Geografie 1. Semester

Pyroklastischer Strom

•Wolke aus Asche, Staub und heissen Gasen, bis 200 km/h schnell

•Gase wirken wie Luftkissen

•Bei explosiven Vulkanen nach heftigen Ausbrüchen

Lahar (javan.: Schlammstrom)

•Wasser vermischt mit Pyroklasten

•z.B. Auslaufen von Kraterseen, schmelzen von Gletschern bei Ausbrüchen (Nevado del Ruiz, Kolumbien 1985, 20‘000 Tote)

•Fumarolen

•Heisse Quellen

Geysir

•Periodischer Ausstoss von Dampf- und Wassermengen

•Bsp.: Island, Yellowstone N.P:

Black Smoker

•Heisse Quelle im Meer an Spreadingzonen

•Meerwasser dringt in Risse ein reagiert mit Fe, Cu schwarzer Rauch entsteht

•Artengemeinschaften: Bakterien bilden chemosynthetisch organische Stoffe

•Lebensbedingungen ähnlich jenen vor ca. 3.5 Mia. J.

Gefahren durch Vulkane

•Ca. 200‘000 Tote bei Ausbrüchen und deren Folgen (Schlammströme, Flutwellen etc.) in den letzten 250 Jahren.

•Klimaveränderungen

Positive Aspekte

•Vulkanerde ist fruchtbar – solche Gebiete sind oft dicht besiedelt (z.B. Java).

•Erdwärme: Heisswasser, thermische Kraftwerke

•Touristenattraktionen

-> „Supervulkan“ Yellowstone

Sonne - Wasser/Eis, Wind, Organismen (Endogen: Tektonik)

- Wasser/Temperatur: Frostsprengung

- Salz: Salzsprengung

- Wurzelsprengung (auch chemisch)

Säureverwitterung: CaCO3 + H2CO3 Ca2+ + 2HCO3-

-> Karstlandschaften: Schrattenfluh

Säureverwitterung: CaCO3 + H2CO3 Ca2+ + 2HCO3-

-> Karstlandschaften: Schrattenfluh

Verwitterung und Transport

siehe Bild

siehe Bild

Immer wieder fällt neuer Schnee auf die alte Schneedecke. Die alte Schneedecke wird unter dem Gewicht der Neuschneedecke zusammengepresst. Unter diesem Druck entsteht aus Altschnee Firn, später Eis.

- U-Tal (Trogtal) / Hängetal

- Kar

- Rundhöcker

- Steingletscher

- Toteissee

- Findling

- Drumlin

Flussterrassen

- Eiszeit = Ablagerung

- Zwischeneiszeit = Erosion, die Flüsse schneiden sich ein

•Dauerhaft gefrorener Untergrund

•Min. 1-2 J. T < 0°C

•Polargebiete, Hochgebirge

•CH: ca. 5% der Fläche

•Auftauen – Gefrieren

-> Blockgletscher: hier „fliesst“ Gestein

•Auftauschicht (active layer)

•Permafrostspiegel und -basis

•Labiler Baugrund (Volumenzu- und abnahme Eis); z.B. Skiliftmasten

•Destabilisierung von Hängen Rutschungen, Murgänge

•Bsp.: Grindelwald, Pontresina

-> Baumassnahme: Häuser auf Stelzen

•Flächenhafte Abtragung: Reibung (Kohäsion) < Schwerkraft

Faktoren:

•Hangneigung / Materialart

•Wasser = „Schmiermittel“

•…Aufweichung von Schichten

•…vermindert Kohäsion zwischen Partikeln

Bsp. Bergsturz von Randa VS, 1991

•Steinschlag / Fels-, Bergsturz

•oft nach längeren Regenperioden

•Hangneigung, Kohäsion

•Neigung der Schichten

•Art des Gesteins – Tonschichten können als Rutschbahnen wirken

Goldau

•Molasse

•Erosion Gletscher

•Nach Eiszeit: Widerlager fehlt

Flims

•Am Ende der letzten Eiszeit

•Eis / Permafrost schmilzt

•-> Rheinschlucht, Bergsturzseen

schnell talwärts fließender Strom aus Schlamm und gröberem Gesteinsmaterial im Gebirge

•Auslösende N-Menge, -Dauer, -Heftigkeit (oder Temperatur)

•…in Kombination mit: Wasseraufnahmefähigkeit Boden (Vegetation / Geologie / Rolle Mensch)

•…in Kombination mit der Form des Einzugsgebietes

•Treibhauseffekt: Zunahme Extremwetterereignisse, Ansteigen Schneegrenze

•Dammbrüche, Flutwellen durch Rutschungen

August 2005

•Auslösende N-Menge in Kombination mit: Wasseraufnahmefähigkeit Boden

•Gewässerkorrektion (Linth, Kander, Jura...)

