Øvelsesvejledning: mål albedo

Fra skolegården til satellitten — elevark til forløbet om afsmeltning · Side 1 tager I med ud. Side 2 bruger I inde.

← Tilbage til forløbet

Det skal I bruge
QR-kode til albedo-appen

Albedo-appen åbner I på mobilen: scan koden, eller skriv geo.sg.dk/albedo. Koden står også på referencekortet.

Hent som PDF Print referencekortet Åbn satellitkortet

Albedo på 30 sekunder

Albedo er et tal mellem 0 og 1. Det fortæller, hvor stor en del af sollyset en overflade kaster tilbage. Frisk sne: omkring 0,85. Asfalt: omkring 0,10. Resten bliver til varme.

0,10
0,20
0,35
0,50
0,65
0,85
mørkt — beholder næsten altlyst — kaster næsten alt tilbage

Del 1 · Mål albedo udenfor

Før I går ud · Gæt først

I skal måle to flader: asfalt og græs. Hvilken er mørkest? Gæt på et tal for hver — brug gråtoneskalaen ovenfor — og skriv gættet i måleskemaet.

Gæt også: tror I, satellitten får det samme som jer?   Ja ☐   Nej ☐

  1. Find to store flader — én med asfalt og én med græs, hver mindst 40 × 40 meter, så satellitten kun ser jeres flade — fx en parkeringsplads og en boldbane. Stå midt på fladen.
  2. Læg referencekortet på fladen, og fotografér lige ned ovenfra fra 1–2 meters højde, så både kort og flade er med i samme billede. Pas på jeres egen skygge.
  3. Åbn appen på mobilen, og læg billedet ind med det samme, så I kan tage det om, hvis appen advarer. Markér det sorte felt, så det hvide — og derefter fladen. Vælg navnet Asfalt eller Græs.
  4. Mål hver flade tre gange, og flyt referencekortet lidt hver gang. Appen samler tallene under «Mine målinger» og regner middeltallet ud. I er færdige ude, når der står tre tal for asfalt og tre for græs.
  5. Skriv tallene i måleskemaet, når I er inde igen. Har I en spand vand med, så lav opgave 1b, mens I er ude.

Måleskema

OverfladeMit gætMåling 1Måling 2Måling 3MiddelSatellitEnsartet / blandet
Asfalt
Græs
Har I tid: hjørne
Har I tid: sne/lagen

De to sidste kolonner udfylder I i del 2. Skriv usikkerheden med: svinger jeres tre målinger mellem 0,10 og 0,14, er resultatet 0,12 ± 0,02.

Typiske fejl

Pas på: skygge hen over referencekortet · skråt billede (hold telefonen lodret ned) · genskin i papiret.

Hvorfor skal der ligge et referencekort i billedet?

Et kamera måler ikke lys i absolutte enheder. Det samme græs bliver lyst i solskin og mørkt i skygge, og telefonen justerer selv undervejs. Men ligger der felter med kendt albedo i samme billede, kan man sammenligne: kortets sorte felt reflekterer ca. 5 %, og det hvide papir ca. 75 % — så kan resten af billedet regnes om til albedo. Tallene er mest sikre for flader, der ligger mellem de to.

Belysningen forsvinder ud af regnestykket. Det er hele tricket, og det er præcis samme princip, som satellitter bruger.

Opgave 1 · Tag med ind

a) Hvilken af jeres flader bliver varmest på en solskinsdag? Passer det med jeres målinger?

b) (Ude, med en spand vand.) Mål den samme asfalt tør og våd — hæld vandet ud. Hvor meget flytter albedoen sig? På gletsjeren sker det samme: smeltevand gør isen mørkere, og mørkere is smelter hurtigere. Ligger der sne, så mål den også. Eller læg et hvidt lagen på græsset: sne på ti sekunder.

Tør asfalt:   Våd asfalt:   Forskel:

Del 2 · Se det samme sted fra rummet

Satellitten Sentinel-2 flyver hen over Danmark hver anden til tredje dag og måler, hvor meget lys Jorden kaster tilbage. Den ser Jorden i felter — pixels — på 10 × 10 meter.

Opgave 2 · Er I enige med satellitten?

a) Åbn satellitkortet (geo.sg.dk/sermilik → «Åbn jeres eget sted i satellitkortet») på den bærbare. Søg efter skolen, og klik dér, hvor I stod på asfalten. Notér satellittens albedo — og om satellitkortet kalder omgivelserne ensartede eller blandede.

b) Gør det samme for græsset.

c) Hvor er I enige med satellitten — og hvor er I ikke?

Har I tid: klik også i et hjørne, hvor asfalt, græs og tag mødes inden for få meter. Hvad siger satellitkortet dér?

d) (Efter folden på skærmen.) En græsplæne er køligere at gå på end asfalt en sommerdag, selv om telefonen målte den lige så mørk. Hvorfor? (Hint: det usynlige lys — og hvad planten bruger vandet til.)

Åbn, når I har jeres egne tal

Det I sandsynligvis opdager

På asfalten er I nogenlunde enige. Asfalt er lige mørk i synligt og infrarødt lys, og fladen er stor nok til, at satellitten kun ser asfalt. Det viser, at metoden virker.

På græsset er I helt uenige. I måler måske 0,06, satellitten siger 0,18. Det er ikke en fejl: planter kaster meget infrarødt lys tilbage, og det kan jeres telefon ikke se. Satellitten kan. Omkring halvdelen af solens energi er infrarødt lys — og albedo tæller det med.

I det blandede hjørne ser satellitten flere slags overflader på én gang — asfalt, græs og tag lagt sammen. Det hedder en blandet pixel. Forskerne på gletsjeren faldt i samme fælde: første sammenligning lå en faktor tre forkert, fordi de målte, hvor mørkt sediment og lys is ligger inden for få meter.

Typiske værdier

OverfladeDet ser telefonen
synligt lys
Det siger satellitten
alt sollys
Vand0,05–0,100,05–0,10
Asfalt0,08–0,120,10–0,15
Græs0,03–0,080,16–0,25
Lyse fliser, beton0,25–0,350,30–0,40
Hvid mur0,60–0,800,60–0,80
Frisk sne0,90–0,950,80–0,90

Del 3 · Tilbage til isen

Energien, der smelter isen, er den del af sollyset, isen ikke kaster tilbage: sollys · (1 − albedo). Det lyse felt havde albedo 0,58 og smeltede 20 cm. Det mørke felt havde albedo 0,11 og smeltede 40 cm.

Opgave 3 · Eftergør forskernes resultat

a) Uden lommeregner: hvor stor en del af sollyset beholder det lyse felt? Og det mørke? Hvor mange gange mere beholder det mørke felt — og passer det med 40 cm mod 20 cm?

Lyst felt beholder:   Mørkt felt beholder:   Forhold:

b) Med lommeregner: beregn, hvor mange centimeter is der smelter på seks døgn ved albedo 0,58 og ved albedo 0,11. Passer det med det målte?

  1. Energi pr. m²: sollys · (1 − albedo) · tid — tiden er 6 døgn = 518 400 s, og 1 W = 1 J pr. sekund
  2. Smeltet is i kg pr. m²: energi / smeltevarme
  3. Tykkelse i meter: kg pr. m² / massefylde — gang med 100 for at få centimeter
StørrelseVærdi
Sollys på isen, døgnmiddel i augustca. 266 W/m²
Smeltevarme for is334 000 J/kg
Isens massefylde900 kg/m³

Albedo 0,58: cm   Albedo 0,11: cm   Passer det med 20 og 40 cm?

Forløbet: geo.sg.dk/sermilik · Appen (mobil): geo.sg.dk/albedo · Når I har jeres egne tal: åbn folden «Åbn, når I har jeres egne tal» i øvelsesvejledningen på skærmen.

Færdige?

I er færdige med kerneforløbet, når måleskemaet er udfyldt, og I har svar på opgave 1–3. Har I tid, så tag opgaven «Har I tid: mål gletsjeren med jeres eget værktøj» sidst på forløbssiden. B- og A-niveau fortsætter i udvidelsen.

Videre til udvidelsen · B- og A-niveau ← Tilbage til forløbet