A Day in the Life of the Earth: förstå hur människan klimatförändringar
Inlagd av DrJeff den 13 juni 2009
Filed under 1,3. Körning med Jordi, 4. Jorden, 4,1. Miljö och klimatförändringar, 4,2. General Biosphere
Copyright 2009 | Om den här bloggen
Detta inlägg är en Körning med Jordi.
Detta är crossposted på Huffington Post HÄR.
Not till läsaren: klicka på länkarna i texten för den verkliga data. Detta är inte ett skönlitterärt verk.
Från Dr James Hansen, chef för NASA Goddard Institute for Space Studies om denna post -
Allmänhetens kunskap om klimatförändringen beror på en förståelse av tidsskalor. Goldstein [Dr Jeff] gör ett strålande jobb med att rensa snabbhet som människan gjort ingrepp i klimatsystemet, och sambandet mellan den globala uppvärmningen med utseendet av teknik som drivs med fossila bränslen.
"Pappa, hur lång är en miljard år?"
Så fort vi klev in i bilen i morse, och spände upp, sa jag "så Jordi, jag behöver lite hjälp. Jag behöver mer material för bloggen. "" Pappa, vad menar du med "material"? "" Det är vad författarna kallar saker som de använder för att skapa berättelser ", sa pappa.
Det var en vacker, solig morgon, så han började prata om ... solen. Han hade massor av frågor, var kommer det ifrån, vad brinner för att göra det så ljust, hur gammalt är det, vad kommer att hända med jorden när det inte brinner? Den senaste var särskilt cool. Jag frågade honom om han trodde på frågan "vad kommer att hända med jorden när solen dör?" Är något många barn kan fråga. Han sa "Ja!" Jag frågade honom vem han tyckte var den första person som faktiskt räkna ut det. Han visste inte. Jag sa till honom att det var jag.
När jag var Grad student vid Penn, en av undergrads i den klass jag undervisade ställt denna fråga. Jag visste inte svaret, så jag sa att jag skulle veta. Jag försökte men jag kunde inte. Ingen hade gjort det förut. Så jag bestämde mig för att vara den första. Jag visste inte om jag kunde, och jag visste inte vad jag skulle hitta, men det var otroligt spännande och det är vetenskap. Här är resultatet. (Och det var långt ifrån slutet på historien.)
Jordi sa, "du gjorde?" Jag tittade på honom förvånat ansikte i backspegeln och sa "Yup, din pappa." Sedan sade han, "That's sooo konstigt! That's sooo cool! Jag ställde en fråga som ni listat ut! "Han var mycket stolt. Jag kände mig så ansluten till honom. (Vi får se senare om han berättade för sina vänner.) Och jag lovar att jag ska göra denna historia i ett blogginlägg, för nu väntar på resten av historien.
När vi kom till skolan 20 minuter senare hade jag en månads värde av "material" för Körning med Jordi (stay tuned). Samtalet var otrolig. Vid ett tillfälle dock, sprang Jordi i en konceptuell väggen när jag talade om solens livstid är 10 miljarder år, och att det är nu halvvägs genom sitt liv. Han sa "Pappa, hur lång är en miljard år?", Vilket är varför jag skrev det här inlägget.
Det är faktiskt en så viktig fråga, och jag tänkte på det hela vägen hem. Det är kärnan i ett centralt återkommande problem inom den vetenskapliga utbildningen i att de allra flesta människor man inte förstår lång tid som är mycket längre än vår livstid. Inte undra på att folk inte förstår global uppvärmning som beror på mänsklig påverkan, och tycker att det är rimligt att tolka data som förklaras av naturliga variationer i miljön under långa tidsperioder. Inte undra på att folk inte förstår att tidsplanerna för utvecklingen av arter.
Så här nu är ett nytt sätt att se på det. Tack Jordi! Jag tror att detta kommer att bidra till massor av folk förstå något de har aldrig förstått förut.
Människor och tid
Vi människor lever i genomsnitt cirka 75 år (i den utvecklade världen, i Afrika den förväntade livslängden är skrämmande låg på 32 till 55). Jag antar att 75 år är medellivslängden för en människa i avsaknad av förödande sjukdomar som aids, och med tillgång till modern medicin.
Vi människor vill också att uppfatta tidens gång i andelar i sekunder, minuter, timmar, dagar, veckor, månader och år. Vi har skapat dessa enheter, eftersom de är bekväma, anslutna till rytmer på himlen och i våra kroppar, och alla används för att få känslan av händelser både korta och långa. Här är den kritiska punkten för resten av historien,
En av våra genomsnittliga människor ser 75 år x 365,25 dagar / år =
27.394 dagar i livet
That's amazing. Det är 27.394 dagar att komma upp på morgonen, äter, arbetar, spelar, avkopplande, och går till sängs. Sätt detta sätt, längden på en enda dag är helt obetydliga i förhållande till en människas livstid. Kommit överens om? Bra.
