A Day in the Life of the Earth: Understanding Human-Induced Climate Change
Skrevet av DrJeff den 13 juni 2009
Arkivert under 1.3. Driving Med Jordi, 4. Jorden, 4.1. Environment and Climate Change, 4.2. General Biosphere
Copyright 2009 | Om denne bloggen
Dette innlegget er et Kjøring med Jordi.
Dette er krysspostede på Huffington Post HER.
Merknad til leseren: klikk på lenkene i teksten for reelle data. Dette er ikke et verk av fiksjon.
Fra Dr. James Hansen, direktør for NASAs Goddard Institute for Space Studies om dette innlegget -
Offentlig forståelsen av klimaendringene avhenger av en forståelse av tidsskalaer. Goldstein [Dr. Jeff] gjør en strålende jobb med å gjøre klart for hurtighet av menneskeskapte inngrep i klimasystemet, og korrelasjon av global oppvarming med utseendet på teknologi drevet av fossilt brensel.
"Pappa, hvor lenge er en milliard år?"
Så snart vi fikk i bilen i morges, og spent opp, sa jeg "so Jordi, jeg trenger litt hjelp. Jeg trenger mer stoff for bloggen. "Pappa, hva mener du med" stoff "?" "Det er det forfatterne kaller ting de bruker for å skape historier, sier pappa.
Det var en vakker, solfylt morgen, så han begynte å snakke om ... Solen. Han hadde mange spørsmål-hvor kom det fra, hva som brenner på den for å gjøre det så lyst, hvor gammel er den, hva vil skje med Jorden når det slutter å brenne? Den siste var særlig kult. Jeg spurte ham om han trodde på spørsmålet "hva vil skje med Jorden når Solen dør?" Er noe mange unger kan spørre. Han sa "ja!" Jeg spurte ham hvem han trodde var den første personen til å faktisk finne ut av det. Han visste ikke. Jeg fortalte ham at det var meg.
Da jeg var grad student ved Penn, en av de Undergrads i klassen jeg lærte spurt det spørsmålet. Jeg visste ikke svaret, så jeg fortalte henne at jeg ville finne det ut. Jeg prøvde, men jeg kunne ikke. Ingen hadde gjort det før. Så jeg bestemte meg for å være den første. Jeg visste ikke om jeg kunne, og jeg visste ikke hva jeg ville finne, men det var utrolig spennende og det er vitenskap. Her er resultatet. (Og det var langt fra slutten av historien.)
Jordi sa, "du gjorde?" Jeg så på han overrasket ansiktet i bakspeilet og sa "Yup, pappa." Så sa han: "That's sooo rart! That's sooo cool! Jeg spurte et spørsmål som du funnet ut! "Han var veldig stolt. Jeg følte meg så knyttet til ham. (Vi får se senere om han fortalte sine venner.) Og jeg lover at jeg vil gjøre denne historien til et blogginnlegg, fordi nå er du venter på resten av historien.
Innen vi kom på skolen 20 minutter senere, hadde jeg en måneds verd av "materiale" for kjøre med Jordi (følg med). Samtalen var utrolig. På et punkt om, kjørte Jordi i en konseptuell veggen når jeg snakket om Suns levetid er 10 milliard år, og at det nå halvveis gjennom livet sitt. Han sa "Pappa, hvor lenge er en milliard år?"-Og det er derfor jeg skrev dette innlegget.
Det er faktisk et så viktig spørsmål, og jeg tenkte på det hele veien hjem. Det står i sentrum for en nøkkel tilbakevendende problem i naturfagdidaktikk i at de aller fleste mennesker virkelig ikke forstå lengre tid som er langt lengre enn vår levetid. Ikke rart at folk ikke forstår global oppvarming som følge av menneskelige inngrep, og synes det rimelig å tolke dataene som forklares av naturlig variasjon i miljøet over lengre tidsrammer. Ikke rart at folk ikke forstår tidsrammer for utviklingen av arter.
