Tutorium Physische Geographie I

1. Tutorium Physische Geographie I Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Termine: Dienstags 17:30 – 19:00 Uhr Donnerstag 17:30 – 19:00 Uhr Tutor: Julian Dare (Geographie, Diplom, 9. Semester) Email: juliandare@gmx.de

2. Einführung Organisatorisches Termine: Dienstags und Donnerstags 17:30 – 19:00 Uhr Raum: 2125 (Tobi: Mi 08:15 Uhr, Fr 10:00 Uhr) Kontakt: juliandare@gmx.de  Bitte schickt mir eure Fragen!!!  Betreff: „Tutorium“ Download: http://geo21.geo.uni-augsburg.de/iguawiki/Tutorium1112Dare Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

3. Einführung Hydrologie Hydrologie  1 Woche Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

4. Hydrologie Eigenschaften von Wasser • Die Bedeutung von Wasser • Energieumsatz (Verdunstung <-> Kondensation) • Formung der Landschaft • Lösungsmittel • Stofftransport • Lebensmittel/essentiell zum Stoffwechsel • Energieproduzent (Wasserkraft, Kraftwerke) • ökonomische Bedeutung Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

5. Hydrologie Eigenschaften von Wasser Aus welchen (wie geladenen) Atomen besteht Wasser? Welchen Winkel schließen die Wasserstoffatome ein? Welche Eigenschaft hat Wasser deshalb? H2O hat Dipoleigenschaften! 104,45° Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

6. Hydrologie Eigenschaften von Wasser Temperatur und Dichte • Isotopenfraktionierung: • - Verdunstung: leichte Isotope verdunsten zuerst • Kondensation: schwere Isotope kondensieren zuerst •  In Eisbohrkernen: Bei höherer Konzentration schwerer Isotope (18O) = warmes Klima im Untersuchungszeitraum um die notwendige Verdunstungsenergie zu erzeugen Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

7. Hydrologie Eigenschaften von Wasser Dichteanomalie von Wasser Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

8. Hydrologie Eigenschaften von Wasser Kapillarität flüssigen Wassers Kohäsion Zusammenhalt der H2O-Moleküle Adhäsion Haftfähigkeit an Materialien, abhängig von der Oberflächenstruktur Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

9. Hydrologie Eigenschaften von Wasser α = Benetzungswinkel Was sind… Kapillaraszension Adhäsion > Kohäsion und Kapillardepression? Adhäsion < Kohäsion Philipp 2007 Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

10. Hydrologie Eigenschaften von Wasser Zusammenhang zwischen Salz-gehalt, Gefrierpunkt und der Temp. max. Dichte. Bei S>25: Eisbildung vor Erreichen von Temp. Mx. Dichte Philipp 2007 Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

11. Hydrologie Verteilung von Wasser Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

12. Hydrologie Wasserhaushalt Die Wasserhaushaltsgleichung? N = V + A + ΔS N: Niederschlag V: Verdunstung A: Abfluss ΔS: Veränderung des Speicherterms Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

13. Hydrologie Abfluss Was versteht man unter dem Abfluss? Def.: Unter dem Abfluss versteht man in der Hydrologie das Wasservolumen, das pro Zeiteinheit einen definierten oberirdischen Fließquerschnitt (Abflussquerschnitt) durchfließt. Abflussspende: Die Abflussspende wird zum Vergleich von Einzugsgebieten ermittelt. Sie ist der Quotient aus dem Abfluss und dem zugehörigen Einzugsgebiet. Abflussverhältnis: Anteil des Niederschlags, der dem Abfluss zugeführt wird. Globales Abflussverhältnis (A/N): 0,36 Globales Verdunstungsverhältnis (V/N): 0,64 Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

14. Hydrologie Abfluss • Oberflächenabfluss, oberirdischer Abfluss QO, (engl. surfacerunoff) [m³/s]: • Teil des Abflusses, der dem Vorfluter als Reaktion auf ein auslösendes Ereignis (Niederschlag oder Schneeschmelze) über die Bodenoberfläche unmittelbar zugeflossen ist. • Zwischenabfluss Q Interflow (engl. interflow) [m³/s]: • Teil des Abflusses, der dem Vorfluter als Reaktion auf ein auslösendes Ereignis (Niederschlag oder Schneeschmelze) aus den oberflächennahen Bodenschichten zugeflossen ist. • Direktabfluss QD = QO + Q Interflow (engl. directrunoff) Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

15. Hydrologie Abfluss • Basisabfluss QI (engl. baseflow) [m³/s]: • auch Teil des Abflusses, der nicht Direktabfluss ist. Grundwasserbürtiger Abfluss (engl. groundwateroutflow) ist der Basisabfluss, der dem Vorfluter aus dem Grundwasser zugeflossen ist. • Trockenwasserabfluss QT (engl. dry weatherflow) [m³/s]: • Abfluss nach einer längeren Zeitspanne ohne Effektivniederschlag, der nur aus grundwasserbürtigem Abfluss besteht. Trockenwetterganglinie (engl. dry weatherflowhydrograph) ist die Ganglinie des QT. Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

16. Hydrologie Abfluss Was geschieht, wenn Niederschlag auf den Boden trifft? • Bei versiegelten Flächen • Verdunstung • Oberflächenabfluss • Bei unversiegelten Flächen • Verdunstung • Infiltration • Oberflächenabfluss Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

