Byen som geotop. 1. Indledning. 2. Sammenhængende beskrivelse af Geotopen

Transkript

1 Byen som geotop 1. Indledning I det 20. århundrede er befolkningen i verdens byer vokset fra 220 mio. til 2,8 mia. og 2008 markerer tidspunktet, hvor mere end halvdelen af verdens indbyggere bor i byer. I mange vestlige lande er det ca. 70 %, der i dag bor i byer ikke mindst som følge af den erhvervsudvikling de vestlige lande har gennemgået de seneste år. I Asien og Afrika har vi under et ikke nået de 50 % endnu, men begge steder er befolkningsvæksten massiv og det samme er udfordringerne med hensyn til eksempelvis hygiejne, miljøforhold og skabelse af arbejdspladser. Der er således god grund til at vende blikket mod byerne, når fremtidens udfordringer skal beskrives og løses. Cape Town, Sydafrika Et af byens særkender er byens særlige klima. I byen vil der generelt være varmere end i det omkringliggende landområde og det debatteres hvorledes byens klima influerer på vores måling af den globale gennemsnitstemperatur. 2. Sammenhængende beskrivelse af Geotopen Byens særlige klima har forskellige årsager Temperatur: Overfladen er overvejende mørk lav albedo Varmeafgivelse fra huse og transportmidler Mindre nedbør at fordampe end i landområderne, da det løber i kloaksystemet før fordampningen begrænset energitab højere temperatur Vindforhold: Ved optimale forhold vindstrømme mod bykernen Mere turbulente vinde Nedbør: Øget nedbør pga. højere temperatur opstigning af luftmasse og heraf afkøling/kondensering. Læs mere om byens specielle klima i Naturgeografi vores verden

2 3. Feltundersøgelser Eleverne skal på B niveau selv planlægge eksperimentelt arbejde 1. Byklima undersøgelser er udmærket egnede til dette. (Afsnit 3a). Alternativt kan læreren sætte undersøgelsen i gang (afsnit 3b). 3a. Overvejelser om den perfekte undersøgelse Tidsperspektivet (Det bliver normalt varmere, når vi går fra morgen til middag): Hvordan kan vi sikre os, at vores målinger kun i ringe grad bliver påvirket af denne fejlkilde? Vejret: Beskriv vejret, hvis det skal være optimalt mht. måling af byens klima versus landområdets klima. Forklar hvorfor det netop er dette vejr, vi ønsker Bestem herunder den maksimale vindhastighed (u krit, kaldet den kritiske vindhastighed) for jeres undersøgelsesby, hvis der skal måles forskel i temperaturen mellem by og land; u krit = (3.4 * log(p)) 11.6 m/sek 2 1 Fra NgB-læreplanen: Eleverne skal planlægge og gennemføre eksperimentelt arbejde herunder systematiske feltobservationer og feltmålinger vedrørende geofaglige fænomener

3 P = Population = Befolkningstal Hvordan skal der måles? o o o Overfladeforhold? Skal det besluttes på forhånd helt præcist, hvor der skal måles eller er det op til den enkelte gruppe, blot inden for et aftalt område? Hvilke dele af byen vil være interessant at måle i og hvorfor? Indtegn på kort og forklar hvorfor I vil undersøge i de udpegede områder Hvordan skal målingerne foretages? o Hvordan skal udstyret håndteres? Hvad er vigtigt at kontrollere inden målingerne starter? o Overvej eksempelvis hvilken højde, der skal måles i og hvorfor det er vigtigt at afklare 3b. En mere lærerstyret planlægning af undersøgelserne kan se sådan ud: Hvordan skal der måles? Stedfæstelse: Temperaturmåling: Vi skal naturligvis vide, hvor vi har foretaget målingerne. Dertil skal vi bruge en GPS. Se hvordan nedenfor. Temperaturen måles i 2m højde i en hvid kasse. De første 20 minutter af timen skal gå med at komme hen til målelokaliteten. Derefter foretages der målinger i 30 minutter efter nedenstående fremgangsmåde. De sidste 20 minutter går med tilbage transport. De 30 minutters måling: Der skal foretages ca. 8*2 målinger. Der foretages først 8 målinger, hvor I bevæger jer rundt i det aktuelle måleområde. Derefter vendes der om og der foretages 8 målinger i omvendt rækkefølge. Dataregistrering: De målte data noteres i det vedhæftede skema

4 Skema: Måleresultater Hvor har I været? Gruppemedlemmer: Vejrlig: Vind (aflæs retning og hastighed på vejrstation): Start og slut tidspunkt for målinger: Målingssted 1. måling ( 0 C) 2. måling ( 0 C) UTMkoordinater (to tal) 1 Gennemsnit af de to målinger ( 0 C) (Beregning)

5 GPS Anvendelse: GPS er en forkortelsen for Global Position System. GPS en modtager signaler fra satellitter, der kredser om Jorden i ca km s højde. Under gode modtageforhold gives en nøjagtighed som er bedre end 15 m. Vi benytter som regel UTM koordinater til at bestemme, hvor vi er. UTM koordinater består af to tal, hvoraf det største (i Danmark) angiver afstanden fra ækvator i meter. Sådan gør du: Start GPS en ved at trykke på power knappen. Tryk på page knappen indtil I kommer til Menu siden Her skal du sikre dig, at den står på Mark. Hvis den ikke gør det skal du bruge piletasterne til venstre på GPS en og derved markere Mark knappen. Herefter trykkes Enter på GPS ens venstre side. Nu skal I aflæse koordinaterne nederst på displayet. (de to 7 cifrede)