-Hochwasserschutz

-Landgewinnung

-Brutgebiete Mücken vernichtet

•Wildbachverbauungen

-Hochwasser- und Murenschutz

•Renaturierung

•Gefahrenmanagement - Raumplanung

Troposphäre

•Wetterschicht, T: - 0.65°C pro 100 m

•Tropopause: 8 – 17 km

Stratosphäre

•Ozonschicht

Zusammensetzung (ca.-Werte, bis 20 km Höhe)

•78% N2

•21% O2

•0.9% Ar

•0.04% CO2, steigend

Luftdruck

•Die Gasmoleküle haben ein Gewicht

•Luft ist eine Masse -> Erdanziehung -> Luftdruck

•Masseinheit = Hektopascal, Meereshöhe = 1013 hPa

•barometrische Höhenstufe, ca. 1hPa / 10 m

-> Barometer

-> Isobaren, Hoch- und Tiefdruckgebiete

Luftdruck und Temperatur

Die Zündholzflamme brennt nach oben

•Luft dehnt sich bei Erwärmung aus -> Luftmasse verteilt sich auf grösseres Volumen -> leichter -> steigt auf

•…reisst die Flamme mit

Warum wird die Pumpe heiss?

•Luft wird durch Kompression wärmer

•…dies ohne Zufuhr von Wärme («adiabatisch»)

Grundmuster der thermischen Windentstehung

•Erwärmung: Luft dehnt sich aus -> leichter-> Aufwind -> T

•Luft kühlt sich ab -> zieht sich zusammen -> schwerer -> Abwind -> H

•Druckgefälle am Boden: H -> T (Wind = Druckausgleich)

•Das Land erwärmt sich stärker als das Wasser

•Wasser erwärmt sich langsam (und tiefergehend) / kühlt langsam ab

•-> Tag: Seewind, Nacht: Landwind

•Meer/grosse Seen: kühlender Seewind am Tag

(Windname: Nach der Richtung, aus der er weht)

Physik der feuchten Luft

•Aggregatzustände Wasser (Energiezustand)

•Wasser verdunstet -> gasförmig (unsichtbar), Energie im Aggregatzustand gespeichert („latente Wärme“)

•Wasserdampf kondensiert -> Tröpfchenbildung, latente Wärme wird frei

Wasseraufnahmefähigkeit der Luft

•Bsp.: Luft bei 30°C und 16 g/m3 Wasserdampf:

•…Abkühlung auf 20°C Fr = 100% (Luft gesättigt), Taupunkt erreicht

•…weitere Abkühlung Kondensation, latente Wärme wird frei

•Südföhn: Relativ feuchte Luft strömt von S her an die Alpen und steigt auf

•…kühlt sich um 1°C / 100 m Anstieg ab (Dekompression)

•…wenn Taupunkt erreicht: Kondensation (Wolkenbildung), latente Wärme frei, Abkühlung nur noch um ca. 0.5°C / 100 m

•…Norden: Luft erwärmt sich durch Kompression (1°C / 100 m)

Klimafaktoren räumliche Voraussetzungen -> Klima (Klimaelemente: physikalische Grössen) Breitenlage und Exposition

•Einfallswinkel der Sonne -> Energie-einfall -> „solare Klimazonen“

Weitere Klimafaktoren:

Böden, Höhenlage, Kontinentalität /

Ausgleichende Wirkung von Meeres-

Strömungen (z.B. Golfstrom)

Bodenstationen (Land – Meer)

•messen Klimaelemente

•automatisch / Beobachter

Radiosondierung

•freie Atmosphäre: z.B. T, Wind

•Ballon: bis 30 km Höhe (Payerne)

Satellitenbilder

•Radiometer: Wärmebildkamera

•= Infrarot (dunkel – hell)

•«Meteosat», geostationär

•Ein Teil des tropische Höhenwindes fliesst polwärts

•Corioliskraft: Höhenwestwind, ca. 500 km/h schnell

•Reisst untere Luftschichten mit dynamische Tiefs

•Luftmassengrenze: Polarfront (Schwankungsbereich = Frontalzone)

•Dynamik: Wellenbildung

•…Luftmassengrenzen, Gebirge

•T (Zyklone): Pol

•H (Antizyklone): Äquator

•Luftmassenaustausch in der Frontalzone

Islandtief

•ca. 60° N

•SpTr besonders über Ozeanen ausgeprägt, im Nordatlantik um Island

•Fronten Richtung Europa

Azorenhoch

•Ca. 33° N

- v.a. die Nord-Südverlagerung dieser Druckzentren entscheidend

Cirren / Cirrostratus, Nimbostratus, Altocumulus, Cumulonimbus, Cumulonimbus, Cumulus