17. Hydrologie Abfluss Infiltrationsrate Wassermenge, die pro Fläche und Zeiteinheit in einen Boden infiltrieren kann Interflow (Zwischenabfluss) Wasser infiltriert in den Boden, erreicht jedoch aufgrund von undurchlässigen Schichten nicht das Grundwasser und fließt zwischen GW-Spiegel und Oberflächen hangabwärts. Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

18. Hydrologie Einzugsgebiete von Flüssen Einflussfaktoren: • stärkere Konzentration bei kreisförmigen Einzugsgebieten • bei gestreckten Einzugsgebieten zeitliche Zehrung des Abflusses • stärkere Konzentration bei hoher Flussdichte • Beeinflussung durch Relief: Hanglagen beschleunigen den Abfluss • Abflussmaximum bei Sättigung flachgründigerBodenbereiche • Bodenart: hohe Korngrößen – starke Infiltration, rascher Interflow • geringe Korngrößen – geringe Infiltration und hohes Speichervermögen • Flächennutzung/Vegetation: Durch Retention erhöhte Gleichverteilung des Abflusses • Niederschlagsverteilung Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

19. Hydrologie Einzugsgebiete von Flüssen Bestimmung des Gebietsniederschlags: - Isohyetenmethode - Thiessenpolygone - Rasterpunktverfahren - Radarreflektivität Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

20. Hydrologie Abflussregime Abflussregime (nach Pardé) charakteristischer Abflussgang eines Flusses über das Jahr im langjährigen Mittel. Arten von Abflussregimen - Einfache Regime - Komplexe Regime (1. + 2. Grades) glazial nival pluvial Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

21. Hydrologie Abflussregime Ordne den Pegelstationen die Abflussregimes zu. Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

22. Hydrologie Abflussregime Der Rhein – Abflussregime 2. Grades Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

23. Hydrologie Abfluss Beschreibe folgende Begriffe Wasserscheide: Grenze zwischen den Einzugsgebieten zweier benachbarter Flusssysteme aquiclude: Wasserstauend aquitarde: Wasserhemmend aquifer: Wasserführend Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

24. Hydrologie Seen Durchmischung von Seen Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

25. Hydrologie Seen Durchmischungstypen • holomiktisch • Vollständige Durchmischung mind. ein Mal jährlich • amiktisch • Keine Durchmischung möglich, da permanent gefroren (arktische Bereiche, extreme Höhenlagen) • kaltmonomiktisch • See taut im Sommer nur kurz auf, darum keine Sommerstagnation (polare, subpolare Seen) • dimiktisch • Vollzirkulation zwei Mal jährlich • Stagnation zwei Mal jährlich (Mittelbreiten) • warmmonomiktisch • Lange Sommerstagnation (z.B. Sub-tropen, warme Mittelbreiten), winterliche Vollzirkulation • oligomiktisch • Vielfach fehlende regelmäßige Vollzirkulation (trop. Tiefländer) • polymiktisch • Nahezu ständige Vollzirkulation durch Tageszeitenklima (trop. Hochgebirge) • meromiktisch • Nur oberflächennahe Bereiche sind durchmischt Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

26. Hydrologie Seen • oligotroph • nährstoffarm • gering produktiv • mesotroph • mäßig produktiv • eutroph • Nährstoffreich • Hochproduktiv • Starke Algenentwicklung • hypertroph (polytroph) • Übermäßig nährstoffreich • Stark produktiv • Häufiges Massenwachstum von Algen Die Trophiegrade der Seen: Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

27. Hydrologie Meeresströmungen – Die Ekman-Drift Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

28. Hydrologie Thermohaline Zirkulation THC Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

29. Hydrologie Thermohaline Zirkulation THC Tiefenwasserbildung: Wasser mit hoher Salinität kühlt in höheren Breiten ab und sinkt aufgrund höherer Dichte ab Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

30. Hydrologie Thermohaline Zirkulation THC Benenne die gesuchten Meeresströmungen. Kalifornia-Strom Kanaren-strom 1 5 6 2 Nordäquatorialstrom 7 Südäquatorialstrom 8 4 3 Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

31. Hydrologie Schnee Temporäre Schneegrenze: Reale Schneegrenze: Einzelnes Schneefallereignis Schnee der den Sommer überdauert hat Regionale Schneegrenze: Klimatische Schneegrenze: Mittelwert einer Region Langjähriges Mittel der realen Schneegrenze Wirkung von Schneedecken: Wärmeisolation, Windschutz, Verdunstungsreduktion, Albedoerhöhung, Speicherterm Wasserbilanz der Schnee/Eisdecke BW = Aks + Akl + Akc + Abm + Abc Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

32. Hydrologie Gletscher Wie wird Schnee zu Gletschereis? Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

33. Hydrologie Gletscher • Akkumulation: Massengewinn durch Schneefall, Kondensation, Resublimation, Ablagerung von Treibschnee und Lawinen, Anfrieren von Regenwasser • Ablation: Massenverlust durch Schmelzen, Verdunstung, Sublimation, Erosion von Treibschnee, Abbruch von Lawinen, Kalben • Nährgebiet: Akkumulation > Ablation • Zehrgebiet: Akk < Abl Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

34. Hydrologie Bodenwasser Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

35. Hydrologie Bodenwasser Die pF-WG-Kurve Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

36. Hydrologie Weitere Begriffe Laminares und turbulentes Strömen • Bei der laminaren Strömung nimmt die Geschwindigkeit der Flüssigkeitsschichten von der Wand bis zur Achse des Rohres hin kontinuierlich zu. Steigt die Geschwindigkeit der Strömung an, beginnen sich die Flüssigkeitsschichten zu verwirbeln und es entsteht eine turbulente Strömung. Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare