Clima continentale e clima oceanico

Aggiornato il 21 Ottobre 2021

Versione adattata per la scuola secondaria di secondo grado dell’omonima scheda presente su astroedu.

Obiettivi

Gli studenti misurano e confrontano i cambiamenti di temperatura dell’acqua e del suolo per spiegare le differenze tra climi continentale e oceanico.

Obiettivi educativi

• Gli studenti imparano che in estate è più fresco al mare che nell’entroterra.
• Gli studenti descrivono perché l’acqua si raffredda più lentamente del suolo.
• Gli studenti utilizzano misure di temperatura. Imparano che differenti regioni nel mondo sperimentano modelli climatici stagionali e che il clima può essere legato alla condizioni ambientali di una data area.

Valutazione

Nelle fasi di discussione dell’attività:

• Chiedere agli studenti di spiegare perché in estate l’entroterra è più caldo rispetto alle coste.
• Chiedere agli studenti perché la tazza con la terra era più calda della tazza d’acqua.
• Chiedere agli studenti quale tazza si raffredderebbe più velocemente se fossero entrambe calde.

Materiali

• 2 tazze di plastica chiara
• 2 termometri
• acqua
• terra
• luce solare

Informazioni preliminari

Il sistema di classificazione dei climi di Koppen, così chiamato dall’omonimo climatologo russo, è stato sviluppato nel 19.mo secolo ed è il più utilizzato sistema di classificazione del mondo. Il sistema caratterizza il clima in base alla vegetazione nativa di un’area. Inoltre tiene conto delle temperature e delle precipitazioni annuali e mensili, nonché dalla stagionalità delle precipitazioni.

Clima continentale

Nelle regioni con un clima continentale, la temperatura media è superiore ai 10°C durante il periodo caldo e sotto i -3°C durante quelli più freddi. Tali regioni solitamente si trovano all’interno dei continenti e sono piuttosto lontane dall’influenza degli oceani o di grandi superfici d’acqua. Poiché terreni e rocce hanno una capacità termica più bassa rispetto all’acqua, essi assorbono e perdono calore rapidamente. I climi continentali sono spesso relativamente secchi e la maggior parte dell’acqua trasportata da masse d’aria originate sugli oceani lontani viene persa in piogge durante il viaggio.
Tra le regioni della Terra che possiedono un clima continentale sono incluse la Siberia e la Russia centrale e la maggior parte del Nord America. Siberia, Canada e gli stati settentrionali degli Stati Uniti in particolare possono presentare grandissime differenze – fino a 40 °C – tra le temperature medie estive e invernali.

Clima oceanico

Il clima oceanico è presente lungo le coste occidentali delle latitudini medie di tutti i continenti del mondo come l’Europa nordoccidentale, le regioni pacifiche nordoccidentali degli USA e del Canada, o il sudest dell’Australia.
I climi oceanici sono caratterizzati da una differenza di temperature annua più stretta (solitamente tra gli 0° e i 22 °C) rispetto a quella osservata in luoghi di latitudine confrontabile, e non hanno le estati estremamente secche delle regioni mediterranee. Le precipitazioni sono più distribuite durante l’anno.

Descrizione completa

Discussione preliminare

Spiega agli studenti che in estate è più caldo all’interno che non sulla costa, e che viceversa in inverno è più caldo sulla costa.
Quindi attraverso una ricerca guidata (una web quest, oppure un salto nella biblioteca della scuola) spingi gli studenti, suddivisi in gruppi, a immaginare un esperimento che spieghi il perché di questo fatto. Alla fine della ricerca chiedi di esporre le loro conclusioni.

Attività: Mare e terra

L’esperimento proposto può essere svolto la prima volta di fronte a tutta la classe. L’ideale è farsi aiutare da uno studente nell’esecuzione dei passi necessari. Invitare poi gli studenti a ripetere singolarmente o in gruppo l’esperienza e raccontare successivamente i risultati ottenuti.
Partiamo con due tazze di plastica identiche. Entrambe vengono riempite per metà, una con dell’acqua, che rappresenterà la costa, e l’altra con della terra, che rappresenterà il continente. Fai in modo che siano gli studenti a suggerire questa analogia.
A questo punto bisogna introdurre un termometro all’interno di ciascuna delle due tazze, facendo però attenzione a non infilare troppo in profondità il termometro dentro il terreno.
Dopo un minuto, rimuovete i termometri e leggete le temperature. I valori letti andranno inseriti su una tabella posta sulla lavagna.
A questo punto, anticipando agli studenti cosa andrete a fare, svolgere una breve discussione su quale sarà il bicchiere che si riscalderà di più e quale quello che si raffredderà di più.
Siamo quindi pronti per esporre le tazze alla luce diretta del Sole. Dopo 5 minuti misurate nuovamente la temperatura all’interno delle tazze lasciando all’interno i termometri, come prima, per un minuto. Passato tale tempo, leggete le temperature per poi scrivere i risultati sulla lavagna.
Fatto ciò, allontanate le tazze dal Sole per 15 minuti, in modo che si raffreddino, per poi misurare per una terza volta le temperature delle due tazze, sempre lasciando i termometri all’interno per un minuto.

Discussione conclusiva

Confrontate i risultati delle tre misure e traete le conclusioni. In questa fase cerca di portare gli studenti verso la risposta corretta alla domanda sul motivo per cui la tazza di terra diventa più calda della tazza d’acqua:
Ciò avviene perché i raggi del Sole penetrano più in profondità nell’acqua rispetto al suolo, quindi essi riscaldano un volume più grande di acqua. I raggi del Sole sulla terra, invece, non penetrano molto oltre la superficie. Questo vuol dire che solo la superficie della terra è calda. La superficie della terra è allora più calda di tutta l’acqua; comunque, poiché è stato riscaldato un volume di terra più piccolo, anche la terra si raffredda più velocemente.

Attività: La temperatura negli strati inferiori della Terra

Potrebbe essere interessante proporre agli studenti una variazione sugli esperimenti precedenti, in cui ripetere le stesse misure ma solo con la tazza di terra inserendo al suo interno due termometri, uno che misura la temperatura della parte superficiale e l’altro inserito ben all’interno.
I passi da svolgere sono in tutto analoghi. In questo caso si può ridurre la fase di discussione nell’eventualità in cui questa attività venga svolta dopo la precedente.

Ricordate di enfatizzare il fatto che nella scienza nessuna supposizione può ritenersi sbagliata prima di aver eseguito un esperimento.

Suggerimenti per il curriculum

Le attività possono essere utilizzate come introduzione alle leggi della termodinamica.

Conclusioni

L’attività permette agli studenti di verificare sperimentalmente le differenze tra i climi continentale e oceanico. Ricordarsi comunque di enfatizzare il fatto di essere di fronte a una analogia, per quanto il comportamento sia molto simile a quello delle grandi masse continentali e oceaniche.