Il cielo in una stanza

1. Il cielo in una stanza Itinerario a più voci fra meteorologia, clima e fenomeni violenti nell’atmosfera Nino Lucchesi ITC Rosa Luxemburg

2. Indice • Domande stimolo • Finalità e competenze • Mappe del percorso • Questionario tipo Ocse Pisa • Le ricerche • Autovalutazione Nino Lucchesi

3. Domande stimolo • Perché il cielo è blu? • Perché al tramonto la luce si colora di rosso? • Perché ci sono le nuvole? • Perché l’arcobaleno è a forma di arco? • Perché il tuono si sente dopo il fulmine? Nino Lucchesi

4. Finalità e competenze • Sviluppare capacità di osservazione e di previsione dei fenomeni meteo • Saper rilevare, elaborare e comprendere dati meteo • Comprendere le relazioni fra dati e previsioni del tempo • Migliorare le abilità di ricerca di informazioni nel web • Accrescere la capacità di progettare una comunicazione utilizzando Power Point e organizzando una mostra di fotografie • Sviluppare capacità critiche e di autovalutazione • Aumentare l’autonomia di lavoro e la capacità di collaborazione con gli altri Nino Lucchesi

5. Le coordinate dell’intervento • Il percorso comprende due moduli: il primo di base, il secondo di approfondimento • È rivolto a studenti di seconda classe di un ITC commerciale (Scienze della Materia, 4 ore/sett) • La durata prevista è di circa tre mesi, da marzo a maggio Nino Lucchesi

6. Primo modulo: mappa dei concetti e contenuti L’atmosfera: proprietà, composizione, struttura Diminuzione temperatura Formazione nuvole Pressione, volume, densità, temperatura dell’aria, umidità Classificazione nuvole Espansione aria Precipitazioni: pioggia e neve; nevischio e grandine Variazioni di volume Un esempio: il vento di phön Aumento temperatura Compressione dell’aria Carte meteorologiche Aree cicloniche Aree anticicloniche Isobare Isoterme Variazioni di temperatura Variazioni di pressione e venti Velocità e direzione del vento La forza di Coriolis Nino Lucchesi

7. Primo e secondo modulo: laboratorio Attività:formazione delle nuvole con la camera a nebbia Attività:perché il cielo è blu e il tramonto è rosso? Laboratorio di fisica Rilevazione dati stazione meteo P, Tmax, Tmin, umidità a Torino aprile e maggio Elaborazione dati in Excel Grafici, andamenti, medie, ecc. Osservazione e registrazione quotidiana del tempo atmosferico Confronto e riflessione critica Elaborazione dati meteo di siti on line Revisione intermedia con l’insegnante Ricerche a coppie su meteorologia, clima e fenomeni violenti nell’atmosfera Selezione, elaborazione delle informazioni trovate in internet Presentazione delle ricerche in Power Point alla classe Fotografare le nuvole: attività individuale Valutazione delle ricerche a cura della classe Scelta delle foto migliori e mostra finale Nino Lucchesi

8. Domande tipo OCSE Pisa – 1. Espansione dell’aria • L’aria calda sale ma questo non significa che l’atmosfera, a quote più alte, sia più calda. Infatti l’aria salendo si espande e si raffredda. La temperatura di un volume di aria secca che sale diminuisce di circa 10 °C ogni Km di aumento di quota. • Perché l’aria che al suolo è più calda di quella sovrastante tende a salire? • Perché salendo l’aria si espande e si raffredda? • Supponi che un volume di aria secca abbia al suolo una temperatura di 18 °C. Quale temperatura raggiungerà se raggiunge una quota di 8000 m? Nino Lucchesi

9. Domande tipo OCSE Pisa – 2. Compressione dell’aria • Per aumentare la temperatura di un gas dobbiamo farlo contrarre, ossia dobbiamo comprimerlo. È quello che succede all’aria quando scende di quota, per esempio lungo il pendio di un monte. Man mano che l’aria scende di quota essa si comprime e si riscalda. La sua temperatura cresce di circa 10 °C per ogni Km di diminuzione di quota. • Perché durante la discesa l’aria diminuisce di volume? • Perché la temperatura dell’aria aumenta? • Se un volume di aria secca ha una temperatura di -28 °C a 5000 m, che temperatura raggiungerà scendendo fino al suolo? Nino Lucchesi

