У початковій школі ми постійно їздимо на заняття в Музей дерев'яного зодчества Малі Карели, що знаходиться на території Приморського району. На цих заняттях нам розповідають про поморських промислах, життя північного селянина, про звичаї і традиції поморів. Ці заняття завжди дуже цікаві. В одному з оповідань мене зацікавило, що, виявляється, досвідчені помори-промисловики часто визначали і передбачали погоду за різними прикметами. Наприклад, вони наголошували на тому, що на бурю, сосна дзвенить, якщо уважно слухати; хвойні дерева опускають свої гілки перед дощем і піднімають вгору перед ясною погодою.
З першого класу я і моя сестра займаємося дослідженнями. Зовсім недавно Таня вивчала цілющі властивості сосни звичайної. Прочитала багато різної літератури, а ось про властивості сосни передбачати погоду нічого не знає. А я вирішила заповнити цю прогалину в наших знаннях. Так з'явилася моя нова дослідницька робота.
Об'єкт дослідження: соснова шишка.
Предмет дослідження: здатність соснової шишки передбачати погоду.
Наукова гіпотеза: припустимо, що соснова шишка точно пророкує зміну погоди.
Мета дослідження: виявити, як реагує на зміну погоди соснова шишка.
1. Вивчити літературу по темі дослідження.
2. Експериментальним шляхом довести, що соснова шишка може реагувати на зміну вологості.
3. Виготовити саморобний прилад - гігрометр з шишки сосни.
4. Провести спостереження за роботою виготовленого гігрометра.
5. Порівняти показання саморобного гігрометра з шишки сосни з прогнозом погоди в інтернеті і власними спостереженнями.
6. Зробити висновки за результатами дослідження.
Використані методи: спостереження, порівняння, експеримент.
- Теоретичні основи дослідження
- Як люди передбачають погоду [1, 2, 3,10]
Ніщо в природі Землі не робить такого помітного впливу на життя кожної людини, як погода, адже погода і клімат - це умови проживання людини. Людини, яка панувала над погодою. Єдине, що він може зробити - прогнозувати її. Точне прогнозування погоди - одна з найдавніших проблем. Вона так само стара, як саме людство. В результаті тривалих спостережень люди встановили ще задовго до нашої ери ряд взаємозв'язаних процесів між окремими атмосферними явищами. Наприклад, якщо зростає атмосферний тиск, то вологість повітря падає, а температура влітку підвищується, а взимку знижується. І, навпаки, якщо атмосферний тиск падає, то вологість повітря зростає, а температура стає влітку нижче, взимку вище. Виникло багато прикмет про погоду, зазвичай у вигляді коротких правил. Їх можна знайти в творах Аристотеля, Вергілія, Катона, Плінія та інших давньогрецьких і римських діячів. У греків були навіть особливі календарі, висічені на кам'яних дощечках, які вказують середній характер погоди для кожного дня року. Ці календарі-лічильник - парапегми - прикріплялися на ринках, площах і в інших громадських місцях приморських міст. Вони користувалися великою довірою мореплавців і сільських жителів. Орієнтуючись по ним, люди виходили на рибну ловлю, на полювання, відправлялися в далеке плавання, проводили сільськогосподарські роботи. Парапегми давним-давно стали надбанням музеїв.
Сьогодні проблема передбачення погоди стоїть ще гостріше. Прогноз погоди дозволяє скоригувати плани на проведення різних заходів, посівну кампанію, планувати перельоти і виходи в море (а точніше - врахувати можливість скасування рейсу через негоду). Крім того, виходячи вранці з дому в легкому одязі без парасольки, навряд чи хтось буде радий потрапити під дощ або замерзнути, не здогадуючись про прийдешні зміни погоди. Прогнозуванням погоди займається велика кількість людей у всьому світі. Для цього використовуються різні прилади: термометри для визначення температури, барометри для вимірювання атмосферного тиску, гігрометри для визначення вологості. Однак, навіть за допомогою цих приладів не завжди точно можна передбачити всі зміни погоди.
Цікавим є той факт, що в природі налічується близько 400 видів рослин і 600 видів тварин, які виступають в якості живих барометрів і гігрометрів. Наприклад, перед дощем раки і краби виходять на сушу з води, мурахи закривають всі входи в мурашник (хоча небо чисте), бджоли сидять у вулику, не літають за нектаром, метелики теж ховаються, бабки літають низько зграйками (в гарну погоду - високо) , горобці купаються в пилу. За кішкам, а точніше по її позі під час сну, можна судити про зміни погоди: якщо спить черевцем догори, розкинувши лапи, буде тепло, а якщо згорнулася калачиком - холодно. Багато рослин перед дощем закривають свої пелюстки (березка польова, нігтики і мальви, чистотіл, мокриця), змінюють положення і форму гілок, стебел і листя (костяниця, луговий конюшина), починають видавати сильний аромат, щоб встигнути залучити більше комах до дощу (біла дрімота, акація). Деякі дерева чутливі до зміни погоди, особливо хвойні. З них виділяють ялина, сосну, ялівець. Ця особливість проявляється в тому, що зі збільшенням вологості (а значить наближенням погану погоду) гілочки опускаються уздовж стовбура, а з її зменшенням (випогодженням) піднімаються вгору. У розкритих шишок сосни, перед дощем лусочки піднімають і шишка закривається, а до сонечка лусочки знову розкриваються.
