Human- & Physische Geografie
Vorlesungen & dazugehörigen Übungen von Humangeografie I Physische Geografie I
Vorlesungen & dazugehörigen Übungen von Humangeografie I Physische Geografie I
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Flashcards
Merkmale und Eigenschaften im Schalenbau der Erde:
Kern
besteht hauptsächlich aus Eisen und Nickel
zweiteilig:
äusserer Kern flüssig
von ca. 2'900 bis ca. 5'100 km Tiefe, 9.5 bis 12*103 kg/m3 , 4'900 bis 5'900 °K
ca. 29.5% d. Erdmasse (177*1022 kg)
innerer Kern fest
von ca. 5'100 bis ca. 6'370 km Tiefe, 12 bis 17.5*103 kg/m3 , 5'900 bis 7'900 °K
ca. 2% d. Erdmasse (12*1022 kg)
Merkmale und Eigenschaften im Schalenbau der Erde:
Mantel
4 bis 9.5*103 kg/m3
zweiteilig:
oberer Mantel
bis ca. 670 km Tiefe, 1'200 bis 2'500 °K
unterteilt in
Lithosphäre: Äusserste Schicht (also Teil der Kruste und oberster Teil des Mantels) aus festem Gestein
und
Asthenosphäre: zähplastisches Verhalten (--> starke Dämpfung seismischer Wellen)
unterer Mantel
bis ca. 2900 km Tiefe, 2'000 bis 4'700 °K
macht ca. 41% der Masse aus (245*1022 kg)
Merkmale und Eigenschaften im Schalenbau der Erde:
Kruste
dünne, feste äusserste Schale (vgl. Haut vom Apfel)
bestehend aus/unterteilbar in ozeanische und kontinentale Kruste
ozeanische Kruste ca. 5-7 km dick, 3g/cm3 dicht (schwerer als kontinentale)
kontinentale Kruste durchschnittlich 35km dick, 2.6 g/cm3 dicht (leicher als ozeanische)
kälteste Stelle des Schalenbaus (unter 1'000 °K)
besteht überwiegend aus Granit und Gneis
Lithosphäre
äusserste (liegt auf Asthenosphäre), aus festem Stein bestehende Schicht
"zerfällt" in Lithosphärenplatten
macht Kruste und Mantel aus
Asthenospäre
Schicht d. oberen Erdmantels, folgt unmittelbar auf Lithosphäre
zähplastisches Verhalten & starke Dämpfung seismischer Wellen
Ursache der plattenbewegung
konvektionsströme
in der Tiefe wird das Material erhitzt, dehnt sich aus und steigt aufgrund seiner geringer gewordenen Dichte auf; oben kühlt das Material wieder ab, sinkt also wieder ab --> vgl. nudeltopf
Moho-Diskontinuität
Grenze zw. Erdkruste & Mantel, seismische Unstetigkeitsfläche
Sprung in der Dichte --> Zunahme d. Geschwindigkeit seismischer P-Wellen
seismische Wellen
im Raum: P-Wellen (6km/s, zusammenschieben/strecken) & S-Wellen (3.5 km/s, schwingen)
an Oberfläche: Rayleigh-Wellen (2.5 km/s, von P-Wellen) & Love-Wellen (2.5 km/s, von S-Wellen)
Seismogramm
Berechnungen mit Seismischen Wellen
s=♦t*(vp*vs)/(vp-vs) = s=♦t*(6*3.5)/(6-3.5)
s=Distanz Station bis Epizentrum in km
♦t=Zeitunterschied zwischen P- und S-Wellen in s
vp=Geschwindigkeit der P-Wellen; 6km/s
vs=Geschwindigkeit der S-Wellen; 3.5km/s
Epi- & Hypozentrum
Epizentrum: Stelle an Erdoberfläche, unmittelbar über dem Herd
Hypozentrum: effektiver Herd
Hot Spot
örtliche Aufschmelzungszone im Erdmantel infolge aufsteigendem Mantelmaterials von der Kern-Matel-Grenze
--> basischer Vulkanismus
Beispiele:
Atlantik: Hekla, Island; St. Helena