10. Domande tipo OCSE Pisa – 3. La pressione atmosferica • Il “bicchiere magico” è un modo divertente per scoprire gli effetti prodotti dalla pressione atmosferica. Prova a riempire con acqua un bicchiere fino all’orlo e dopo averlo coperto con un cartoncino facendo in modo che questo aderisca bene al bordo, capovolgilo mantenendo il cartoncino con il palmo della mano. A questo punto, se togli la mano, l’acqua non cadrà, sfidando la legge di gravità! È la pressione atmosferica a non far cadere il cartoncino. • Rappresenta nel disegno la pressione che impedisce al cartoncino di cadere.In che direzione si esercita la pressione atmosferica? • Perché la pressione della colonna d’acqua nel bicchiere non fa staccare il cartoncino? • Quanto dovrebbe essere alto il bicchiere pieno d’acqua per far staccare il cartoncino? Nino Lucchesi

11. Domande tipo OCSE Pisa – 4. Variazione della pressione con la quota • La tabella mostra i valori della pressione atmosferica in funzione dell’altezza misurata a partire dal livello del mare. • La pressione nel Sistema Internazionale si misura in Pa. 1 atm = 101325 Pa. • Di quanti Pascal varia la pressione atmosferica dal livello del mare fino a 3000 m? • Cosa succederebbe a un palloncino pieno d’aria se fosse portato dal livello del mare fino a 3000 m di quota? Spiega. Nino Lucchesi

12. Domande tipo OCSE Pisa – 5. Radiazione solare La mappa a fianco rappresenta, attraverso le variazioni di colore, l’intensità media di radiazione solare (espressa in W/m2) durante il mese di luglio dal 1961 al 1990 nei diversi paesi del mondo. • Quale intensità media di radiazione solare c’è stata in luglio in Spagna in questa arco di tempo? • Nel mese di luglio c’è più radiazione solare in India o in Marocco? • Quante volte è più grande l’intensità media di radiazione solare dell’Italia in luglio rispetto a quella della Gran Bretagna? Nino Lucchesi

13. Domande tipo OCSE Pisa – 6. Bilancio energetico e attività dell’uomo • L'energia ricevuta dalla Terra da parte del Sole è pari a circa 1380 watt/m² (costante solare). Questa energia non viene totalmente assorbita, ma una frazione di essa viene riflessa nello spazio dalle nubi e dalla superficie terrestre. Questa frazione prende il nome di albedo. • Quale percentuale di energia costituisce l’albedo? • Spiega cosa succederebbe se aumentasse la CO2 presente nell’atmosfera. • Spiega cosa succederebbe invece se aumentasse la quantità di CFC nell’atmosfera. Radiazione solare 100% Riflessa dalle nubi dell’atmosfera Riflessa dalla superficie terrestre Assorbita dall’atmosfera 19% Assorbita dalla superficie terrestre 51% Nino Lucchesi

14. Domande tipo OCSE Pisa – 7. Nuvole e tempo Le nubi sono classificate per la loro quota rispetto al suolo (alte tra 6 e12 km; medie tra 2 e 6 km; basse sotto i 2 km), per la forma e consistenza. Per l'escursionista può essere importante saper riconoscere i diversi tipi di nuvole, cui si associano, in certi casi, possibili variazioni del tempo. • Utilizzando i criteri di classificazione suddetti come descriveresti i tre sistemi nuvolosi in figura? • Per ciascuno dei tre tipi di nuvole in foto, quale evoluzione del tempo puoi prevedere? Nino Lucchesi

15. Le ricerche: temi proposti effetto serra uragani tornado e trombe marine fulmini la radiazione solare la desertificazione la tropicalizzazione del Mediterraneo cambiamenti climatici ... Ogni coppia sceglie un tema di approfondimento fra quelli proposti Ricerca in rete le informazioni utilizzando un software Seleziona e rielabora i materiali scaricati ai fini di una comprensione dell’argomento e di una comunicazione multimediale rivolta al resto della classe Presenta la propria ricerca in Power Point Nino Lucchesi

16. Valutazione a cura della classe La classe valuta le ricerche delle coppie sulla base di una sistema di indicatori di qualità, precedentemente discusso e condiviso I lavori migliori saranno pubblicati sul sito della scuola Nino Lucchesi