← Læringsplatform

Navn: _______________ Klasse: _______ Dato: _______

🔄 Feedback-loops — klimaets selvforstærkende mekanismer (2024)

Maja er 9 år og har hørt, at når isen smelter, bliver det endnu varmere, hvilket smelter mere is. Det kaldes et feedback-loop! Maja vil gerne forstå, hvordan naturens mekanismer kan forstærke sig selv — både på den gode og den dårlige måde.

Kapitel 1: Positive feedback-loops

Maja lærer, at et positivt feedback-loop forstærker en ændring — som når smeltende is afslører mørkt vand, der absorberer mere varme.

  1. En isflade på 4 500 km² smelter og afslører hav. Hvert år smelter der 300 km² mere end året før. Hvor mange km² smelter der i alt over 3 år, hvis det første år smelter 1 200 km²?
  2. I 2000 var der 5 800 km² is. I 2020 var der kun 3 200 km² is. Hvor mange km² is er forsvundet?
  3. Et feedback-loop forstærker opvarmningen med en faktor 4. Hvis startopvarmningen er 250 watt pr. m², hvor mange watt pr. m² er den forstærkede opvarmning?
  4. En temperaturstigning på 0,3 °C forstærkes af et feedback-loop til 1,2 °C. Hvor mange gange er stigningen blevet forstærket?
  5. Af den varme, der absorberes af havet, er ⅔ direkte fra sollys. Hvis havet absorberer 900 watt, hvor mange watt kommer fra sollys?
  6. Et rektangulært område med smeltet is er 15 km bredt og 24 km langt. Hvad er arealet i km²?
  7. Temperaturen stiger med 0,2 °C pr. år i et feedback-loop. Hvor mange grader stiger den på 5 år?
  8. I 1995 målte man en istykkelse på 3 200 meter. I 2005 var den 2 850 meter. I 2015 var den 2 500 meter. Hvor mange meter mistede isen i alt fra 1995 til 2015?

Kapitel 2: Negative feedback-loops

Maja opdager, at nogle feedback-loops kan bremse ændringer — som når mere fordampning skaber flere skyer, der reflekterer sollys.

  1. En sky reflekterer 750 watt sollys. Hvis 8 skyer reflekterer lige meget, hvor mange watt reflekterer de sammen?
  2. Et område med skyer reflekterer 3 200 watt sollys. Uden skyer ville det absorbere 4 100 watt. Hvor mange watt mere absorberes uden skyer?
  3. Fordampning fra havet skaber 6 skyer pr. dag i et område. Hver sky reflekterer 450 watt. Hvor mange watt reflekterer alle skyerne sammen?
  4. Et negativt feedback-loop reducerer opvarmningen fra 1 800 watt til 600 watt. Hvor mange gange mindre er den nye opvarmning?
  5. Af den nedbør, der falder i et område, er ¼ sne. Hvis der falder 1 200 mm nedbør om året, hvor mange mm sne falder der?
  6. En sky har form som en ellipse med en halvakse på 5 km og en anden halvakse på 8 km. Arealet er approximativt π × a × b. Hvad er arealet? (Brug π ≈ 3)
  7. En gletsjer vokser med 45 cm pr. år på grund af øget snefald. Hvor mange millimeter vokser den pr. år?
  8. I 1980 var der 240 dage med skydække over Arktis. I 2000 var der 280 dage. I 2020 var der 310 dage. Hvor mange flere skydækkedage var der i 2020 sammenlignet med 1980?

Kapitel 3: Tipping points

Maja hører om tipping points — det punkt, hvor et feedback-loop bliver ustyrligt og klimaet skifter til en ny tilstand.

