År 4ab, VT Ett häfte om. Väder. Av: Patrik Mars. Patrik Mars, Byskolan, Södra Sandby

Transkript

1 Namn: År 4ab, VT 2009 Ett häfte om Väder Av: Patrik Mars Patrik Mars, Byskolan, Södra Sandby

2 Innehållsförteckning sid. Väder Meteorologi 3 Årstider 4 Solen och dess strålar 11 Termometern 13 Växthuseffekten 16 Luften och vindarna 18 Nederbörd 20 Moln och regn 20 Snö 23 Dimma 23 Hagel 24 Regnbågen 26 Åska och blixt 28 Hur blir vädret? 31 Arbetsuppgifter 34 2

3 Väder - Meteorologi Har du hört ordet meteorologi någon gång? Ordet kommer från grekiskan: Meteoros = I luften befintlig Logi = Läran om Alltså betyder ordet meteorologi ungefär Läran om vad som händer och sker i luften. Vädret är människans vanligaste samtalsämne. Det finns alltid anledning att klaga på något: det är för torrt, för regnigt, för varmt, för kallt eller så blåser det för mycket. Men vad är väder egentligen? De viktigaste faktorerna för vårt väder är solen och atmosfären. Atmosfären skyddar jorden mot extrema temperaturer som brännande hetta eller isande kyla. Människor upplever vädret framför allt i synliga och påtagliga fenomen som moln, snö, regn, åska, blåst och temperaturskillnader. 3

4 Årstider Varför har vi inte alltid samma väder på vår jord? Vad är det som gör att vi på sommaren kan springa runt i badbyxor, men på vintern måste sätta på oss långkalsonger, mössa och vantar? Vi har fyra årstider: vår, sommar, höst och vinter. Detta beror på att jorden snurrar ett varv kring solen på ett år och att jordaxeln lutar en aning. Många tror att vi får varmare på sommaren och kallare på vintern bara för att jorden kommer närmre (sommaren) respektive längre (vintern) från solen, men det är helt fel. Visserligen är jorden inte alltid exakt lika långt från solen under ett år, men det har ingen betydelse för temperaturen på vår jord. Istället är det så att när vi har sommar (juni, juli och augusti) här på norra halvklotet så lutar vår del av jorden mot solen. Solens strålar går då nästan rakt ner genom atmosfären till jordytan. Inte så mycket av solstrålarnas värme hinner försvinna i atmosfären och vi får sommarvärme i Sverige. 4

5 Sverige Sverige Jorden Solen Jorden På vintern värmer solen mindre. Då lutar norra delen av jordklotet bort från solen. Mindre antal solstrålar träffar nu Sveriges yta än på sommaren. På sommaren värmer solen mer för då lutar norra delen av jordklotet in mot solen. Många fler solstrålar träffar nu Sveriges yta än på vintern. Jorden snurrar också kring sin egen axel, ett varv på 24 timmar. Därför har vi dag och natt. Runt jorden finns ett lager av luft. Det kallas för atmosfären. Utan det luftlagret hade vi inte kunnat andas eller leva. Den nedersta delen av atmosfären kallas troposfären och sträcker sig km upp. I troposfären händer allt det vi kallar för väder. Moln, regn och snö, blåst och åska osv. På månen finns det ingen luft och eftersom det inte finns någon luft kan det heller inte finnas något väder. Inga moln, aldrig regn eller snö och ingen blåst. 5

