Tutorium Physische Geographie I Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Termine:Dienstags 17:30 – 19:00 Uhr

Tutorium Physische Geographie ITutorium 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: [email protected]

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)

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EinführungEinführung

OrganisatorischesOrganisatorisches

Universität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative MethodenUniversität Augsburg - Lehrstuhl für Physische Geographie und Quantitative Methoden Tutorium PG I, WS 2011/2012, Julian DareTutorium PG I, WS 2011/2012, Julian Dare

Termine: Dienstags und Donnerstags

17:30 – 19:00 Uhr

Raum: 2125

(Tobi: Mi 08:15 Uhr, Fr 10:00 Uhr)

Kontakt: [email protected]

Bitte schickt mir eure Fragen!!!

Betreff: „Tutorium“

Download: http://geo21.geo.uni-augsburg.de/iguawiki/Tutorium1112Dare

EinführungEinführung

HydrologieHydrologie


Hydrologie

1 Woche


Eigenschaften von WasserEigenschaften von Wasser


Die Bedeutung von Wasser

•Energieumsatz (Verdunstung <-> Kondensation)

•Formung der Landschaft

•Lösungsmittel

•Stofftransport

•Lebensmittel/essentiell zum Stoffwechsel

•Energieproduzent (Wasserkraft, Kraftwerke)

•ökonomische Bedeutung



Aus welchen (wie geladenen) Atomen besteht Wasser?

Welchen Winkel schließen die Wasserstoffatome ein?

Welche Eigenschaft hat Wasser deshalb?

H2O hat Dipoleigenschaften!


104,45°



Temperatur und Dichte


Eigenschaft Wert Einheit

Erstarrungstemperatur 0,00 °C

Siedetemperatur 100,00 °C

Größte Dichte bei 3,98 °C

Maximale Dichte 1000,00 kg/m3

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



Dichteanomalie von Wasser




Kapillarität flüssigen Wassers


Kohäsion

Zusammenhalt der H2O-Moleküle

Adhäsion

Haftfähigkeit an Materialien, abhängig von der Oberflächenstruktur




Was sind…

Kapillaraszension

Adhäsion > Kohäsion

und Kapillardepression?

Adhäsion < Kohäsion

α = Benetzungswinkel

Philipp 2007



Zusammenhang zwischen Salz-gehalt, Gefrierpunkt und der Temp. max. Dichte.

Philipp 2007


Bei S>25: Eisbildung vor Erreichen von Temp. Mx. Dichte



Verteilung von WasserVerteilung von Wasser


WasserhaushaltWasserhaushalt


Die Wasserhaushaltsgleichung?

N = V + A + ΔSN = V + A + ΔS

N: Niederschlag

V: Verdunstung

A: Abfluss

ΔS: Veränderung des Speicherterms


AbflussAbfluss


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): 0,36Globales Verdunstungsverhältnis (V/N): 0,64


AbflussAbfluss


• Oberflächenabfluss, oberirdischer Abfluss QO, (engl. surface runoff) [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. direct runoff)


AbflussAbfluss


• Basisabfluss QI (engl. base flow) [m³/s]:– auch Teil des Abflusses, der nicht Direktabfluss ist. Grundwasserbürtiger

Abfluss (engl. groundwater outflow) ist der Basisabfluss, der dem Vorfluter aus dem Grundwasser zugeflossen ist.

• Trockenwasserabfluss QT (engl. dry weather flow) [m³/s]:– Abfluss nach einer längeren Zeitspanne ohne Effektivniederschlag, der

nur aus grundwasserbürtigem Abfluss besteht. Trockenwetterganglinie (engl. dry weather flow hydrograph) ist die Ganglinie des QT.


AbflussAbfluss


Was geschieht, wenn Niederschlag auf den Boden trifft?

1.Bei versiegelten FlächenVerdunstungOberflächenabfluss

2.Bei unversiegelten FlächenVerdunstungInfiltrationOberflächenabfluss


AbflussAbfluss


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.


Einzugsgebiete von FlüssenEinzugsgebiete 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 flachgründiger Bodenbereiche

- Bodenart: hohe Korngrößen – starke Infiltration, rascher Interflowgeringe Korngrößen – geringe Infiltration und hohes Speichervermögen

- Flächennutzung/Vegetation: Durch Retention erhöhte Gleichverteilung des Abflusses- Niederschlagsverteilung


Einzugsgebiete von FlüssenEinzugsgebiete von Flüssen


Bestimmung des Gebietsniederschlags:

- Isohyetenmethode

- Thiessenpolygone

- Rasterpunktverfahren

- Radarreflektivität


AbflussregimeAbflussregime


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




Ordne den Pegelstationen die Abflussregimes zu.




Der Rhein – Abflussregime 2. Grades


AbflussAbfluss


Beschreibe folgende BegriffeWasserscheide:

Grenze zwischen den Einzugsgebieten zweier benachbarter Flusssysteme

aquiclude:

Wasserstauend

aquitarde:

Wasserhemmend

aquifer:

Wasserführend


SeenSeen


Durchmischung von

Seen


SeenSeen


Durchmischungstypen• holomiktischVollständige Durchmischung mind. ein Mal jährlich• amiktischKeine Durchmischung möglich, da permanent gefroren (arktische Bereiche, extreme Höhenlagen)• kalt monomiktischSee taut im Sommer nur kurz auf, darum keine Sommerstagnation (polare, subpolare Seen)• dimiktischVollzirkulation zwei Mal jährlichStagnation zwei Mal jährlich (Mittelbreiten)

• warm monomiktischLange Sommerstagnation (z.B. Sub-tropen, warme Mittelbreiten), winterliche Vollzirkulation• oligomiktischVielfach fehlende regelmäßige Vollzirkulation (trop. Tiefländer)• polymiktischNahezu ständige Vollzirkulation durch Tageszeitenklima (trop. Hochgebirge)• meromiktischNur oberflächennahe Bereiche sind durchmischt


SeenSeen


Die Trophiegrade der Seen: • oligotroph– nährstoffarm– gering produktiv

• mesotroph– mäßig produktiv

• eutroph– Nährstoffreich– Hochproduktiv– Starke Algenentwicklung

• hypertroph (polytroph)– Übermäßig nährstoffreich– Stark produktiv– Häufiges Massenwachstum von

Algen


Meeresströmungen – Die Ekman-DriftMeeresströmungen – Die Ekman-Drift



Thermohaline Zirkulation THCThermohaline Zirkulation THC




Thermohaline Zirkulation THCThermohaline Zirkulation THCTiefenwasserbildung:

Wasser mit hoher Salinität kühlt in höheren Breiten ab und sinkt aufgrund

höherer Dichte ab



Benenne die gesuchten Meeresströmungen.Benenne die gesuchten Meeresströmungen.

11 22

33 44

Kal

ifor

nia-

Stro

m

Nordäquatorialstrom

Südäquatorialstrom

55

Kanar

en-

strom66

7788

Thermohaline Zirkulation THCThermohaline Zirkulation THC


SchneeSchnee


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


GletscherGletscher


Wie wird Schnee zu Gletschereis?


GletscherGletscher


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


BodenwasserBodenwasser



BodenwasserBodenwasser


Die pF-WG-Kurve


Weitere BegriffeWeitere Begriffe


• 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.

Laminares und turbulentes Strömen

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