  1. Et tipping point for Arktis er beregnet til at indtræffe ved 450 ppm CO₂. Hvis vi udleder 18 ppm pr. årti, hvor mange årtier tager det at nå tipping point fra 360 ppm?
  2. Verdens udledning er 420 ppm CO₂. Et tipping point er ved 450 ppm. Hvor mange ppm mangler vi?
  3. Et feedback-loop fordobler effekten hvert 5. år. Hvis effekten starter på 120 enheder, hvor mange enheder er den efter 10 år?
  4. Et tipping point kan nås ved 5 forskellige temperaturstigninger: 1 °C, 2 °C, 3 °C, 4 °C og 5 °C. Hvad er den gennemsnitlige tipping point-temperatur?
  5. Af de 5 tipping points, der kan nås ved 2,0 °C eller mere, er ⅘ relateret til is. Hvor mange er relateret til is?
  6. Et trekantet område med smeltet permafrost har en grundlinje på 12 km og en højde på 8 km. Hvad er arealet?
  7. Et tipping point for permafrost er ved en temperaturstigning på 1,5 °C. Hvis temperaturen stiger med 0,3 °C pr. årti, hvor mange årtier tager det at nå tipping point fra 0 °C?
  8. I 2000 var CO₂-niveauet 370 ppm. I 2020 var det 415 ppm. I 2040 forventes det at være 460 ppm. Hvor mange ppm stiger det pr. 20-års periode i gennemsnit?

Kapitel 4: Kan vi bryde loopet?

Maja tænker på, hvordan vi kan bryde de dårlige feedback-loops og forstærke de gode.

  1. En by reducerer sin CO₂-udledning med 350 ton pr. år. Hvor mange ton reducerer den på 8 år?
  2. Verden udleder 36 000 millioner ton CO₂ om året. Hvis vi skal reducere med 12 500 millioner ton, hvor mange millioner ton udleder vi så?
  3. Et skovprojekt planter 9 gange flere træer end før. Før blev der plantet 400 træer om året. Hvor mange plantes nu?
  4. En vindmølle producerer 7 200 kWh strøm på et år. Hvis strømmen fordeles ligeligt over 12 måneder, hvor mange kWh produceres pr. måned?
  5. Et feedback-loop kan vendes: Hvis vi planter skov, der optager ⅔ af en udledning på 900 ton CO₂, hvor mange ton optages af skoven?
  6. 🧩 Problemløsning — Grubleren! Et positivt feedback-loop forstærker opvarmningen: Hvert år smelter 200 km² is, og for hver 100 km² smeltet is stiger temperaturen med 0,1 °C. Efter 3 år: Hvor mange km² is er smeltet i alt? Hvor mange grader er temperaturen steget? Hvis et negativt feedback-loop (flere skyer) reducerer temperaturstigningen med ⅓, hvad er den endelige temperaturstigning?

Lærervejledning

Svar:

  1. 1 200 + 1 500 + 1 800 = 4 500 km² | 2. 2 600 km² | 3. 1 000 watt pr. m² | 4. 4 gange | 5. 600 watt | 6. 360 km² | 7. 1,0 °C | 8. 700 meter | 9. 6 000 watt | 10. 900 watt | 11. 2 700 watt | 12. 3 gange mindre | 13. 300 mm | 14. 120 km² | 15. 450 mm | 16. 70 dage | 17. 5 årtier | 18. 30 ppm | 19. 480 enheder | 20. 3 °C | 21. 4 tipping points | 22. 48 km² | 23. 5 årtier | 24. 45 ppm pr. 20-års periode | 25. 2 800 ton | 26. 23 500 millioner ton | 27. 3 600 træer | 28. 600 kWh | 29. 600 ton | 30. 3 × 200 = 600 km² is smeltet. 600 ÷ 100 × 0,1 = 0,6 °C stigning. Med skyer: 0,6 − ⅓ × 0,6 = 0,6 − 0,2 = 0,4 °C endelig stigning.

Faglige mål: Plus/minus med store tal, gange, division, brøker, geometri (areal), talmønstre, årstal, tid/kalender, problemløsning med flere trin.

Differentiering:

Tema-forbindelse: Eleverne forstår, hvordan feedback-loops forstærker klimaforandringer, og hvorfor tipping points er farlige — men også at negative feedback-loops og menneskelige indgreb kan bremse udviklingen.