Viens no lielākajiem izaicinājumiem, ar kuriem saskarsies mūsu studentu paaudze, ir klimata izmaiņas. Daudzus gadus zinātnieki ir sasaistījuši paaugstināto vidējo globālo temperatūru ar paaugstinātu oglekļa dioksīda un citu siltumnīcefekta gāzu daudzumu mūsu atmosfērā. Šīs gāzes darbojas kā siltumnīcas stikls - caur tām izstaro starojumu, kas sasilda planētu, bet neļauj siltumam izplūst. Šīs darbības palīdzēs studentiem saprast, kā šis process darbojas, un darbības, kuras viņi var veikt, lai palīdzētu.
Kopš rūpniecības revolūcijas oglekļa dioksīda daudzums mūsu atmosfērā ir palielinājies. Kopš 18. gadsimta beigām ar fosilā kurināmā dedzināšanu darbināmo mašīnu pieaugums izraisīja pārsteidzošu ražošanas pieaugumu. Šīs mašīnas galvenokārt darbināja, sadedzinot lielu daudzumu ogļu. Akmeņogles ir izgatavotas galvenokārt no oglekļa un sadedzinot rada oglekļa dioksīdu. Vārda vienādojums degšanai ir degviela + skābeklis → oglekļa dioksīds + ūdens.
Lai arī tagad dzirnavas un rūpnīcas galvenokārt tiek barotas, izmantojot elektrību, cilvēki visā pasaulē joprojām izmanto fosilo kurināmo, piemēram, jēlnaftu un ogles, kā dažus no mūsu galvenajiem enerģijas avotiem. Faktiski daži elektroenerģijas ražošanas veidi ir saistīti ar fosilā kurināmā sadedzināšanu. Atmežošana ietekmē arī oglekļa dioksīda daudzumu. Atmežošana ir koku attīrīšana no teritorijas un neaizvieto vairāk koku. Fotosintēze ir process, kurā no atmosfēras tiek noņemts ogleklis. Tā ir ķīmiska reakcija, kuru augi izmanto, lai pagatavotu savu ēdienu. Ja daudzi koki tiek iznīcināti un netiek aizstāti, ir mazāk augu, kas oglekli noņem no gaisa. Lai uzzinātu vairāk par to, kā ogleklis pārvietojas uz atmosfēru un no tās, un dzīvajām lietām, iepazīstieties ar mūsu oglekļa cikla stundu plāniem.
Zinātnieki ir atzīmējuši, ka laika gaitā vidējā temperatūra uz Zemes ir pieaugusi. Viņi uzskata, ka viens no veicinošajiem faktoriem ir siltumnīcas efekts . Šo efektu rada siltumnīcefekta gāzu , piemēram, metāna, ūdens tvaiku un oglekļa dioksīda, uzkrāšanās. Metāns var rasties, sadaloties organiskajiem materiāliem; cilvēka radīts metāna avots ir lauksaimniecība. Oglekļa dioksīds var rasties degšanas laikā, tāpat kā automašīnas dzinējā. Atmosfēras ūdens tvaiki var nākt no iztvaikojošām jūrām un ezeriem, kā arī kā sadegšanas blakusprodukts. Zeme absorbē Saules visu viļņu garumu starojumu, un daži no šī starojuma izraisa Zemes sasilšanu. Šis siltums tiek izstarots prom no Zemes kā infrasarkanais. Siltumnīcefekta gāzes absorbē un notver šo enerģiju, izraisot atmosfēras sasilšanu. Tieši tāpat darbojas siltumnīca. Stikls izstaro starojumu siltumnīcā, bet tas neļaus karstumam iziet.
Lai gan zinātniskajā aprindā par saikni starp augošo siltumnīcefekta gāzu līmeni un globālās temperatūras paaugstināšanos ir panākta vienošanās, siltumnīcefekta gāzu palielināšanās iemesls nav. Daži zinātnieki uzskata, ka šīs atmosfēras sastāva izmaiņas ir likumsakarīgas. Viņi uzskata, ka atmosfēras sastāvs dabiski mainās ciklos, ar laiku, kad siltumnīcefekta gāzu līmenis ir augsts, un citreiz, kad tas ir zems. Lielākais vairums zinātnisko iedzīvotāju tomēr uzskata, ka globālās temperatūras paaugstināšanos izraisa cilvēka darbība.