6 Vilken är din favoritårstid? Varför? 6

7 Rita saker som du förknippar med årstiden: Vår 7

8 Rita saker som du förknippar med årstiden: Sommar 8

9 Rita saker som du förknippar med årstiden: Höst 9

10 Rita saker som du förknippar med årstiden: Vinter 10

11 Solen och dess strålar Solen är ett glödande klot som består av olika gaser. Tack vare solen kan vi finnas till här på jorden. Även om solen ser liten ut för oss här på jorden så är den enormt stor stycken jordklot skulle få plats inuti solen. Solen befinner sig långt ifrån oss på jorden, närmare bestämt mil härifrån. Om det funnits en motorväg mellan jorden och solen skulle det tagit ungefär 156 år att köra dit, även om man körde dag och natt utan att stanna. Solens strålar däremot går mycket snabbare än en bil. Solstrålarna åker fram i en hastighet av km i sekunden. Det tar alltså cirka 8 minuter för solljuset att åka från solen till jorden. Temperaturen i solens inre är grader! När solstrålarna kommer in i jordens atmosfär studsar en del av dem tillbaka ut i rymden igen eller fastnar i molnen. Men en stor del, nästan hälften av solstrålningen, når ända ner och 11

12 värmer upp jordytan. Jordytan och atmosfären strålar också tillbaka värme ut i rymden. Annars skulle jorden bara bli varmare och varmare. Det är alltså inte bara solstrålningen som värmer upp luften, utan den största delen värme kommer från jordytans återstrålning. Ungefär som en kokplatta. Därför blir det också kallare ju högre upp i luften man kommer, trots att man kommer närmare solen. När solen går i moln blir det kallare. Molnen hindrar många solstrålar från att nå marken. Därför blir en mulen dag kallare än en solig dag. På natten är det tvärtom. Då värmer molnen. De är som ett täcke över jorden. En klar natt strålar värmen ut från jorden. Det blir en kall natt. En mulen natt strålar värmen ut från jorden. Men molnen ser till att värmen studsar tillbaks till jorden. Det blir en varm natt. 12

13 Termometern En termometer visar hur varmt eller kallt det är. Inuti termometern finns det ett glasrör med ett ämne som heter kvicksilver. Kvicksilver blir större när det blir varmt och krymper när det blir kallt. När det blir varmt i luften fyller kvicksilvret mer av röret och vi kan avläsa på termometern att det har blivit varmare. Vi i Europa mäter temperaturen i grader Celsius (º C). Mannen som uppfann denna temperaturskala var svensk och hette Anders Celsius. När termometern visar över 0 ºC är det plusgrader. När termometern visar under 0 ºC är det minusgrader. Vatten fryser till is vid 0 ºC Vatten kokar vid 100 ºC 13

14 I Uppsala, lite norr om Stockholm, har man mätt temperaturen regelbundet ända sedan Alltsedan dess har man varje dag läst av temperaturen där. Det är en av de längsta och äldsta serierna med temperaturmätningar i hela världen. Varmast: Sverige: 38 grader i skuggan den 29 juni 1947 i Målilla i Småland. Världen: 58 grader i skuggan den 13 september 1922 i AlÁziziyah i Libyen (Afrika). Kallast: Sverige: -53 grader den 4 februari 1966 i Vuoggatjålme i Lappland. Världen: -89 grader den 21 juli 1983 i Antarktis. 14

15 Stapeldiagram: Temperatur (Vi kommer att mäta temperaturen i skolan, sedan ska du göra ett linjediagram) 15

16 Växthuseffekten Vissa av er har kanske ett växthus hemma i trädgården? Om du varit inne i växthuset en solig dag har du säkert märkt att det är mycket varmare inne i växthuset än utanför. Glasen i växthuset släpper in solstrålningen och håller mycket av värmen kvar därinne. Ungefär på samma sätt är det med luften runt jordklotet. Jordens atmosfär fungerar som fönstren i ett växthus och stänger in en del av värmen närmast marken. Man kallar därför detta för växthuseffekten. Utan den skulle temperaturen på jorden vara omkring 30 grader lägre och större delen av jordklotet skulle vara insvept i snö och is. En växthuseffekt i rätt balans är alltså nödvändig för att vi ska kunna leva här på jorden. Under 1900-talet har vi människor ändrat på innehållet i luften. Det har blivit mer av gaser som koldioxid och metan i luften. De kallas för växthusgaser för att de ökar växthuseffekten. Våra växter i naturen tar hand om det mesta av koldioxiden och gör om den till syre, men under de senaste årtiondena har det 16

