Avainsanat: Korkeapaine, matalapaine, tuuli, tuulijärjestelmät, tuulen synty. Välineet: Videotykki, PowerPoint-esitys, karttamoniste, tehtävämoniste

Transkriptio

1 ikko iuttu OuLUA, sivu 1 TUULI Avainsanat: orkeapaine, matalapaine, tuuli, tuulijärjestelmät, tuulen synty Luokkataso: Lukio Välineet: Videotykki, PowerPoint-esitys, karttamoniste, tehtävämoniste Tavoitteet: - Tiedolliset: Oppilaat oppivat ymmärtämään, miten tuuli syntyy. Opitaan hahmottamaan maapallon tuulijärjestelmät, ja jakamaan ne eri mittakaavoille. Tärkeää on oppia ja sisäistää terminologia, sillä sitä tarvitsee monissa muissakin ilmakehään liittyvissä ilmiöissä. Tuulen merkitykset eri mittakaavoilla tulisi oppia tuntemaan. - Taidolliset: Oppilaat kykenevät oppitunnin jälkeen tarkkailemaan ja tulkitsemaan tuuleen liittyviä perusilmiöitä (esim. merituuli) käytännössä, sekä hahmottamaan tuulijärjestelmiä sääkartoilta. Tärkeää on myös saada taidot soveltaa opittuja tietoja monimutkaisempiin ilmakehän ilmiöihin, kuten sääjärjestelmiin. - Asenteelliset: Tunnin tavoitteena on saada oppilaat innostumaan ilmakehän ilmiöiden käytännön tarkasteluun. yös ympäristökasvatusta voidaan ottaa mukaan ilmastomuutoksen ja tuulisuuden suhteen kautta. Esimerkkitoteutus: Johdatellaan aiheeseen keskustelemalla esim. harrastuksista, joissa tuulta käytetään hyväksi. Voidaan keskustella myös myrkyistä ja muista oppilaiden henkilökohtaisista kokemuksista tuuleen liittyen. PowerPointin alussa on tuuleen liittyviä otsikoita syksyltä 2011, sekä kaksi kuvaa Oulun Nallikarista lokakuun alusta (2011), jolloin tyrskyt olivat parhaimmillaan lähes 10 metrin korkuisia. PowerPointin avulla käydään läpi tuulen syntyteoria, jota animaatio Tuulen synty -dian alareunassa esittää. äydään läpi tuulen luokittelu mittakaavan mukaan, sekä tuuleen vaikuttavat tekijät. Aloitetaan planetaarisista tuulista ja mennään kohti pienempiä tuulijärjestelmiä. Näin ensin hahmottuvat suuret kuviot, joiden jälkeen pienempien tuulijärjestelmien liike on helpompi ymmärtää. Planetaarisissa tuulissa käydään läpi Coriolis-ilmiö, mikäli sitä ei aiemmin ole opeteltu. Sitä varten planetaaristen tuulten diassa on havainnollistettu maapallon pyörimisnopeutta päiväntasaajalla, Suomen korkeudella sekä pohjoisnavalla. Alueellisten tuulten yhteyteen on laitettu jäljennös Pohjoismaiden alueen tuulikartasta, jonka avulla Coriolis-ilmiötä ja ilman liikkumista korkeapaineesta matalapaineeseen voidaan vielä havainnollistaa. artassa nuolten värin muuttuminen kohti punaista tarkoittaa tuulen nopeuden kasvua. Samassa yhteydessä voidaan opettaa monsuunituulet, joista ei PowerPointissa ole erikseen dioja. arttatehtävässä on puolestaan jäljennökset Euroopan tuulikartoista ( ) sekä maanpinnalta että 11 km:n korkeudelta. artoista tulisi löytää eri tuulijärjestelmiä (planetaarisia ja alueellisia) sekä suihkuvirtaukset. Tehtävä voi olla haastava, ja sen läpikäymiseen on syytä varata aikaa enemmän kuin itse tekemiseen. PowerPointista löytyy vastausdiat. PowerPointissa oleviin valokuviin on havainnollistettu nuolilla ja teksteillä, mistä ilmiöstä on kyse.