Tomēr globālās temperatūras paaugstināšanās izraisīs klimata izmaiņas , kas ir izmaiņas vidējā laikapstākļu pieredzē apgabalā dažu desmitgažu laikā. Tas varētu izraisīt vairāk sausuma vasarā un vētras ar ārkārtīgu sniegu ziemā. Klimata pārmaiņām visā pasaulē var būt postoša ietekme uz ainavu, dzīvnieku un pat cilvēku dzīvībām. Potenciālā ietekme var ietvert dažādus migrācijas modeļus dažiem dzīvniekiem vai kultūrām, kas neaug tik labi pasaules apgabalos, ja tie agrāk bija bagātīgi. Dažos apgabalos laika apstākļi var būt ekstrēmāki, jo temperatūra pasaulē paaugstinās. Temperatūras paaugstināšanās ietekmēs arī polārā ledus daudzumu. Kad šis ledus kūst un līdz ar okeānu termisko izplešanos jūras līmenis paaugstinās. Tas var būt īpaši bīstams dažām zemu salu valstīm, piemēram, Maldīvijai - valstij, kas jau ir pakļauta piekrastes plūdiem. Globālās temperatūras izmaiņas ir ietekmējušas arī dzīvnieku dzīvotnes. Adélie pingvīni, kas līdzās imperatora pingvīniem ir vienīgie īstie antarktiskie pingvīni, var kļūt apdraudēti, jo samazinās to kosmosa daudzums, ko viņi var dzīvot Antarktīdā.
Ir daudz veidu, kā cilvēki strādā, lai samazinātu mūsu oglekļa pēdu . Izmantojot mazāk elektrības mūsu mājās, mēs varam samazināt fosilā kurināmā daudzumu, kas sadedzināts spēkstacijās. Nelielas darbības, piemēram, gaismas izslēgšana, kad tās netiek izmantotas, vai apkures samazināšana par pāris grādiem, var samazināt atmosfērā izdalītā oglekļa dioksīda daudzumu. Daudzi inženieri un uzņēmumi strādā visā pasaulē, lai ražotu praktiskus elektriskos automobiļus, kas ļautu mums samazināt vajadzību pēc jēlnaftas un ražot mazāk oglekļa dioksīda.
Ir daudz dažādu atjaunojamo energoresursu, kas ir noteikti, lai aizstātu pašreizējās fosilā kurināmā spēkstacijas. Inženieri strādā pie tā, lai šie resursi būtu efektīvāki un pieejamāki. Lai uzzinātu vairāk par enerģijas resursiem, iepazīstieties ar enerģijas resursu stundu plāniem.
Piešķiriet katram skolēnam vai grupai vienkāršu žurnālu, lai reģistrētu ikdienas aktivitātes, kas izmanto enerģiju (piem., gaismas, elektronika, transports). Šo uzvedību izsekošana palīdz skolēniem saprast, kā ikdienas izvēles ietekmē siltumnīcefekta gāzu emisijas.
Iedrošiniet skolēnus izpētīt, kā klases rutīnas—piem., printera lapu drukāšana vai pārvietošanās uz skolu—veicina oglekļa dioksīda emisijas. Tas veicina apziņu un veicina diskusijas par enerģijas patēriņa samazināšanu skolā.
Vadiet klases domnīcu, lai sarakstītu praktiskas izmaiņas, piemēram, izslēgt neizmantotās gaismas, pārstrādāt, staigāt vietā ar braukšanu un taupīt ūdeni. Uzsvērt, kā mazi soļi kopumā var radīt lielu atšķirību.
Sadarbībā ar skolēniem uzrakstiet apņemšanos, kurā izklāstīti vides draudzīgi pienākumi, piemēram, samazināt atkritumus vai atbalstīt atjaunojamos enerģijas avotus. Izstādiet šo apņemšanos, lai veicinātu atbildību un pastāvīgu motivāciju.
Pārskatiet oglekļa pēdas žurnālus un klases apņemšanos kopā. Svētiet uzlabojumus un apspriediet jaunos mērķus, stiprinot skolēnu sajūtu, ka viņi var cīnīties ar globālo sasilšanu.
Siltumnīcas efekts ir process, kur gāzes, piemēram, oglekļa dioksīds, metāns un ūdens tvaiks, notur siltumu Zemes atmosfērā, līdzīgi kā stikls siltumnīcā. Šis noturētais siltums veicina globālo sasilšanu, palielinot vidējās pasaules temperatūras.
Skolēni var izpētīt praktiskas aktivitātes, piemēram, siltumnīcas gāzu avotu kartēšanu, siltumnīcas efekta modelēšanu, klimatkaitējuma ietekmes pētījumus un diskusijas par veidiem, kā samazināt oglekļa pēdu, lai labāk izprastu globālo sasilšanu.
Globālā sasilšana galvenokārt ir saistīta ar palielinātu siltumnīcas gāzu daudzumu, piemēram, oglekļa dioksīdu no fosilā kurināmā dedzināšanas, metānu no lauksaimniecības un mežu izciršanas, kas samazina oglekļa noņemšanu no atmosfēras.
Skolotāji var veicināt skolēnu enerģijas patēriņa samazināšanu, izvēlēties atjaunojamos enerģijas avotus, piedalīties skolas ilgtspējības projektos un izzināt ikdienas izvēļu ietekmi uz vidi.
Piemēri atjaunojamajiem enerģijas avotiem ir saules enerģija, vēja enerģija, hidroelektriskās stacijas un ģeotermālā enerģija. Šie risinājumi palīdz samazināt oglekļa emisijas un atkarību no fosilajiem kurināmajiem.