17 bildats mer växthusgaser än vad naturen hinner ta hand om. Växthusgasen koldioxid bildas vid förbränning av ved, kol och olja och finns tex i bilavgaser. Under 1900-talet har temperaturen på jorden ökat med knappt 1 grad. Man brukar kalla detta för den globala uppvärmningen. De flesta forskare tror att temperaturökningen beror på att mängden växthusgaser har ökat. Då stängs mer av värmen in närmast marken, ungefär som att du lägger på dig ett tjockare täcke. Under 2000-talet beräknar forskarna att jordens medeltemperatur kommer att öka med 2-5 grader. Det låter inte särskilt mycket, kan väl vara skönt att få det lite varmare här i Sverige? Vad kommer att hända? Jo, havsytan stiger då isarna smälter och vissa städer som ligger precis i havsnivån kan hamna under vatten. Det kan även bli fler och kraftigare oväder. Många platser får mer regn, andra blir torrare än idag. Detta innebär att förutsättningen för tex lantbrukare skulle förändras helt. 17

18 Luften och vindarna Luften runt jorden är aldrig stilla. Den rör sig hela tiden, såväl längs jordytan som uppåt och nedåt. Luft som rör sig kallar vi vind eller blåst. I naturen är det jordytan (som blivit uppvärmd av solstrålarna) som värmer upp luften närmast marken. Den varma luften stiger i höjden och ger en uppåtgående vind. Denna uppåtgående vind utnyttjas av fåglarna. Luftströmmen gör att fåglarna kan hålla sig svävande bara på sina utsträckta vingar. Att luft stiger uppåt när den värms beror på att den varma luften blir större (utvidgas) och lättare än resten av luften runtomkring. När den varma luften stiger måste ny kall luft blåsa in för att ta varmluftens gamla plats. Det är denna luftrörelse som känns som vindar eller blåst. Den ojämna uppvärmningen av jordklotet, som ni läst om tidigare i häftet, ger olika typer av väder på vår jord. Området kring ekvatorn (jordens mittlinje) får mest 18

19 solstrålning. Luften vid marken värms upp, blir lättare och stiger upp i höjden. Hur och varför detta sedan ger mer sol eller regn får ni läsa mer om i avsnittet som heter Nederbörd. Att jorden snurrar kring sin egen axel påverkar även det jordens väder, framförallt hur vindarna blåser. Vindstyrkor Meter/sekund Vad händer? Svag vind 0 3,3 Det är stilla. Rök stiger rakt upp. Måttlig vind 3,4 7,9 Blad och små grenar rör sig. Frisk vind 8,0 13,8 Grenar rör sig och små lövträd svajar. Hård vind 13,9 24,4 Hela träd svajar, kvistar bryts. Storm 24,5 32,6 Träd kan blåsa omkull och hus kan blåsa sönder. Orkan 32,7 och mer Stora skador på skogar och hus. 19

20 Nederbörd Moln och regn: När vatten kokar i en kastrull bildas det vattenånga. Det är het luft som lämnar vattenytan. Man säger att vattnet avdunstar. Det är den luften som försöker lyfta kastrullocket. När luften kommit en bit ovanför den kokande vattenytan avkyls den och kondenseras, dvs det blir små, små vattendroppar. Den heta luften är osynlig men de många små vattendropparna kan vi se som vit luft, som svävar en bit ovanför kastrullen. På liknande sätt bildas molnen. När varm luft stiger uppåt i naturen avkyls den och kondenseras. Av den osynliga luften blir det miljarder små, små droppar av vatten, så kallade molndroppar. Eftersom molndropparna är så små och väger nästan ingenting håller de sig svävande uppe i luften. De små molndropparna är aldrig stilla utan rör sig hela tiden åt alla håll och kanter. Därför krockar de med varandra och 20

21 det bildas större och större molndroppar som blir allt tyngre. Till slut kan de inte hålla sig svävande längre, utan ramlar ner. Det börjar regna. Av miljontals små molndroppar blir det en regndroppe. Sverigerekord: Mest nederbörd på ett dygn: 276 mm augusti 1997 i Dalarna. Mest nederbörd på ett år: 1631 mm. År 1988 i Halland. 21