2 ikko iuttu OuLUA, sivu 2 Niiden avulla voi kannustaa myös tuulen aiheuttamien ilmiöiden tarkkailuun käytännössä (esim. merituuli rannikolla). Lopuksi käydään lävitse myrskytuulet. Diaan on koottu olennaiset faktat myrskytuulista. Tehtävät: Alle on laadittu muutamia tehtäviä, joita voi hyödyntää tuulten opettamisessa, joko PowerPointesityksen aikana tai sen jälkeen (suositeltavampaa). Tehtävässä 1 on Fennoskandian kartta, johon on piirretty isobaarit. arttaan tulisi täydentää tehtävänannossa vaaditut tiedot. Tehtävän tarkoituksena on kerrata tuulen synty ja tuuleen vaikuttavat tekijät. Tehtävä harjoittaa myös opitun tiedon soveltamista. Tehtävässä 2 on Aasian manner kesällä ja talvella. Oppilaan tulisi merkitä karttoihin monsuunituulia aiheuttavat ilmanpaineet sekä monsuunituulten suunnat. Tehtävässä 3 on Euroopan kartta, johon on merkitty korkeapaineiden ja matalapaineiden keskukset. arttoihin tulisi piirtää ilmanpainekäyrät ja vallitsevat tuulet sekä vastata lisäkysymyksiin. arttatehtävä löytyy vastaus-osion jälkeen. Sivulla 9 on alatuulet, sivulla 10 ylätuulet.

3 ikko iuttu OuLUA, sivu 3 Tehtävä 1. arttaan on piirretty Skandinaviassa vallitsevat ilmanpaineet. Isobaarien väli on 5 hpa. atso karttaa ja vastaa alla oleviin kysymyksiin. 1. Selitä lyhyesti, miten tuuli syntyy? 2. erkitse kuvaan matalapaineen () ja korkeapaineen () keskukset kirjaimin. 3. erkitse harmaisiin ympyröihin vallitseva tuulensuunta nuolella. 4. inkä ympyrän kohdalla tuulen nopeus on suurin? Vahvista sen ympyrän kehä kynällä, ja perustele valintasi:

4 ikko iuttu OuLUA, sivu 4 Tehtävä 2. Tammikuu Heinäkuu Yllä olevissa kartoissa näkyy osa Aasian mannerta. erkitse kumpaankin karttaan matalapaineen alue (), korkeapaineen alue () sekä vallitsevat tuulet nuolilla. Vastaa sen jälkeen alla oleviin kysymyksiin. Huomioi karttojen ajankohdat! 1. itä ilmiötä karttoihin merkityt tuulet kuvastavat? 2. iten ilmiö vaikuttaa Etelä- ja aakkois-aasian luonnonoloihin?

5 ikko iuttu OuLUA, sivu 5 Tehtävä Euroopan karttaan on merkitty kaksi matalapaineen keskusta () ja kolme korkeapaineen keskusta () sekä kunkin keskuksen ilmanpaine hehtopascaleina (hpa). Lisäksi näkyviin on laitettu neljän sääaseman ilmanpaineet. 1. Hahmottele karttaan isobaarit kymmenen hehtopascalin välein. 2. Piirrä vallitsevaa tuulta kuvaavat nuolet Etelä-Suomeen, Etelä-Norjaan, Skotlantiin ja eski- Eurooppaan. 3. illä alueilla on todennäköisesti tyyntä tai lähes tyyntä? illä alueilla tuuli on puolestaan kovaa? Perustele vastauksesi.