6 4. Kortanalyse med forskellige former for kort Foretag en systematisk analyse af kortmaterialet: Hvor mange klasser af data er hensigtsmæssigt? Inddel byen (evt. oplandet) i områder og foretag en procentberegning af kolde og varme områder er der et mønster? Karakteristiske træk ved den undersøgte by? (eks. vands betydning) Eksempler på kortmateriale: Undersøgelser ved Bjerringbro: Temperaturer ved Bjerringbro - Temperaturmålinger indsamlet i og omkring Bjerringbro d. 14/5-09 mellem 10:50 og 11:20. - Målingerne blev indsamlet efter metoden, hvor første og sidste måling blev foretaget samme sted, anden og næstsidste måling ligeledes samme sted osv. - De på kortene illustrerede værdier er gennemsnitsværdier af de to målinger på hver lokalitet. - De målte værdier er illustreret på de to næste kort. - Statistisk metode: Quantile - Bjerringbros bystørrelse: 6.800

7

8

9 19,0 18,5 Temperaturmålinger i Aarhus 14/5-08 kl. 11:20-12:35 18,0 17,5 17,0 Grader celsius 16,5 16,0 15,5 Temperaturmålinger i Aarhus 15,0 14,5 Sabro Tilst Fuglekvarteret Botanisk Have Midtbyen Lokaliteter Bemærk de umiddelbare mærkværdige temperaturmålinger ved Aarhus. Forklaringen skal sandsynligvis findes i et koldt Kattegat i maj måned. Vinden blæser på måletidspunktet fra øst, sydøst, syd.

10 Kortmanipulation Et kort er ikke bare et kort. Der ligger mange overvejelser bag, hvad kortet skal vise og ikke mindst forhold som kriterierne for klasseinddeling og antal er vigtige. I ArcGIS er der fire statistiske metoder, der kan anvendes på data:

11 Natural breaks: I denne metode ses på om datasættet er sorteret i forskellige grupper, eks. tre grupper i eksemplet nedenfor. Her vil det være oplagt at lave tre klasser, men der kan selvfølgelig være fordele og ulemper ved metoden Quantile: Her sorteres alle målingerne fra den mindste værdi til den højeste værdi. Hvis der er 12 målingerne og der vælges fire klasser, kommer de tre laveste således i første klasse, de tre næste i anden klasse osv. Fordele og ulemper? Equal interval: Her trækkes den laveste målte værdi fra den højeste og der divideres med antal klasser. Eksempel: 12,0 6,0=6,0 Der vælges eksempelvis fire klasser Hvert interval: 6,0/4=1,5 og det giver; 1. klasse: 6,0 7,5 2. klasse: 7,5 9,0 3. klasse: 9,0 10, ,5 12,0 Alt efter hvordan datasættet ser ud er der selvfølgelig også fordele og ulemper ved denne metode. Standard deviation: Metoden er lidt mere kompliceret, men den har dog nogle klare fordele og ulemper. Kort sagt beregnes der en middelværdi i datasættet, og klasserne inddeles efter, hvor meget data afviger fra den beregnede middelværdi. Hvilken metode er bedst? Ja, det afhænger jo af datasættet! 5. Perspektivering i et globalt perspektiv Påvirker det varme byklima den globale temperatur? Kun begrænset byer dækker trods deres vækst en så lille del af Jordens samlede overflade, at påvirkningen af den globale temperatur er minimal. Omvendt er der dog diskussion af om vores målinger af den globale gennemsnitstemperatur er påvirket.

12 Da de første klimastationer blev opstillet i sidste halvdel af 1800 tallet skete det udenfor byerne. Da byerne imidlertid siden er vokset og mange steder har omringet klimastationer giver det varmere temperaturer alene af denne grund, men hvad er så byens varme og hvad er global opvarmning? Opgave: Foretag en analyse af byeffekten ud fra denne hjemmeside: 6. Tips til underviseren hvor kan det gøres? Hvor kan der findes yderligere information (litteratur, links)? Forslag til andre lokaliteter, hvor konceptet kan anvendes. Huskeseddel. Undersøgelser af byens klima kan foretages i alle byer og er også interessant, hvis naturgeografi indgår som rejsefag i gymnasiet. Afsnittet Byen i centrum i Naturgeografi vores verden kan bruges som baggrundslæsning for klassen. Her vil det også være muligt at inddrage mange aspekter af byens geografi end kun klimaet. Mulighed for andre eksperimenter i fht. byens klima: Hvordan bevæger vinden sig i byen? Teorien siger mod et lavtryk i midten, hvad siger virkeligheden? Er der et lavere tryk i midten? Trykmåling. Huskeseddel i forbindelse med temperaturmålinger i byen: Temperaturmålere Hvid boks eller andet, der kan skærme for Solens direkte stråling GPS Evt. trykmåler, anemometer