- Особливості будови шишки сосни [7,8]
Шишка сосни має цікаве будова. Зріла соснова шишка яйцевидно-конічної форми. Вона має дозріле насіння з прозорим крильцем. З раздвиганием лусочок шишки стає видно, що насіння розташовані попарно нагорі лусочок. На лусочках добре помітні потовщення сірого кольору - своєрідні щитки ромбовидної форми з 4-6 гранями, які загнуті вниз. У кожного насіння є крильце, необхідне для перенесення його вітром. Луска шишки захищають насіння від зовнішніх впливів. При розгляді поперечного зрізу насіннєвий луски в середній частині можна побачити клітини епідермісу з обох сторін, овальні, товстостінні, покриті товстим шаром кутикули. На поверхні луски, особливо на її внутрішній стороні, часто зустрічаються прості одноклітинні волоски. Під епідермісом по обидва боки розташовані 1-4 шару механічних клітин з сильно потовщеними здеревілими оболонками, пронизаним тонкими порами. Через ці пори відбувається надходження вологи. Таким чином, кожне "пір'їнка" шишки складається з двох шарів. При повільному вбиранні вологи нижня сторона кожної луски розбухає сильніше, ніж її верхня сторона, і, тому луска згинається в бік середньої осі шишки до тих пір, поки всі луски щільно не покриють один одного і вся шишка не опиниться закритою. Саме ця особливість соснової шишки завоювала їй репутацію одного з найбільш надійних провісників погоди. Виходить, що, в сухому повітрі лусочки розсихаються і стирчать, а коли повітря вологе, лусочки поглинають вологу, і шишка приймає звичайний вид. У гарну погоду лусочки шишки розкриваються, а якщо вони закриті - буде дощ.
2. Експериментальна частина дослідження
- Досвід, який доводить зміна шишки сосни від вологості.
На сухих шишках лусочки широко розчепірені в різні боки. Чим сухіше повітря і грунт, тим сильніше розчепірюються луски шишки, утворюючи з віссю шишки кут в 90 ° і більше.
Я вирішила переконатися з тому, що соснова шишка дійсно реагує на зміну вологості. Для цього я провела експеримент: опустила суху розкриту шишку в воду. Стала спостерігати.
Шишка повністю розкрилася
Висновок: шишка, покладена на підвіконня для висихання, розкрила свої луски приблизно через 35,5 годин. Розкриття луски закритою шишки вимагає значно більше часу, ніж зворотний рух. Зовнішній вигляд розкритої і закритою шишки абсолютно різний.
За результатами проведеного експерименту я зробила наступний висновок. соснова шишка дійсно реагує на зміну вологості. На підвищення вологості швидше, на зменшення набагато повільніше. Раз однією з характеристик погоди є вологість повітря, ймовірно, що шишка сосни буде реагувати на зміну погоди.
2.2. Виготовлення саморобного гігрометра з шишки сосни [9]
Для виготовлення природного гігрометра я використовувала ту ж шишку звичайної сосни. Взяла дві дощечки, склеїв їх між собою. Шишку прикріпила до однієї з дощечок (основі). До однієї з лусочок приклеїла билинку ( «стрілку-покажчик»). Потім виготовлений гигрометр винесла на відкритий балкон. Коли гигрометр показав свої "здібності", я зробила на вертикальній дощечці позначки "ясно" (внизу), "дощ" (вгорі). Потім я стала знімати показання з свого гігрометра, а також записувати для порівняння прогноз погоди по інтернету і свої спостереження за реальною погодою.
2.3. Спостереження за показаннями саморобного приладу, прогнозом погоди та реальної погодою.
+16, ясно, без опадів
- Висновки за результатами дослідження
На підставі виконаної роботи я зробила наступні висновки.
1. Вивчивши літературу та інші джерела за темою дослідження, я прийшла до висновку про те, що прогнозуванням погоди люди займаються давно, використовуючи для цього спеціальні фізичні прилади та народні прикмети.
2. Експериментальним шляхом я довела, що соснова шишка реагує на зміну вологості.
3. Використовуючи описані в літературі і джерелах способи, виготовила саморобний гигрометр з соснової шишки.
4. Провела спостереження за роботою саморобного гігрометра в порівнянні з прогнозом погоди в інтернеті і власними спостереженнями погоди.
5. Порівнявши показання саморобного приладу з прогнозом погоди в інтернеті і власними спостереженнями, я виявила, що гігрометр з соснової шишки точно пророкує наступ опадів, а іноді навіть точніше, ніж дані інтернету.
6. Прогноз погоди за даними інтернет-сайтів Яндекс погода і Rp5 / не завжди відповідає реальній погоді. Менше розбіжностей з реальною погодою прогнозу погоди на сайті Rp5. Ru
Таким чином, висунута мною гіпотеза підтвердилася частково: використовуючи саморобний гигрометр з шишки сосни, можна точно прогнозувати наступ опадів (дощу). Прогнозувати суху погоду цим способом не зовсім зручно.
А в колишні часи, коли ніяких приладів не було зовсім, спостереження за змінами в природі були єдиною можливістю передбачати погоду.
Матеріали моєї роботи можуть бути використані при підготовці до уроків природознавства, біології, фізики.