλον καταρχήν γιατί τα αεροπλάνα πετούν πάνω από τον καιρό, κυρίως όταν κάνεις υπερατλαντικά ταξίδια. Και άρα αποφεύγουν τις αναταράξεις, αλλά και ταυτόχρονα γιατί η ατμόσφαιρα σε αυτά τα επίπεδα είναι πιο αραιή και άρα τα αεροπλάνα έχουν πολύ μικρότερη αντίσταση και άρα κάνουν οικονομία στα καύσιμα. Πάμε να δούμε τώρα το αμέσως επόμενο στρώμα. Την μεσόσφαιρα. Εδώ η θερμοκρασία πάλι αρχίζει και κατεβαίνει. Και είναι ένα στρώμα που μας ενδιαφέρει γιατί σε αυτό ακριβώς το στρώμα συμβαίνει κάτι πολύ ενδιαφέρον. Εδώ κέγονται τα μικρά ουράνια σώματα, δηλαδή οι μετεωρείτες, που εισέρχονται στη Γη. Και έτσι αποφεύγουμε πολύ μεγάλες καταστροφές. Αν βέβαια ο μετεωρείτης είναι αρκετά μεγάλος θα καεί ένα μεγάλο κομμάτι του και ένα μικρό θα πέσει και στη Γη. Και το συλλέγουν οι γεωλόγοι, το πιένουν στα μουσία. Αυτό το στρώμα της ατμόσφαιρας το χρησιμοποιούμε για να σκοτώσουμε τους δορυφόρους μας. Όταν, δηλαδή, ένας δορυφόρος έχει φτάσει στο τέλος της ζωής του και έχει εξετελέσει την αποστολή για την οποία εκτοξεύτηκε, τότε για να μην τον αφήσουμε να περιστρέφεται αένα γύρω από τη Γη, τον στρέφουμε προς τη μεσόσφαιρα και αυτός, όπως θα δείτε σε αυτό το βίντεο, αρχίζει και καίγεται και έτσι έχουμε πρόβλημα με αυτό το δορυφόρο, τον καταστρέφουμε. Πάμε τώρα να προχωρήσουμε στο επόμενο στρώμα της ατμόσφαιρας και ουσιαστικά να φτάσουμε στο ρετυρέ της ατμόσφαιρας, στη θερμόσφαιρα. Αυτό είναι ένα πάρα πολύ ιδιαίτερο στρώμα από δύο απόψεις. Πρώτα απ' όλα γιατί εδώ σχηματίζεται ένα φαντασμαγορικό φαινόμενο, το πολικό σέλλας. Αυτό το φαινόμενο με τις φωταψίες στον ουρανό έχουν το προνόμιο, θα έλεγα, οι κάτοικοι των χωρών που είναι κοντά στο Βόρειο Πόλο να το απολαμβάνουν συχνά. Εμείς το έχουμε δει στην τηλεόραση, το έχουμε δει στο ίντερνετ. Πώς όμως εξηγείται αυτό το φαινόμενο? Αυτό που συμβαίνει είναι ότι ηλεκτρόνια που έχουν επιταχυνθεί από το διάστημα, έρφουν στην ατμόσφαιρα της Γης και χτυπούν πάνω στα μόρια αζότου και οξυγόνου της ατμόσφαιρας. Προκαλούν λοιπόν, φέρνουν αυτά τα μόρια και τα άτομα σε κατάσταση διεγερμένη, η οποία όμως δεν είναι η φυσική τους κατάσταση. Και επομένως τα άτομα και τα μόρια αυτά επανέρχονται στην αρχική τους κατάσταση εκπέμποντας την ενέργεια που πήραν με τη μορφή ακτινοβολίας στο ορατό φάσμα. Και έτσι βλέπουμε αυτή την υπέροχη παράσταση φωτός. Το δεύτερο πράγμα που θέλω να θυμάστε για αυτό το στρώμα, το ρετυραίο όπως είπαμε της ατμόσφαιρας, είναι ότι εδώ, που φτάνει μέχρι περίπου τα 600 χιλιόμετρα, σε αυτό εδώ το στρώμα πετούν, μάλλον περιστρέφονται γύρω από τη Γη, οι περισσότεροι δορυφόροι μας, οι δορυφόροι πολικής στροχιάς. Ένας από τους πιο διάσημους δορυφόρους που ξέρουμε είναι ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός. Ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός είναι ο μοναδικός δορυφόρος που κατοικείται. Όλοι οι άλλοι είναι μη επανθρωμένοι. Έχει το μέγεθος ενός γηπέδου ποδοσφαίρου, όποιας ομάδα σας αρέσει, και διαθέτει τουαλέτες, διαθέτει κουζίνες, διαθέτει γυμναστήριο, εργαστήριο φυσικά για να εργάζονται οι κοσμοναύτερ μας και να κάνουν τα πειράματά τους. Είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα, ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός, διεθνούς συνεργασίας. Θα σας προέτρυπα να μπείτε στο YouTube και να δείτε βιντεάκια που ανεβάζουν οι ίδιοι οι κοσμοναύτες, τα οποία είναι αρκετά αστεία και ενδιαφέροντα και μας δείχνουν με τι τρόπο, ας πούμε, πλένεις τα δόντια σου στο διάστημα, με τι τρόπο μια γυναίκα αστροναύτης λούζει τα μαλλιά της, με τι τρόπο κοιμάσαι, κτλ. Είναι αρκετά ενδιαφέρον. Τέλος, κλείνουμε με την εξόσφαιρα. Ουσιαστικά, εδώ η ατμόσφαιρα έχει σταματήσει να υπάρχει. Βρισκόμαστε πλέον στο διάστημα. Πολύ ωραία. Πώς όμως παρακολουθούμε την ατμόσφαιρα. Οι επιστήμονες παρακολουθούν την ατμόσφαιρα από το έδαφος, κάνοντας μετρήσεις με όργανα, αλλά την παρακολουθούν πλέον και από το διάστημα. Με τους δορυφόρους που λέγαμε προηγουμένως. Χάρη στους δορυφόρους έχουμε την ικανότητα να παρακολουθούμε την ατμόσφαιρα της Γης αδιάλειπτα, δηλαδή 7 μέρες την εβδομάδα, 24 ώρες στο 24 ώρο. Αυτό ακριβώς το πράγμα, αυτή την παρακολούθηση δηλαδή, την κάνουν και οι δορυφόροι του Ευρωπαϊκού Προγράμματος Κοπέρνικους. Το οποίο παρακολουθεί τόσο την ατμόσφαιρα, αλλά και άλλα πράγματα και μας δίνει δεδομένα τα οποία αξιοποιούμε για την προστασία του περιβάλλοντος και για την προστασία της ζωής των πολιτών της Ευρώπης. Θέλω λοιπόν, κλείνοντας, να προσπαθήσουμε να θυμηθούμε τους πολύ βασικούς λόγους για τους οποίους η ατμόσφαιρά μας είναι τόσο σημαντική. Να θυμάστε λοιπόν 4 βασικοί λόγοι. Πρώτον, η ατμόσφαιρα περιέχει το πολύτιμο οξυγόνο. Δεύτερον, εξουδετερώνει μικρούς μετεωρήτες και άρα μας προστατεύει από καταστροφές. Τρίτον, απορροφά πολύ μεγάλο μέρος της βλαβερής υπεριόδου σακτινοβολίας, της UVC που είπαμε αν θυμάστε και ένα κομμάτι της UVB. Και αυτό το κάνει μέσα από εκείνο το στρώμα όζοντος που περιγράψαμε προηγουμένως. Και τέλος, διατηρεί τη θερμοκρασία του πλανήτη σε ιδανικά για τη ζωή επίπεδα, μέσα από το φαινόμενο του θερμοκυπίου, το οποίο αν θυμάστε είπαμε ότι είναι ένα ευεργετικό φαινόμενο και μόνο η αύξησή του σε υπερβολικό βαθμό είναι αυτή που το κάνει κακό. Τέλος θα ήθελα να σας αφήσω με μία πρόταση. Αν θέλετε μπορείτε να κατασκευάσετε μοντέλα της ατμόσφαιρας χρησιμοποιώντας χάρτινους ομόκεντρους κύκλους να ζωγραφίσετε επάνω τι συμβαίνει σε κάθε στρώμα της ατμόσφαιρας, όπως έκαναν και οι μαθητές μου στην τάξη μου από τις φωτογραφίες αυτές που βλέπετε. Κλείνοντας, θα ήθελα να σας ευχαριστήσω που με παρακολουθήσατε. Ελπίζω να τολμήσετε να κάνετε στο σπίτι αυτό το απλό πείραμα. Ίσως τα μικρότερα παιδιά να χρειαστούν τη βοήθεια των γονιών τους. Και ελπίζω επίσης να σας ενέπνευσα λίγο ενδιαφέρον και αγάπη για τη γή μας, την ατμόσφαιρα και ίσως και για το διάστημα. Σας ευχαριστώ πάρα πολύ και να είστε καλά. Καλή συνέχεια!