Så her er nå en ny måte å se på den. Takk Jordi! Jeg tror dette vil hjelpe mange folk forstår noe de aldri har forstått før.
Mennesker og Tid
Vi mennesker lever nå i gjennomsnitt ca 75 år (i den utviklede verden, i Afrika i forventet levealder er skremmende lav på 32 til 55). Jeg antar at 75 år er forventet levealder for et menneske i fravær av ødeleggende sykdommer som AIDS, og med tilgjengelighet til moderne medisin.
Vi mennesker liker også oppfatter tidens gang i enheter av sekunder, minutter, timer, dager, uker, måneder og år. Vi har laget disse enhetene fordi de er komfortable, koblet til rytmer på himmelen og i kroppene våre, og hvert brukes til å forstå hendelser både korte og lange. Her er det kritiske punktet for resten av historien -
En av våre gjennomsnittlige mennesker ser 75 år x 365,25 dager / år =
27394 dager i livet sitt
That's amazing. Det er 27394 dager å komme opp om morgenen, spiser, arbeider, leker, avslappende, og går til sengs. Sett på denne måten, lengden på en enkelt dag er absolutt inconsequential forhold til et menneske livet. Avtalt? Bra.
A Really Cool Diary
Så la oss si at jeg hadde dette virkelig kule dagbok med én side for hver dag på en gjennomsnittlig menneskelig liv. Det er en enkel bok med 27394 sider. Jeg kunne gi det til deg på fødselen, og ber deg om å ta opp livet ditt en side-en dag av gangen (med litt hjelp fra en venn i tidlig og eventuelt senere år). Som jeg sa, en kult dagbok.
A Day in the Life of the Earth
La oss si at planeten Jorden var dette store kosmiske vesenet. Hun har en levetid på rundt 10 milliarder år, fra hennes fødsel med Sun nesten 5 milliarder år siden, til hennes skjebne når Solen er i sin avtagende år rundt 5 milliarder år fra nå (nope ikke fortelle).
Jorden har åpenbart mye å si, og hun har vært å holde en dagbok siden hun ble født. Men hun har det i altfor mange bind, siden de ikke kom med mange sider, og de er alle gamle og utslitte. Hei, jeg tror en ny dagbok er en perfekt gave til henne! Jeg skal gi henne en av mine virkelig kule dagbøker med 27394 sider. relative to Earth's lifetime. Jeg skal hjelpe henne å flytte alle sine gamle dagbok inn i den nye, slik at det vil virkelig spille inn sitt 10 milliard års levetid. Hvorfor kan ikke vi kaller hver side en geologisk DAG (en Dr. Jeff oppredde sikt.) Og hver Geologisk Day er absolutt inconsequential relativt til jordens levetid. Tross alt har Earth 27394 av dem.
Hver Geologic dag vil Jorden skriver i sin dagbok den kommer og går for den dagen. Her er neste viktige punkt -
Hver av de 27394 sider i Jordens dagbok-hver Geologisk Day -
er 365000 år lang
nok tid til 14600 generasjoner
Hvorfor? Enkel: 10 milliarder år delt på 27394.
Ta et minutt å behandle det.
Jeg håper dette gir deg et nytt perspektiv for spenn av tid for jorda såkalte geologisk tid i forhold til tidsrom for våre flyktig liv.
Så jeg gir min venn Jorden en av mine kule dagbøker. Hun liker det-livet alt i én bok. Jeg også skje for å være svært tett med Jorden, og hun la meg se på sin dagbok. Så her er vi midt i livet hennes og hun akkurat nå avsluttet sitt oppføring for dagen 13697. Hun har allerede skrevet første 13696 sider (Jeg hjalp henne overføre oppføringene fra sin gamle dagbok med Apple Time Capsule.) Her nå er hennes side 13697 --
Kjære dagbok -
Til Lærere:
Du kan virkelig gjøre dette en kraftig visuell demonstrasjon i klassen. The life of Earth registrert på 27394 ark er en utfordring å demonstrere. Men hvis du kan låne noen kartonger Xerox papir, med hver kartong inneholder vanligvis mellom 10 ris, så her er hva jeg ville gjøre. Hver pakke inneholder 500 ark. Så du trenger 5 hele kartonger (at 50 reams = 25000 ark) + 4 ris (en annen 2.000 ark) + 394 ark.
