Lesson 1.4Testing Changes to the Atmosphere

Earth's Changing ClimateLesson Guides

Lesson 1.4

© The Regents of the University of California

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Earth’s Changing Climate—Lesson 1.4—Activity 3

Testing Changes to the Atmosphere

Use the Simulation to investigate the claim that all gases affect energy absorbed by the surface in the same way. One partner will test nitrogen dioxide and carbon dioxide (Parts 1 and 2); the other student will test sulfur dioxide and methane (Parts 3 and 4). Both students will complete Part 5.

Part 1: Testing Nitrogen Dioxide and Carbon Dioxide

1. Let the Sim run until the timer reaches 20 before beginning a test.

2. Make only one change per test. When increasing, set the gas at 500 ppm; when decreasing, set the gas at 0 ppm.

3. Run the test until the timer reaches 40.

4. Observe the temperature, amount of ice, and glow of absorbed energy.

5. View the graph to observe changes in temperature, surface ice, and absorbed energy.

6. Record your results.

7. Reset the Sim before your next test.

Part 2: Test Results: Nitrogen Dioxide and Carbon Dioxide

1. When I increased nitrogen dioxide,

• energy absorbed by the surface  increased   decreased   did not change.

• temperature  increased   decreased   did not change.

• the amount of ice  increased   decreased   did not change.

2. When I decreased nitrogen dioxide,

• energy absorbed by the surface  increased   decreased   did not change.

• temperature  increased   decreased   did not change.

• the amount of ice  increased   decreased   did not change.

3. When I increased carbon dioxide,

• energy absorbed by the surface  increased   decreased   did not change.

• temperature  increased   decreased   did not change.

• the amount of ice  increased   decreased   did not change.

4. When I decreased carbon dioxide,

• energy absorbed by the surface  increased   decreased   did not change.

• temperature  increased   decreased   did not change.

• the amount of ice  increased   decreased   did not change.

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Earth’s Changing Climate—Lesson 1.4—Activity 3

Testing Changes to the Atmosphere (continued)

Part 3: Testing Sulfur Dioxide and Methane

1. Let the Sim run until the timer reaches 20 before beginning a test.

2.  Make only one change per test. When increasing, set the gas at 500 ppm; when decreasing, set the gas at 0 ppm.

3.  Run the test until the timer reaches 40.

4. Observe the temperature, amount of ice, and glow of absorbed energy.

5. View the graph to observe changes in temperature, surface ice, and absorbed energy.

6. Record your results.

7. Reset the Sim before your next test.

Part 4: Test Results: Sulfur Dioxide and Methane

1. When I increased sulfur dioxide,

• energy absorbed by the surface  increased   decreased   did not change.

• temperature  increased   decreased   did not change.

• the amount of ice  increased   decreased   did not change.

2. When I decreased sulfur dioxide,

• energy absorbed by the surface  increased   decreased   did not change.

• temperature  increased   decreased   did not change.

• the amount of ice  increased   decreased   did not change.

3. When I increased methane,

• energy absorbed by the surface  increased   decreased   did not change.

• temperature  increased   decreased   did not change.

• the amount of ice  increased   decreased   did not change.

4. When I decreased methane,

• energy absorbed by the surface  increased   decreased   did not change.

• temperature  increased   decreased   did not change.

• the amount of ice  increased   decreased   did not change.

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Earth’s Changing Climate—Lesson 1.4—Activity 3

Testing Changes to the Atmosphere (continued)

Part 5: Analyzing Evidence from Sim Tests

Answer the question and provide evidence to support your answer. If you have time, you can use the space at the bottom of the page to sketch or describe the graphs from the Sim tests that provided evidence. As part of your answer, annotate your sketches or describe how the graphs provide evidence.

Do you agree or disagree with this claim?

A change to any gas in the atmosphere affects energy absorbed by the surface in the same way.

agree

disagree

What is your evidence?

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Earth’s Changing Climate—Lesson 1.4—Activity 5

Homework: Reading “A Hole in Earth’s Ozone Layer”

Read “A Hole in Earth’s Ozone Layer,” and annotate it with your questions and ideas. As you read and use your Active Reading skills, continue to think about the Chapter Question, Why is the ice on Earth’s surface melting? Could changes to ozone in the atmosphere be related to climate change? After reading, answer the question below.