A really cool Diary
Så låt oss säga att jag hade en riktigt cool kalender med en sida för varje dag i våra genomsnittliga människas liv. Det är en enda bok med 27.394 sidor. Jag skulle kunna ge den till dig vid födseln och be dig att registrera ditt liv en sida-en dag i taget (med lite hjälp från en vän i början och kanske senare år). Som jag sa, en cool dagbok.
A Day in the Life of the Earth
Låt oss säga att jorden var det stora kosmiska varelse. Hon har en livslängd på cirka 10 miljarder år, från hennes födelse med solen nästan 5 miljarder år sedan, att hennes slutgiltiga öde när Solen är i sin sviktar år cirka 5 miljarder år från nu (nope inte tala om).
Jorden har naturligtvis mycket att säga, och hon har varit dagbok sedan hon föddes. Men hon har det i alltför många volymer, eftersom alla inte kom med många sidor, och de är alla gamla och slitna ut. Hej, tror jag en ny dagbok är en perfekt present till henne, jag ska ge henne en av mina really cool dagböcker med 27.394 sidor. relative to Earth's lifetime. Jag ska hjälpa henne att flytta alla sina gamla dagboksanteckningar till det nya så kommer det att verkligen spela in sitt 10 miljarder år liv. Varför kallar vi varje sida en geologisk dagligen (Dr Jeff påhittat sikt.) Och varje Geologisk Day är helt obetydliga i förhållande till jordens livstid. Har ju trots allt jorden 27.394 av dem.
Varje Geologisk Day, kommer Earth skriver i sin dagbok den brister och förehavanden för den dagen. Här är nästa viktiga punkt -
Vart och ett av de 27.394 sidor i jordens dagboksliknande varje Geologic Day -
är 365.000 år lång
tillräckligt med tid för 14.600 generationer
How come? Easy: 10 miljarder år dividerat med 27.394.
Ta en minut att bearbeta det.
Jag hoppas detta ger dig ett nytt perspektiv för spänner tid för jordens kallad geologisk tid i förhållande till den tid för våra flyktiga liv.
Så jag ger min vän jorden en av mina cool dagböcker. Hon gillar det-hennes liv allt i en bok. Jag råkar också vara mycket nära med jorden, och hon låter mig titta på hennes dagbok. Så här är vi mitt i hennes liv och hon nyss avslutat sin post för dag 13.697. Hon har redan skrivit den första 13.696 sidor (jag hjälpte henne att överföra uppgifter från hennes gamla dagbok med Apple Time Capsule.) Här är nu är hennes sida 13.697 --
Dear Diary -
Till lärare:
Du kan verkligen göra detta till en stark visuell demonstration i klassen. The life of Earth inspelade på 27.394 pappersark är en utmaning att visa. Men om du kan låna några kartonger av Xerox papper, där varje kartong innehåller normalt 10 förpackningar, så här är vad jag skulle göra. Varje bunt innehåller 500 ark. Så du behöver 5 hela kartonger (that's 50 förpackningar = 25.000 ark) + 4 förpackningar (en annan 2.000 ark) + 394 ark.
Utan att berätta för klassen något om vad du gör, få dem att ta förpackningar ur lådorna (utan att öppna dem) och lägg dem på golvet. Låt dem öppna en bunt för att se hur många blad i den. I själva verket har dem räkna lakanen i bunt och ta ut 394 ark du behöver. Sedan:
• promenad dem genom begreppet en dagbok för en genomsnittlig människa livstid: de ska beräkna hur många dagbok sidor de skulle behöva om det finns en sida per dag och sedan låta dem räkna ut hur många skivor ligger på golvet, "Oh, the Antalet dagar i en människas livstid! WOW! Det är många dagar för en människa! "
• Låt dem på idén att ge denna dagbok till jorden, och med en livslängd på 10 miljarder år, har dem räkna ut hur många år av historia finns på varje blad, "365,000 år! No way! "Har sedan själv räkna ut motsvarande antal generationer på ett ark antagande 25 år per generation (en rimlig tid från förälder föda barn av förälder födelse) -" Kan det vara rätt? 14.600 generationer!? "
• nytt ordna papper med hälften på ena sidan av golvet för att representera jordens historia som redan registrerats, och den andra hälften på andra sidan golvet representerar jordens framtida historia.
• Plocka sedan den enda pappersark som representerar de senaste 365.000 åren av historia, så att i detta blad, är den sista dagbok nuet. Låg det mellan de två grupperna av papper som representerar det förflutna och framtida historia jorden.
Be klassen att tänka på detta ark som en 24-timmars klocka. Så på tiden 0:00:00, du är i början av plåt, 365.000 år sedan. Vid tiden 12:00:00 du är i mitten av duken 182.500 år sedan. Vid tiden 24:00:00 du är i nuet, där ni alla råkar sitta i klassen.
Be dem att beräkna tiden på dygnet när mänskliga civilisationen började (10.000 år sedan, svar: vid tiden 23:20:19), när den industriella ålder började (en ålder av fossila bränslen, 150 år sedan, svar: vid tiden 23 : 59:25).