Pazifik: Hawaii; Galapagos-Inseln
Land: Eifel in Deutschland; Yellowstone in USA
Vorteile von Vulkanen
ein paar Beispiele
- Tourismus
- fruchtbares Land (Asche)
- Warmwasser als Energielieferant
- Schwefel als gesunder Mineralstoff
Nachteile von Vulkanen
ein paar Beispiele
- Ausbrüche schwierig für Flugverkehr
- Ausbrüche gefährlich für Mensch und Tier (Lava, Asche, Erdrutsche, pyroklastisches MAterial)
- Relokalisierungen nach Ausbrüchen
- ungesunde Gase in der Atmospäre
- Schwefel als Schadstoff
chronometrische Bezeichnungen
a: Jahr
ka: 103a
Ma: 106a
Radiokohlenstoffjahre "BP" - before present (i.e. 1950)
numerische und relative Methoden
numerische Methoden
liefern Zahlen & genau eingegrenzte Werte
346 Jahre, 4150+/-39 BP
kurz-(n[a]-n[ka])
Jahrringe, Eisbohrkerne, C14-Methode
mittel- (1[Ma] und mehr)
Exposure-Dating (z.Bsp. 10Be)
und langfristig ([Ma]-[Ga])
Uran-Serien
relative Methoden
relatives Alter von geologischen Ereignissen, Artefakten & Strata (=layer of sedimentary rock or soil with internally consistent characteristics that distinguish it from other)
älter/jünger als ...
Gesteinsfestigkeit, Bodenbildung
hauptsächliche terrestrische & aquatische Archive und deren Bedeutung
terrestrische Archive
Gletscher & periglaziale Archive, Windablagerungen (Löss), Bäume
--> gute räumliche Auflösung
aquatische Archive
Flusssysteme, Depositionsbedingungen
--> gute zeitliche Auflösung
Beispiele zu periodischen & aperiodischen Bildungen
aperiodische Bildungen
Schluffsedimente, Lössablagerungen (bspw. durch Vulkanaktivität)
periodische Bildungen
Warven: jährliche Sedimentablagerungen in Seen, Jahrringe bei Bäumen
C-14-Datierung
alle Pflanzen nehmen 14C auf --> in allen Lebewesen ein fixes Verhältnis von Kohlenstoff-isotopen (14C zu 12C)
--> durch genaues Kennen der C-Halbwertszeit kann berechnet werden, wann das Lebewesen aufgehört hat, 14C zu sich zu nehmen (i.e. gestorben ist)
Datierungsbereich
150 [a] - ca. 50 [ka] (mit Glück bis 70)
Dendrochronnologie
Luft, Licht, Wärme, Feuchtigkeit --> dicke der Ringe (Früh & Spätholz)
Datierungsbereich
Alter des Baumes (bis zu über 1'000a - ältester Baum fast 10'000a)
mit Kreuzdatierung (Überlappung von min. 30-35 Jahre) bis ca. 12'600 a BP (in Kombination mit 14C-Daten + weitere 2'000 a)
physikalische und chemische Verwitterung
Bezug zu Klima
physikalische Verwitterung
Frost-, Temperatur, Salz- & Wurzelsprengungen
--> physikalische Verwitterung vergrösster Oberfläche für die chemische Verwitterung
chemische Verwitterung
--> Wechselwirkung zwischen Klima und Lithosphäre
- Karbonatverwitterung (Kohlendioxid mit Wasser)
- Hydrolyse (Kationen von - zu +)
- Oxidationsverwitterung (FE, O2 & H2O)
Zusammensetzung organischer Bodensubstanz
&
chemischer Kreislauf Auf-, Ab- & Umbau pflanzlicher Biomasse
Gesamtheit d. organischen Substanz = Humus (alle abgestorbenen pflanzlichen & tierischen Stoffe und deren Umwandlungsprodukte)
je nach Zersetzungsgrad:
- Streu: schwach umgewandelte, kaum zersetzte "Reste"
- Huminstoffe: stark umgewandelte Stoffe
Grundsätzlich werden die organischen Komponente zu CO2 und H2O mineralisiert, wodurch Nährstoffe wie Mg, Fe, N, P, S etc freigesetzt werden. Dann wird humifiziert
Bild: Photosynthese (Wasser + Kohlendioxid --> Glucose + Sauerstoff)
Indikator-Pflanzen
Zeigerpflanzen haben geringe ökologische Toleranz --> geben Hinweise auf Beschaffenheit d. Bodens
Bsp.: kleine Ampfer & Tannen --> sauer; Brennesseln --> hoher Stickstoffgehalt
Bodencatena
eine regelhafte Abfolge am Hang als Ergebnis von Verlagerungsprozessen (bsp. in einer Lösslandschaft, durch anthropogene Erosionsprozess stark verändert)
Regen --> schwemmt alle nährstoffreichen Böden nach unten --> zuoberst fast nur nährstoffarmen Boden
Tonverlagerung beginnt überall, aber es schwemmt ihn wegen der Gravitationskraft relativ weit nach unten -->gewisse Bodentypen deshalb nicht mehr zuoberst
Transekte
bestimmte Abfolge von Böden, bei denen ein bestimmtes Klima, Vegetation dominieren
nur 3x auf Erde, weil sonst andere Faktoren Bodenbildung beeinflussen (bspw. Berge) und Transekte stören würden
biochemische Kreisläufe und der Einfluss des Menschen
fast alle chemischen Elemente bewegen sich zwischen Atmo-, Hydro-, Litho- und Biosphäre
durchlaufen dabei versch. Zustände, sodass sie in bestimmten Zeiträumen im gleichen Zustand anzutreffen sind
solche Stoffkreisläufe sind die Voraussetzung für alle Lebensvorgänge auf der Erde und damit die Entstehung von Ökosystemen
Angetrieben werden sie von Energieflüssen (u.a. Sonnenstrahlung, geothermische Energie und Schwerkraft)
menschliche Veränderungen im globalen Kohlenstoffkreislauf
Ursachen
natürlich: im Permafrost ist Kohlenstoff gespeichert, wird frei beim Auftauen; durch Aufbau von Biomasse wird CO2 aufgenommen (daher im Sommer am wenigsten, im Winter am meisten) & je mehr Sonne, desto mehr CO2 kann gebunden werden
durch Mensch werden bspw. durch Verbrennen fossiler Brennstoffen Kohlenstoffe in die Atmosphäre gegeben, die dem Kreislauf seit Jahrmio. entzogen waren
Ausmass
Quellen, Mengen & Verbleib der anthropogenen CO2-Emissionen im System Erde:
v.a. USA; China, Russland & Indien
seit 2010 3% gestiegen, seit 1990 42%
erwartete Änderungen bis 2010
Tendenzen
Temperatur: Luft, Wasser steigt --> Eis schmilzt, allg. Meerspiegel steigt
Niederschlag: nimmt zu (wärmer kann mehr Feuchtigkeit aufnehmen --> mehr Entleerung)
CO2: steigt auch auf, von Menschen sehr stark angetrieben (trotz Rückkopplung)
Gründe
im Norden stärkere Erwärmung (S mehr Meer, weniger Eis das schmelzen kann (Albedo))
Beispiele von Auswirkungen inkl. Unsicherheiten
Ernteausfälle, Gletscherschmelze (lokal ser grosse Auswirkungen), Biodiversität schrumpft, Meerspiegelanstieg für niedrige Regionen verheerend --> Migration
Bei zwei Grad Erwärmung könnte Uganda keinen Kaffee mehr anbauen --> Haupteinnahmequelle gienge verloren