Rate how successful you were at using your Active Reading skills by responding to the following statement:

As I read, I paid attention to my own understanding and recorded my thoughts and questions.

 never

 almost never

 sometimes

 frequently/often

 all the time

Active Reading Guidelines

1. Think carefully about what you read. Pay attention to your own understanding.

2. As you read, annotate the text to make a record of your thinking. Highlight challenging words and add notes to record questions and make connections to your own experience.

3. Examine all visual representations carefully. Consider how they go together with the text.

4. After you read, discuss what you have read with others to help you better understand the text.

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A Hole in Earth’s Ozone Layer B1

A Hole in Earth’s Ozone LayerEarth’s atmosphere is a layer of gases that surrounds the entire planet. Each gas in the atmosphere interacts differently with energy: each gas may absorb energy, reflect it back to where it came from, or let it pass through.

One of the gases in Earth’s atmosphere is called ozone. Ozone allows some kinds of energy to pass through to Earth, but it absorbs a type of energy from the sun called UVB energy. A layer of ozone about 10 km (6 mi) above Earth’s surface surrounds the planet, keeping UVB energy from reaching Earth’s surface. This layer of ozone protects humans from the harmful effects of UVB energy, such as skin cancer.

Earth’s atmosphere is a layer of gases that surrounds the planet. Some of the gases in the atmosphere block energy from getting into the atmosphere, while others let energy pass through.

In the 1970s, scientists noticed that the amount of ozone in the atmosphere was decreasing all over Earth, but the change was especially noticeable over Antarctica.

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B2 A Hole in Earth’s Ozone Layer

Beginning in the 1970s, scientists noticed that the amount of ozone in Earth’s atmosphere was decreasing. The change was taking place because of a chemical reaction between the ozone in the atmosphere and certain types of chemicals made by humans and used in refrigerators, aerosol spray bottles, and fire extinguishers. The ozone layer was becoming especially thin over Antarctica. As the ozone layer became thinner, scientists predicted that humans would see increased rates of skin cancer and other diseases.

The hole in the ozone layer has caused an increase in the amount of UVB light that reaches Earth, which has had health effects for humans and other species. However, UVB light is less than one percent of the energy from the sun, so the increase in UVB caused by the ozone hole is not significant enough to raise global temperature. Global climate change is being caused by energy that can’t escape Earth’s atmosphere, not by extra energy reaching Earth. The hole in the ozone layer is not a cause of global climate change.

There’s good news about Earth’s ozone layer: after scientists began to study the growing hole in the ozone layer and identified the chemicals that were causing it, many countries agreed to ban the use of those chemicals. Companies were required to invent refrigerators, spray bottles, and fire extinguishers that used different chemicals. People stopped releasing the chemicals that were causing the ozone hole, and that solution is working! The hole in the ozone has shrunk since 1989, when the chemical bans went into effect. The hole in the ozone layer was caused by human activities, but now human activities are causing it to shrink.

The thinning ozone layer was partially caused by the chemicals used in aerosol spray cans. Companies that make those products now use different chemicals to make their spray cans work.

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El clima cambiante de la Tierra—Lección 1.4—Actividad 3

Testear los cambios en la atmósfera

Usa la Simulación para investigar la afirmación de que todos los gases afectan la energía absorbida por la superficie de la misma manera. Un/a compañero/a testeará el dióxido de nitrógeno y el dióxido de carbono (Partes 1 y 2); el/la otro/a estudiante testeará el dióxido de azufre y el metano (Partes 3 y 4). Ambos/as estudiantes completarán la Parte 5.

Parte 1: testear el dióxido de nitrógeno y el dióxido de carbono

1. Deja que funcione la Simulación hasta que el cronómetro llegue a 20 antes de iniciar una prueba.

2. Haz solo un cambio por prueba. Al aumentar, ajusta el gas a 500 ppm; al disminuir, ajusta el gas a 0 ppm.

3. Ejecuta la prueba hasta que el cronómetro llegue a 40.

4. Observa la temperatura, la cantidad de hielo y el resplandor de la energía absorbida.

5. Mira la gráfica para observar cambios en la temperatura, el hielo superficial y la energía absorbida.

6. Apunta tus resultados.

7. Reinicia la Simulación antes de tu siguiente prueba.

Parte 2: resultados de la prueba: dióxido de nitrógeno y dióxido de carbono

1. Cuando aumenté el dióxido de nitrógeno,

• la energía absorbida por la superficie  aumentó   disminuyó   no cambió.