22 Vattnets kretslopp (rita vattnets kretslopp) 22

23 Snö: Bildandet av snö fungerar på samma sätt som när det blir regn. Skillnaden är att när det är kallt (under 0 º Celsius) blir det små iskristaller istället för molndroppar när luften stiger uppåt. Precis som molndropparna så krockar iskristallerna med varandra och klumpar ihop sig till snöstjärnor. När snöstjärnorna blivit tillräckligt stora faller de ner till marken som snöflingor. Det snöar! Snöstjärnorna kan se ut på många olika sätt, men en sak är gemensam. Förutom att de är vackra har de alltid sex kanter eller sex huvudtaggar från mitten. Dimma: Luft måste inte alltid stiga uppåt i höjden för att avkylas. Den kan också röra sig från ett varmare område vid jordytan till ett kallare och på så sätt avkylas. Tex då varm och fuktig luft från havet blåser in över det kallare fastlandet. Den varma luften kyls av och då bildas det moln ända nere vid marken. Vi kallar det för dimma. Dimma är alltså helt enkelt moln vid marken. 23

24 Hagel: Ni har säkert alla varit med om en hagelskur. Hårda små vita klumpar som faller ner från himlen. Det kan göra ganska ont att bli träffade av dem, men hur uppstår egentligen hagel? Tänk er ett vanligt moln. Moln kan vara ganska så höga och då är det inte alltid samma temperatur i hela molnet. Ju högre upp i molnet desto kallare är det. Vattendroppar, som åker uppåt till den kallare delen av molnet, fryser till is. När iskristallen sedan ramlar ner igen kan den börja smälta på ytan, där också andra små vattendroppar fastnar. Så far de uppåt i molnet igen och vattenskalet fryser. På så vis bildas iskorn med flera olika frysta lager. Dropparna kan åka hiss i molnet i flera timmar. Iskornen ser inuti nästan ut som en delad lök. Man kallar dessa iskorn för hagel. Slutligen blir haglen så stora och tunga att de faller ner ur molnen till marken. Akta er!!! 24

25 Så här bildas hagel (Du kommer att få rita här under en lektion) 25

26 Regnbågen Varje gång man ser regnbågen blir man lika imponerad över de vackra färgerna på himlen. Men när och varför dyker regnbågen upp på himlen ibland? När det regnar samtidigt som solen skiner, kan regnbågen bildas. Solljuset är vitt som vi ser det med våra ögon. I verkligheten innehåller dock solljuset många olika färger. Då solstrålarna träffar regndropparna delas det vita ljuset upp i sina olika färger och studsar ner mot jorden. För att kunna se regnbågen måste du stå med solen i ryggen, dvs ha solen bakom dig. Regnbågen finns egentligen inte på någon särskild plats på himlen utan är en optisk synvilla. Det sägs att man kan hitta en skatt där regnbågen möter marken. Tror du på det? 26

27 Regnbågens färger är alltid de samma. Ytterst kommer rött och sedan orange, gult, grönt, blått, indigo och violett. Om man tar första bokstaven i alla färgernas namn och sätter samman dem får man ordet ROGGBIV. Lyckas du lägga det ordet på minnet så kanske du även lyckas komma ihåg färgernas ordning i regnbågen. Rita själv en regnbåge och fyll i dess olika färger. Tänk på ordet ROGGBIV. 27

28 Åska och blixt De flesta av er tycker säkert det är obehagligt när det börjar åska eller blixtra. Det mullrande ljudet från åskan, och blixten som lyser upp himlen gör att de flesta människor aktar sig för att gå ut just då. Vad är det egentligen som händer i luften som gör att det kan börja åska och blixtra? Förr i tiden trodde man att det var asaguden Tor som var orsaken till åska och blixt. När Tor jagade gudarnas fiender, jättarna, slängde han sin hammare (Mjölner) och det var detta som vi människor såg som en blixt. När han körde sin vagn bland molnen på jakt efter jättarna mullrade åskan. Ordet åska kommer från detta, asåka, asagudens åkning. Tor med sin hammare 28