Låt dem titta på världens befolkningstillväxt notera vad som hände under år av fossila bränslen, den koldioxid nivå under de senaste 650.000 åren, och världen temperaturen under de senaste 2000 åren. Vad är data säger du?
• ha dem räkna ut hur många skivor sedan dinosauriernas utdöende ägde rum.
• ha dem forskning jordens geologiska historia, och få reda på vilka ark innehåller andra milstolpar eller viktiga mellanrum i jordens historia.
Detta bör Mind blowing! Det är en upplevelse för dina elever kommer troligen att minnas för livet.
Bildtexten: Earth från MESSENGER rymdfarkost som flög förbi jorden den 2 augusti 2005. KABELLARIUM går in i omloppsbana runt Merkurius den 18 mars, 2011.
Image courtesy NASA, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, och Carnegie Institution of Washington.
5 Svaren till "A Day in the Life of the Earth: förstå hur människan Climate Change"
- Jeff Padgett säger:
1 oktober 2009 kl 9:56Jag skulle vilja veta exakt hur koldioxid fungerar som en växthusgas, även om det bara finns i spårmängder. Är det något om dess geometri eller vad? Jag är inte en global uppvärmning denier, jag vill bara förstå hur processen fungerar.
- DrJeff säger:
6 oktober 2009 kl 9:59Hej Jeff s. --
Grundtanken är att energi i form av synliga solljus strömmar genom jordens atmosfär och värmer upp ytan. Här är en viktig punkt - alla objekt på planeternas temperatur (som du och jag - och ytan av jorden) avger (utstråla) en annan variant av ljus kallas infrarött ljus. Man hör ofta folk hänvisar till detta som värmestrålning. Så energin i solljuset absorberas av jordens yta är sedan åter strålade ut som infrarött ljus. Om det inte var, skulle ytan hålla hettas upp till högre och högre temperaturer som Jorden skulle kunna dumpa den energi som ständigt får så synlig solljus. Now here's the problem - det finns gaser i atmosfären som absorberar infrarött ljus som kommer från ytan. Det är en egenskap hos molekyler av dessa gaser. Dessa är de så kallade växthusgaserna. De sedan åter utstråla den infraröda energi de har fått, och ett stycke som går ... tillbaka till ytan. Nettoeffekten är att växthusgaserna gör det svårare för jordens yta att åter stråla tillbaka ut i rymden. Resultatet är en ny jämvikt nås där energi till jorden = energi ut på toppen av jordens atmosfär, men priset jorden betalar en högre yttemperatur än om atmosfären med sina utsläpp av växthusgaser inte var närvarande. Det är faktiskt en naturlig växthuseffekt, med jordytans temperatur högre på grund av naturliga växthusgaser i atmosfären. Oron är ADDED växthuseffekten orsakas av växthusgaser som människan har att pumpa i atmosfären sedan början av den industriella revolutionen. Låt mig veta om detta ger den grundläggande förståelsen. Jag vet också att det kommer att ta upp många frågor, t.ex.: Varför CO2 som spårgas ställe så stor roll? Hur vet vi att CO2 är en växthusgas? Så jag ville ge en länk till en historia av vetenskaplig förståelse för den roll CO2 spelar i den globala uppvärmningen. Här ett American Institute of Physics webbsida du bör läsa: http://www.aip.org/history/climate/co2.htm -
Dr Heather Good Says:
22 oktober 2009 kl 10:09Jag försökte tänka på något jag någonsin sett 27.394 på en gång eftersom jag inte har 50 förpackningar av papper här. För några år sedan min flickscouter gjorde ett öre enhet och vi var tvungna att skilja kanadensiska och amerikanska ören i våra donationer och rulla dem till rör på $ .50.
Vi satte oss ner med en hög med $ 220 dollar i pennies, inte riktigt $ 273,94 som krävs för experimentet, men nära. Det krävdes två dussin flickor över två timmar att sortera och rulla dem alla efter att sprida dem skikt djupt i åtta stora tabeller. Vi förde dem i ca 10 hinkar och varje hink var mycket tung som 22.000 pennies väger ca 66kg. Vi räknade ut 440 rullar med 50 öre att ta till banken och vi tillbringade allt på ett spännande äventyr camping. Ett öre - så oviktiga - men 22.000 Geologisk Days av dem? - Kraftfull nog att skapa en värld av skoj för två dussin flickor.
- DrJeff säger:
23 oktober, 2009 at 7:21Hej Heather! Det är ett underbart exempel på hur lärandet för den här tjänsten kan omarbetas i andra kraftfulla sätt.
-
Ted Magnuson säger:
23 Oktober 2009 kl 4:06Misstro i toxiciteten av koldioxid är en sak, men jag tänker också, hur befolkningen förväntas uppgå till 7 miljarder snart. Det var bara 3 miljarder år 1960. Om inte något drastiskt medkännande och brett stöd händer snart, vad kommer livet på jorden att se ut år 2050. Kan jorden stöd 20 miljarder människor. Snacka om cap and trade!