• la temperatura  aumentó   disminuyó   no cambió.

• la cantidad de hielo  aumentó   disminuyó   no cambió.

2. Cuando disminuí el dióxido de nitrógeno,

• la energía absorbida por la superficie  aumentó   disminuyó   no cambió.

• la temperatura  aumentó   disminuyó   no cambió.

• la cantidad de hielo  aumentó   disminuyó   no cambió.

3. Cuando aumenté el dióxido de carbono,

• la energía absorbida por la superficie  aumentó   disminuyó   no cambió.

• temperature  aumentó   disminuyó   no cambió.

• la cantidad de hielo  aumentó   disminuyó   no cambió.

4. Cuando disminuí el dióxido de carbono,

• la energía absorbida por la superficie  aumentó   disminuyó   no cambió.

• la temperatura  aumentó   disminuyó   no cambió.

• la cantidad de hielo  aumentó   disminuyó   no cambió.

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El clima cambiante de la Tierra—Lección 1.4—Actividad 3

Testear los cambios en la atmósfera (continuación)

Parte 3: testear el dióxido de azufre y el metano

1. Deja que funcione la Simulación hasta que el cronómetro llegue a 20 antes de iniciar una prueba.

2.  Haz solo un cambio por prueba. Al aumentar, ajusta el gas a 500 ppm; al disminuir, ajusta el gas a 0 ppm.

3. Ejecuta la prueba hasta que el cronómetro llegue a 40.

4. Observa la temperatura, la cantidad de hielo y el resplandor de la energía absorbida.

5. Mira la gráfica para observar cambios en la temperatura, el hielo superficial y la energía absorbida.

6. Apunta tus resultados.

7. Reinicia la Simulación antes de tu siguiente prueba.

Parte 4: resultados de la prueba: dióxido de azufre y metano

1. Cuando aumenté el dióxido de azufre,

• la energía absorbida por la superficie  aumentó   disminuyó   no cambió.

• la temperatura  aumentó   disminuyó   no cambió.

• la cantidad de hielo  aumentó   disminuyó   no cambió.

2. Cuando disminuí el dióxido de azufre,

• la energía absorbida por la superficie  aumentó   disminuyó   no cambió.

• la temperatura  aumentó   disminuyó   no cambió.

• la cantidad de hielo  aumentó   disminuyó   no cambió.

3. Cuando aumenté el metano,

• la energía absorbida por la superficie  aumentó   disminuyó   no cambió.

• la temperatura  aumentó   disminuyó   no cambió.

• la cantidad de hielo  aumentó   disminuyó   no cambió.

4. Cuando disminuí el metano,

• la energía absorbida por la superficie  aumentó   disminuyó   no cambió.

• la temperatura  aumentó   disminuyó   no cambió.

• la cantidad de hielo  aumentó   disminuyó   no cambió.

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El clima cambiante de la Tierra—Lección 1.4—Actividad 3

Testear los cambios en la atmósfera (continuación)

Parte 5: analizar la evidencia de las pruebas de la Simulación

Responde la pregunta y proporciona evidencia para respaldar tu respuesta. Si tienes tiempo, puedes usar el espacio en la parte inferior de la página para hacer un boceto o describir las gráficas de las pruebas de la Simulación que proporcionaron evidencia. Como parte de tu respuesta, añade apuntes a los bocetos o describe cómo las gráficas proporcionan evidencia.

¿Estás de acuerdo o en desacuerdo con esta afirmación?

Un cambio en cualquier gas en la atmósfera afecta la energía absorbida por la superficie de la misma manera.

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¿Cuál es tu evidencia?

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El clima cambiante de la Tierra—Lección 1.4—Actividad 5

Tarea: leer “Un agujero en la capa de ozono de la Tierra”

Lee “Un agujero en la capa de ozono de la Tierra” y añade apuntes al artículo con tus preguntas e ideas. Mientras lees y usas tus habilidades de Lectura Activa, continúa pensando en la Pregunta del Capítulo, ¿Por qué el hielo en la superficie de la Tierra se está derritiendo? ¿Piensas que cambios en el ozono en la atmósfera podrían estar relacionados con el cambio climático? Después de leer, responde la pregunta debajo.