29 Nuförtiden vet vi hur det egentligen fungerar: Allting på jorden består av små byggstenar som kallas atomer. Inuti dessa atomer finns det elektroner (-, minus, negativt laddade) och protoner (+, plus, positivt laddade). Vi kommer att prata mer om atomer, elektroner och protoner på lektionerna så jag förklarar det mer noggrant då. Genom de kraftiga vindarna och alla partiklar, vattendroppar och iskristaller som åker upp och ner inuti molnen så bildas det elektriska (positiva och negativa) laddningar. Oftast samlas de positiva laddningarna för sig och de negativa för sig. Till slut blir skillnaden så stor mellan ett område med negativ laddning och ett med positiv laddning, antingen i molnet eller på marken, att det blir en urladdning i form av en jättegnista, en blixt! 29

30 Blixten är varm och värmer upp luften runt omkring till cirka C. Det blir så hett att luften utvidgar sig (blir större) så snabbt, som vid en explosion, att det blir en knall, åskan! BOOOOM!!! Har ni tänkt på att man alltid ser blixten före det att man hör åskknallen? Varför? Jo, det beror på att ljus och ljud rör sig olika snabbt. Ljuset rör sig med en hastighet av cirka km/s. Ljudet däremot åker bara fram i cirka 340 m/s. Blixten (ljuset) hinner alltså mycket snabbare fram till oss än vad åskan (ljudet) gör. Genom att räkna hur många sekunder det går mellan blixten och åskknallen kan du ta reda på hur långt borta ovädret är. 3 sekunder Åskan är 1 km bort. 6 sekunder Åskan är 2 km bort. 9 sekunder Åskan är 3 km bort. 30

31 Hur blir vädret? Vuxna människor pratar ofta om vädret. Både om hur vädret varit, hur vädret är och om hur vädret kommer att bli. Oftast klagar man på att det antingen är för kallt och att man fryser, eller att det är för varmt och att man svettas. För att kunna säga hur vädret ska bli, måste man först lära sig en massa om hur olika sorters väder uppstår. Bland annat måste man kunna allt det ni har lärt er i detta häfte. Över hela världen finns det observationsstationer som sköts av väderobservatörer. På stationerna avläser observatörerna många olika siffror och värden. Temperatur, vindarnas styrka och riktning, lufttrycket, regnmängden och en massa andra saker som är viktiga att veta när man sedan ska förutspå hur vädret blir de kommande dagarna. Inom vädertjänsten använder man sig bara av den temperatur som uppmäts i skuggan. På väderstationerna är termometern placerad i en termometerbur på 1,5 meters höjd, där väggarna har spjälor som ger 31

32 skugga och god ventilation. Buren är vitmålad för att solljuset ska reflekteras och inte värma upp buren. Här i Sverige skickas alla dessa uppgifter till Norrköping och ett företag som heter SMHI (Sveriges Meteorologiska och Hydrologiska Institut). Hit kommer även tusentals utländska väderobservatörers anteckningar. De får även in bilder från satelliter uppe i rymden. Sedan är det dags för de utbildade Pär Holmgren, meteorolog på SVT. meteorologerna att försöka lista ut hur moln och vindar kommer att röra sig och på så sätt kunna få fram en bild av hur vädret kommer att bli de närmsta dagarna. När meteorologerna säger hur vädret ska bli, kallar vi detta för en prognos. Från SMHI skickas sedan prognosen ut till radio, tv, Internet och tidningar. På så vis kan människor planera om man ska åka och bada eller om man istället ska plocka fram regnkläderna och paraplyet. Du har säkert sätt en väderkarta i både tv eller i en tidning. 32

33 Kartorna innehåller många olika konstiga symboler och vi ska nu försöka lära oss de vanligaste. Väderkarta L Lågtryck H Högtryck Varmfront Kallfront Soligt Växlande molnighet Regnområde Regnskurar Mulet och snöfall Åskskurar Dimma Stormvarning Vädersymboler 33

34 Ordfläta I ordflätan gömmer sig 15 stycken ord som har med väder att göra. Orden kan vara skrivna på många olika håll. Framåt, bakåt och på olika diagonaler, men aldrig krokigt. Samma bokstav kan ingå i flera olika ord. Orden är: meteorologi, regn, sol, åska, blixt, hagel, snö, dimma, frost, dagg, storm, moln, termometer, årstid och regnbåge. Kan du hitta alla? Lycka till! S R L O S T I U J L Y C K A T I L L V D W Q J Ö M N G T R E I X S D R J H R G A T F T I U Y T G F D E S K A Z S A Q C B K N Ä Å G Ö S J D R X D C F V S G B H N I Å U Y Å A S D F P T O H I P B O I T R V E R D S O A F A G K Å J U Y M E T E O R O L O G I Y G T E R M N H Z M S Q W E E R T E U I B Y S K O L A N I S L S P Å I K Y T R R D S S A N C B G T R S D A R T E Y U J Ö L L K I J H Y A P O I G Ö U F D O E V N H Y C G F E D N T O P W M A C D K G S G D R S W D C H F Ö U H S Å S D R T R E T E M O M R E T X J H S Ö R I F D A L B X S A M M I D D E Y J K I X F B J M K L K O Ä L R F T G Y H U I Ö B F F R O S T S E T 34

35 Vilka hör ihop? Para ihop rätt vädersymbol med rätt beskrivning. Dra streck mellan dem du tycker hör samman. När du är klar kan du titta på sidan 33 för att se om du har gjort rätt. Soligt Regnskurar Mulet och snöfall Högtryck Växlande molnighet H Stormvarning Dimma Lågtryck Varmfront L Kallfront Åskskurar Regnområde 35

36 Gör din egen väderkarta Du kommer att få ett A3-papper som du ska använda. Sen låtsas vi att du är meteorolog och ska göra en egen väderkarta med karta, prognos, vädersymboler och temperaturer. Den kan tex se ut så här: 36

37 Bygg en egen nederbördsmätare Material: Pet-flaska av tunn klarplast Glaskulor eller småsten Tejp Sax Linjal Vatten Förberedelser: Klipp eller skär av pet-flaskan i två delar. Tejpa kanterna där klippet gjorts. Lägg i kulorna eller stenarna i den undre delen och häll på vatten så att de täcks. Kulorna behövs för att regnmätaren inte ska blåsa omkull. Markera på en tejpbit utanpå var vattennivån är. Där börjar skalan med 0 mm. Gör sedan skalstreck uppåt. Vänd den övre delen och sätt den ovanpå som bilden visar. Nu har du en regnmätare som ska placeras på en öppen någorlunda vindskyddad plats. Nederbördsmätning: På sommaren är det lätt att mäta nederbörd eftersom det bara är hagel som måste smältas innan mätning kan ske. Kom ihåg att tömma ut regnet som du har mätt. 37

38 Avslutning Det finns säkert mycket mer som du skulle vilja lära dig om väder. Frost, storm, tornados, cykloner och dagg är några begrepp jag inte beskrivit i häftet. Du kommer säkert på ännu fler. Vi kommer nog att halka in på något av dessa områden i våra diskussioner och laborationer på lektionerna. Jag tog dock inte upp allt här, då skulle detta häfte ha blivit alldeles för tjockt. Hoppas att du haft en intressant och lärorik läsning. Jag är säker på att du lärt dig en massa nya spännande saker om vårt väder! 38

39 TIPS! Internetsidor om väder: (Sveriges Meteorologiska och Hydrologiska Institut) (Skolvädernätet) Böcker om väder: Fakta om väder av Pär Holmgren (Almqvist & Wiksell) Vädrets makter av Sally Morgan (Bra böcker) Lär dig om väder av Robin Kerrod (Valentin förlag) 39