6 ikko iuttu OuLUA, sivu 6 VASTAUSET Ratkaisu tehtävään 1. atalapaineen keskus Ruotsin yllä ja korkeapaineen keskus uolan niemimaalla. Ilma pyrkii korkeapaineesta matalapaineeseen, mutta Coriolis-ilmiön, ympyräliikkeen kiihtyvyyden ja kitkan yhteisvaikutus kääntää virtausta isobaarien suuntaiseksi. Ilma virtaa voimakkaimmin siellä, missä painegradientti on suurin. Tuuli puhaltaa voimakkaimmin siis siellä, missä isobaarit ovat tiheimmässä, eli tässä tapauksessa matalapaineen keskuksen koillispuolella olevan ympyrän kohdalla.

7 ikko iuttu OuLUA, sivu 7 Tehtävän 2. ratkaisu Tammikuu Heinäkuu yseessä on monsuunituulet. Tammikuussa Aasian manner jäähtyy ympäröiviä merialueita nopeammin, jolloin mantereen ylle kehittyy korkeapaine ja Tyynenmeren ylle matalapaine. Heinäkuussa tilanne on päinvastoin, sillä kesällä auringon säteilykulman ollessa suuri, manner lämpenee merialueita nopeammin kehittäen matalapaineen mantereen ylle. Talvimonsuuni tuo aakkois-aasiaan kylmää ja kuivaa ilmaa ylängöiltä. Usein tuuli tempaa mukaansa myös kiintoainesta kuivilta ylänköalueilta, jolloin aakkois-aasiaa voi piinata pitkät ja sakeat hiekkamyrskyt. Talvimonsuuni tuo sateita kuitenkin Intian itärannikolle, joka kesämonsuunin aikaan jää kuivaksi. esämonsuuni tuo aakkois-aasiaan ja Intian runsaasti kosteutta merialueilta. antereen yllä kosteus tiivistyy sateiksi, ja näiden monsuunisateiden johdosta aakkois-aasia onkin yksi maailman sateisimmista alueista. Runsaat, mutta vuodenaikojen mukana huomattavan epätasaisesti ajoittuvat sateet pitävät yllä omaleimaista kasvillisuutta, joka monimuotoisuutensa puolesta on verrattavissa sademetsiin. esäisellä matalapaineella on myös ihmistoiminnan myötä kehittynyt laaja negatiivinen vaikutus: se kerää kesän ajan ilmansaasteet mantereen ylle koko Aasian alueelta. Tämän johdosta loppukesästä aakkois-aasian yllä voikin leijailla useiden kilometrien paksuinen ja yli Euroopan kokoinen saastepilvi, joka aiheuttaa hyvin happamia sateita ja lisäksi varjostaa auringon säteilyä voimakkaasti. Saastepilvi on lisäksi myrkyllinen niin ihmiselle kuin muillekin eliöille, ja se aiheuttaa vuosittain lukuisia kuolemantapauksia Aasian maissa.

8 ikko iuttu OuLUA, sivu 8 Tehtävän 3. ratkaisu Esimerkkiratkaisu, karttaan piirrettyjen isobaarien sijainti ei ole ainoa oikea vaihtoehto. Tärkeintä on, että isobaarit on piirretty loogisesti matalapaineiden ja korkeapaineiden keskusten ympärille, ja väleille annetut havaintoasemien ilmanpaineet on huomioitu. Tuulen suunnissa on tärkeintä, että niissä on otettu huomioon tuuleen vaikuttavat tekijät (Coriolis-ilmiö jne), eikä tuulia ole piirretty suoraan korkeapaineesta kohti matalan keskustaa. Tuuli on voimakkainta Brittein saarten alueella, sillä siellä painegradientti on voimakkain. Se johtuu siitä, että voimakas Azorien korkea on lähellä Pohjanmerellä olevaa syvää matalapainetta. Tyveniä alueita ovat korkeapaineiden keskusten läheiset alueet, sekä laajat alueet Itä-Euroopassa ja Venäjällä, jossa isobaarit ovat harvassa (korkeapaineen selännettä).

9 ikko iuttu OuLUA, sivu 9

10 ikko iuttu OuLUA, sivu 10