Evalúa qué tan exitoso/a fuiste en usar las habilidades de Lectura Activa respondiendo a la siguiente declaración:

Al leer, yo presté atención a mi propia comprensión y apunté mis pensamientos y preguntas.

 nunca

 casi nunca

 a veces

 frecuentemente/a menudo

 todo el tiempo

Pautas de la Lectura Activa

1. Piensa cuidadosamente sobre lo que lees. Presta atención a tu propia comprensión.

2. Mientras lees, añade apuntes al texto para tener un registro de tus ideas. Destaca las palabras difíciles, y agrega notas para apuntar tus preguntas y hacer conexiones con tu propia experiencia.

3. Examina cuidadosamente todas las representaciones visuales. Considera cómo se relacionan con el texto.

4. Después de leer, discute lo que leíste con otros/as estudiantes para ayudarte a comprender mejor el texto.

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Un agujero en la capa de ozono de la Tierra B1

Un agujero en la capa de ozono de la TierraLa atmósfera de la Tierra es una capa de gases que rodea a todo el planeta. Cada gas en la atmósfera interactúa de manera diferente con la energía. Cada gas puede absorber energía, reflejarla hacia donde vino, o dejarla pasar a través suyo.

Uno de los gases en la atmósfera de la Tierra se llama ozono. El ozono permite que algunos tipos de energía pasen a través de él para llegar a la Tierra, pero absorbe un tipo de energía del sol llamada energía UVB. Una capa de ozono que está aproximadamente 10 km (6 mi) sobre la superficie de la Tierra rodea el planeta e impide que la energía UVB llegue a la superficie de la Tierra. Esta capa de ozono protege a los humanos contra los efectos dañinos de la energía UVB, como el cáncer de piel.

La atmósfera de la Tierra es una capa de gases que rodea el planeta. Algunos de los gases en la atmósfera bloquean el paso de la energía hacia dentro de la atmósfera, mientras que otros permiten que la energía pase a través de ellos.

En los años 1970, los/as científicos/as notaron que la cantidad de ozono en la atmósfera estaba disminuyendo en toda la Tierra, pero el cambio era especialmente evidente sobre la Antártida.Lo

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B2 Un agujero en la capa de ozono de la Tierra

A partir de los años 1970, los/as científicos/as notaron que la cantidad de ozono en la atmósfera de la Tierra estaba disminuyendo. El cambio estaba ocurriendo debido a una reacción química entre el ozono en la atmósfera y ciertos tipos de químicos hechos por los humanos y usados en refrigeradores, latas de aerosol y extintores de incendios. La capa de ozono se estaba volviendo especialmente delgada sobre la Antártida. A medida que la capa de ozono se hizo más delgada, los/as científicos/as predijeron que los humanos verían tasas más altas de cáncer de piel y otras enfermedades.

El agujero en la capa de ozono ha causado un aumento en la cantidad de luz UVB que llega a la Tierra, lo cual ha tenido efectos sobre la salud para los humanos y otras especies. Sin embargo, la luz UVB es menos del uno por ciento de la energía del sol, así que el aumento en UVB causado por el agujero en la capa de ozono no es lo suficientemente significativo para elevar la temperatura global. El cambio climático global está siendo causando por la energía que no puede escapar de la atmósfera de la Tierra, no por la energía adicional que llega a la Tierra. El agujero en la capa de ozono no es una causa del cambio climático global.

Hay buenas noticias sobre la capa de ozono de la Tierra: Después de que los/as científicos/as empezaron a estudiar el agujero cada vez más grande en la capa de ozono e identificaron los químicos que lo estaban causando, muchos países concordaron en prohibir el uso de esos químicos. A las compañías se les exigió que inventaran refrigeradores, botellas para rociar y extintores de incendios que usaran químicos diferentes.

La gente dejó de liberar los químicos que estaban causando el agujero en la capa de ozono, ¡y esa solución está funcionando! El agujero en la capa de ozono se ha reducido desde el 1989, cuando las prohibiciones de

La capa de ozono se hizo más delgada debido en parte a los químicos usados en las latas de aerosol. Las compañías que hacen esos productos ahora usan químicos diferentes para hacer que funcionen sus latas para rociar.

químicos entraron en vigor. El agujero en la capa de ozono fue causado por las actividades humanas, pero ahora las actividades humanas están causando que se reduzca.

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