Uten å fortelle klassen noe om hva du gjør, har dem ta reams ut av boksene (uten å åpne dem), og legge dem ut på gulvet. Har dem åpne en pakke for å se hvor mange ark er i den. Faktisk har dem telle ark i pakke og ta ut 394 plater du trenger. Deretter:
• dem gå gjennom konseptet med en enkelt dagbok for en gjennomsnittlig menneskelig liv: de skal beregne hvor mange dagbok sider de ville trenge hvis det er én side per dag, har da regne dem hvor mange ark er på gulvet "oh, the antall dager i et menneskes liv! WOW! Det er mange dager for et menneske! "
• la dem inn på tanken om å gi denne dagboken til Jorden, og forutsatt en levetid på 10 milliarder år, må regne dem hvor mange års historie er på hvert ark-"365.000 år! No way! "Da må regne dem tilsvarende antall generasjoner på ett ark forutsatt 25 år per generasjon (rimelig tid fra foreldre fødsel til barn av foreldre fødselen) -" Kan det være sant? 14600 generasjoner!? "
• re-ordne papir med halvparten av det på den ene siden av gulvet til å representere Jordas historie som allerede er registrert, og den andre halvparten på den andre siden av gulvet representerer jordens fremtid historie.
• deretter velge enkelt ark som representerer de siste 365000 år med historie, slik at på dette arket, er det siste dagboknotat nåtiden. Lå det mellom de to gruppene av papir representerer fortid og fremtid historie Earth.
Spør klassen til å tenke på dette arket som en 24-timers klokke. Så på tiden 0:00:00, du er i begynnelsen av arket, 365000 år siden. På tidspunktet 12:00:00 du er i midten av arket 182500 år siden. På tidspunktet 24:00:00 du er i øyeblikket, der du hele mulig å sitte i klassen.
Be dem om å beregne tid på døgnet når menneskelig sivilisasjon begynte (10.000 år siden, svaret: at tiden 23:20:19), da den industrielle tidsalder begynte (en alder av fossilt brensel; 150 år siden, svaret: at tiden 23 : 59:25).
Har se dem på verdens befolkningsvekst merke seg hva som skjedde under en alder av fossilt brensel, det karbondioksid nivå de siste 650.000 år, og verden temperaturen de siste 2000 år. Hva er dataene fortelle deg?
• ha dem regne ut hvor mange ark siden dinosauren utryddelse fant sted.
• ha dem forskning jordas geologiske historie, og finne ut hvilke ark inneholder andre viktige milepæler eller intervaller i jordas historie.
Dette bør MIND blåser! Det er en opplevelse for elevene vil trolig huske for livet.
Bildeteksten: Jorden fra MESSENGER romfartøyet som fløy forbi Earth 2. august 2005. MESSENGER går i bane rundt Merkur 18. mars 2011.
Image courtesy NASA, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, og Carnegie Institution of Washington.
5 Svar å "A Day in the Life of the Earth: Understanding Human-Induced Climate Change"
- Jeff Padgett sier:
1 oktober 2009 kl 9:56Jeg ønsker å vite nøyaktig hvordan karbondioksid fungerer som en drivhusgass, selv om det bare er tilstede i spormengder. Er det noe om dens molekylær geometri eller hva? Jeg er ikke en global oppvarming denier, jeg vil bare forstå hvordan prosessen fungerer.
