En vinter i logbogen: hvor mange frostdøgn får vi?
Hvor koldt bliver det egentlig om natten ved skolen, og hvor mange døgn med frost får vi i løbet af vinteren? En trådløs temperatursensor kan logge temperaturen i sin egen hukommelse i ugevis, uden at der er en tablet i nærheden. Klassen sætter én sensor op i skygge og eventuelt én i sneen, henter data hjem efter nogle uger og undersøger grafen. Ofte dukker der en overraskelse op: en periode, hvor temperaturen ligger helt stille ved 0 °C.
Hvordan svinger udetemperaturen ved skolen hen over vinteren, og hvor mange frostdøgn har vi haft?
Det skal I bruge
| Vare | Varenr. | Antal og formål |
|---|---|---|
| Temperatursensor, trådløs (PASCO PS-3201) | PS-3201 | 1-2 til klassen |
| Knapcellebatteri CR2032 (5 stk.) | 313054 | Reservebatterier (CR2032) til sensoren |
| Termometer med probe -50-150 | 160300 | 1 til klassen, til kontrol ved opsætning |
| SPARKvue 5 (gratis download) | 900902 | Gratis app til tablet eller computer |
Andet udstyr: en hvid plastbøtte eller -kasse med huller i siderne som skygge og regnskjold; strips eller snor til at fastgøre sensoren; en pind eller et hegn, hvor sensoren kan sidde ca. 1,5 m over jorden; tablet eller computer med SPARKvue.
Sikkerhed
Vælg et sted på skolens område, hvor man kan komme til uden stige, og hvor sensoren ikke er i vejen. Placering på tage og andre høje steder må kun foretages af læreren eller pedellen. Pas på glatte fliser og is, når I tjekker sensoren. Knapcellebatterier er farlige, hvis de sluges: opbevar reservebatterier utilgængeligt for mindre børn, og aflever brugte batterier til genbrug.
Sådan gør I
- Tænd sensoren, og forbind den til SPARKvue. Vælg ekstern dataopsamling (fjernlogning), og indstil den til at måle hvert 15. minut.
- Kontrollér, at sensoren viser omtrent samme temperatur som termometeret, når de ligger ved siden af hinanden.
- Sæt sensoren i den hvide bøtte, og fastgør den ca. 1,5 m over jorden et sted i skygge, fx på nordsiden af en bygning eller et hegn. Den må ikke sidde lige op ad en mur.
- Hvis der ligger sne: Læg en ekstra sensor ned i sneen, og markér stedet med en pind.
- Skriv dato og sted i logbogen. Lad sensorerne sidde i mindst 3-4 uger.
- Hent sensorerne ind, forbind dem til SPARKvue, og overfør data. Se på hele grafen.
- Find den laveste og den højeste temperatur. Tæl, hvor mange døgn temperaturen var under 0 °C mindst én gang (frostdøgn), og hvor mange døgn den var under 0 °C hele døgnet (isdøgn).
- Sammenlign med DMI's vejrdata for jeres område. Ligner jeres målinger? Find perioder med sne eller regn, og se, om de kan ses i jeres graf.
Med PASCO-sensor
Den trådløse temperatursensor (PS-3201) har hukommelse til ekstern dataopsamling og er vandtæt. Den kan logge i ugevis på ét knapcellebatteri og tåler frost og sne. I SPARKvue vælges fjernlogning og et måleinterval, og når sensoren hentes ind, overføres data trådløst. Med to sensorer kan klassen sammenligne luft og sne i samme graf.
Hvad sker der?
Temperaturen ude svinger både mellem dag og nat og fra uge til uge. Om natten stråler jorden varme ud mod himlen, især når det er skyfrit, og så bliver det koldest. Om dagen varmer solen, men om vinteren står den lavt og varmer kun lidt.
Når grafen ligger helt fladt ved 0 °C i flere timer eller dage, er sensoren ikke gået i stå. Den er dækket af sne eller is, der er ved at smelte eller fryse. Så længe der er både is og vand, holder temperaturen sig ved 0 °C, fordi den energi, der tilføres eller fjernes, går til at smelte eller fryse vandet i stedet for at ændre temperaturen. Sne isolerer desuden godt, så en sensor nede i sneen svinger meget mindre end en i luften.
Meteorologer måler temperaturen 2 m over jorden i en hvid, ventileret skærm, så solen ikke varmer termometeret direkte. Derfor kan klassens målinger afvige lidt fra DMI's.
Spørgsmål til eftertanke
- Hvornår på døgnet var det koldest, og hvorfor?
- Hvor mange frostdøgn og isdøgn havde I?
- Hvad skete der med grafen, når der lå sne, og hvorfor?
- Hvorfor svingede sensoren i sneen mindre end sensoren i luften?
- Hvorfor kan jeres målinger være anderledes end DMI's?
Til læreren
Start gerne logningen i november eller december, og hent sensoren ind efter juleferien eller i februar. Med et interval på 15 minutter kan sensoren logge i meget lang tid. Tjek batteriet, inden den sættes ud.
En simpel skygge kan laves af en hvid plastbøtte med huller i siderne og bunden. Den beskytter mod direkte sol og regn, men lader luften strømme. Sammenlign gerne med en sensor uden skygge for at vise, hvorfor meteorologer bruger skærme.
Periodevis flade kurver ved 0 °C er et godt udgangspunkt for at tale om smeltevarme. I geografi kan klassen sammenligne med normaler fra DMI og diskutere forskellen på vejr og klima.
Vejledningen er udarbejdet af LabDidakt. Læreren skal altid selv vurdere sikkerheden ved forsøget i sin klasse og følge skolens retningslinjer og sikkerhedsdatabladene for de kemikalier, der bruges.