- DrJeff sier:
6 oktober 2009 kl 9:59Hei Jeff P. --
Det grunnleggende konseptet er at energi i form av synlige sollyset strømmer gjennom jordatmosfæren og varmer opp overflaten. Her er et viktig poeng - alle objekter ved planetarisk temperaturer (som deg og meg - og jordoverflata) avgir (utstråle) en annen smaken av lys kalles infrarødt lys. Du hører ofte henvise folk til dette som varmestråling. Så energien i sollyset absorberes av jordens overflate er så re-utstrålt ut som infrarødt lys. Hvis den ikke var, ville overflaten holde varme opp til høyere og høyere temperaturer som Jorden ikke kunne dumpe energien det kontinuerlig mottar som synlig sollys. Nå er her problemet - det er gasser i atmosfæren som absorberer infrarødt lys som kommer fra overflaten. Det er karakteristisk for molekylene av disse gassene. Dette er "klimagasser". De så re-utstråle den infrarøde energien de har mottatt, og en mengde som går ... tilbake til overflaten. Nettoeffekten er at drivhusgassene gjør det vanskeligere for jordoverflaten å re-stråle tilbake til verdensrommet. Resultatet er en ny likevekt er nådd der energien på jorda = energi ut på toppen av jordatmosfæren, men prisen Jorden betaler er høyere overflatetemperatur enn om atmosfæren med klimagasser var ikke tilstede. Det er faktisk en naturlig drivhuseffekt, med jordens overflatetemperatur høyere på grunn av naturlige klimagasser i atmosfæren. Den bekymringen er den ekstra drivhuseffekt forårsaket av klimagasser mennesker har blitt pumpet ut i atmosfæren siden begynnelsen av den industrielle revolusjon. Gi meg beskjed hvis dette gir grunnleggende forståelse. Jeg vet også det vil ta mange spørsmål, f.eks: hvorfor CO2 som et spor gass sted en så stor rolle? Hvordan vet vi CO2 er en drivhusgass? Så jeg ønsket å gi en lenke til en historie med vitenskapelig forståelse av hvilken rolle CO2-spiller i den globale oppvarmingen. Her en amerikansk Institute of Physics nettside bør du lese: http://www.aip.org/history/climate/co2.htm - Dr. Heather Good sier:
22 oktober 2009 kl 10:09Jeg prøvde å tenke på noe jeg hadde sett 27394 av samtidig som jeg ikke har 50 store mengder papir her. For noen år siden My Girl Scouts gjorde en penny-stasjonen og vi måtte skille canadiske og amerikanske penninger i våre donasjoner og rulle dem inn i rør til $ ,50.
Vi satte oss ned med en haug på $ 220 dollar i småmynt, ikke helt på $ 273,94 nødvendig for eksperimentet, men nær. Det kreves to dusin jenter over to timer å sortere og rull dem alle etter å spre dem lagene dypt over åtte store tabeller. Vi bar dem i ca 10 bøtter og hver bøtte var veldig tung som 22000 pennies veier rundt 66kg. Vi talte opp 440 ruller av 50 pennies å ta til banken og vi brukte alt på et spennende camping eventyr. Ett øre - så inconsequential - men 22000 Geologiske Dager av dem? - Kraftig nok til å skape en verden av moro for to dusin jenter.
- DrJeff sier:
23 oktober 2009 kl 7:21Hiya Heather! Det er et flott eksempel på hvordan læring for dette innlegget kan reframed i andre effektive måter.
-
Ted Magnuson sier:
23 oktober 2009 kl 4:06Vantro i toksisitet av karbondioksid er én ting, men tenk også hvordan befolkningen er forventet å nå 7 milliard snart. Det var bare 3 milliarder i 1960. Med mindre noe drastisk medfølende og bred støtte skjer snart, hva vil livet på jorden bli som innen år 2050. Kan jorden støtte 20 milliard mennesker. Snakk om korken og handel!
