Ge3 wGe2 Tehtävien vastaukset

Luvut 1 - 5

Luku 1.

P1. Miten perustutkimus ja soveltava tutkimus eroavat toisistaan? Perustutkimuksessa on tieteenalaan liittyvä ongelma, jota tutkitaan. Soveltavassa tutkimuksessa tavaoitteena on etsiä keinoja hyödyntää olemassa olevaa tietoa.

P2. Selvitä mitä tarkoitetaan termeillä avoin data, kenttätutkimus ja kaukokartoitus. Miten ne liittyvät toisiinsa? Avoin data on kaikkien saatavilla. Kenttätutkimuksessa hankitaan tietoa maastossa. Kaukokartoituksessa hankitaan tietoa ilman maastotutkimuksia esimerkiksi satelliittikuvin avulla.

S2. Paikkatietoikkuna on esimerkki sovelluksesta, jota voi käyttää tiedon etsimiseen.

Naantali
a) Mikä saari on Petkellahden ja Naantalinsalmen välissä? Luonnonmaa
b) Kerro kaksi tämän saaren luonnonsuojelualuetta (suojeluperuste, esimerkiksi jalopuumetsikkö). mm. Kunnaisten jalopuumetsikkö, Tamminiemen luonnonsuojelualue. Ohje: Valitse Karttatasot → Luonnonsuojelu- ja erämaaalueet. Lisätietoa suojelualueista on esitetty mm. Naantalin kotisivuilla (Google-haku).
c) Mikä on saaren korkein kohta? Kerro myös sen korkeus merenpinnasta. Ohje: Valitse Karttatasot → Maastokartta. Nikulanvuori 47,5 metriä. (Apukäyrät ovat 2,5 metrin välein).
=================================================

Luku 2.


P1. Selitä seuraavat termit.

a. planeetta http://fi.wikipedia.org/wiki/Planeetta

b. kiertorata http://fi.wikipedia.org/wiki/Kiertorata

c. Kesäpäivän seisauspäivä http://fi.wikipedia.org/wiki/Kes%C3%A4p%C3%A4iv%C3%A4nseisaus

d. Valaistuksen kalottialue http://fi.wikipedia.org/wiki/Kalotti_%28valaistusvy%C3%B6hyke%29



P4.
c) Mistä johtuu se, että keväisin lumet sulavat ensin tietyistä ojan penkoista? Auringon säteet osuvat rinteelle jyrkemmässä kulmassa kuin tasaiselle maalle à aurinko lämmittää enemmän rinnettä.

P5.
b) Tarkastele Saharan eteläpuolisen aluetta kohdissa 0:08 ja 0:12. Miten selität erot yhteyttämisessä? Kohdassa 0:08 on etelän kesä ja kohdassa 0:12 pohjoisen kesä. Vaikuttaa sateisuuteen ja sitä kautta mahdollisuuteen yhteyttää.

S3. Vastaa perustellen:

a) Mistä vuodenaikojen vaihtelu johtuu? Maapallo kiertää Auringon ympäri kerran vuodessa. Maapallon kallistuskulma kiertoradan suhteen pysyy samana (23,5°). Akselikaltevuuden takia pohjoinen pallonpuolisko saa kesällä enemmän Auringon säteilyä kuin eteläinen ja talvella päinvastoin à vuodenajat.

b. Miksi päiväntasaajalla on lämpimämpää kuin Suomessa? Maapallo on pyöreä à napa-alueet saavat vähemmän säteilyä kuin kuin päiväntasaajan seutu. Suomessa säteily joutuu kulkemaan pidemmän matkan ilmakehän lävitse à vähentää säteilyn määrää.

(S4. Mikä on suurin ja pienin säteilyn tulokulma kotiseudullasi?)

S5.
a) Millaisia muutoksia Maapallon liikeradassa tapahtuu pitkillä aikajaksoilla? Voit myös katsoa tekstin linkistä avautuvan videon liikeradan muutoksista. https://fi.wikipedia.org/wiki/Maa
b) Miten nämä liikeradan muutokset vaikuttavat? https://fi.wikipedia.org/wiki/Maa

S6. a) Avaa Terra/Modis satelliitin näkymä.
Siirrä aikajana lähellä tätä hetkeä. Missä päin maailmaa on lämpimintä? Yritä myös miettiä syitä korkeaan lämpötilaan.
b) Miksi satelliitti ei näytä kaikkialta pintalämpötilatietoja? Osittain johtuu satelliitin liikkeistä ja kuvausaikataulusta. With its sweeping 2,330-km-wide viewing swath, MODIS sees every point on our world every 1-2 days in 36 discrete spectral bands.

S7.

Maapallon liikkeistä (planetaarisuudesta) johtuvat, maapallon pinnalla havaittavat ilmiöt. YO-tehtävä S-2006.

• pyörimisliike kuvitellun akselin ympäri
• kiertoliike Auringon ympäri ja siihen liittyen pyörimisakselin kaltevuus kiertoradan tasoon nähden
Tarkemmin:
• pyörimisliike: yön ja päivän vaihtelu (sekä Auringon, Kuun ja muiden taivaankappaleiden näennäinen liike)
• coriolis-ilmiö, joka puolestaan vaikuttaa esimerkiksi tuulten ja merivirtojen suuntiin (ja sitä kautta itä- ja länsirannikoilla vallitseviin ilmasto- ja kasvillisuusvyöhykkeisiin) sekä pyörivien tuulien (syklonien, tornadojen ja trombien) syntyyn
• vuorovesi, jonka aiheuttaa Maan pyörimisliike yhdessä Kuun ja Auringon vetovoiman kanssa
• vuodenaikojen vaihtelu: valoisan ajan pituuden vaihtelu, lämpövyöhykkeiden siirtyminen vuodenaikojen mukaan - planetaarisissa tuulissa tapahtuvat vuodenaikaiset muutokset, sademäärissä tapahtuvat vuodenaikaiset muutokset

S8.
a) Mistä vuorovesi-ilmiö johtuu? Kuun ja Auringon liikkeistä. https://fi.wikipedia.org/wiki/Vuorovesi
b) Mistä vuodenaikojen vaihtelu johtuu? Maan kierrosta Auringon ympäri.
c) Miksi päiväntasaajalla on lämpimämpää kuin Suomessa? Auringon valon intensiteeteetti on ympäri vuoden suurempi päiväntasaajalla.
=================================================

Luku 3.


(P4. Kerätkää tietoa matkoilla koetuista asioista: Mitä havaitsit päivän ja yön pituudesta, hämärän ajasta, auringon säteilyn voimakkuudesta, paikallisajan vaikutuksista vuorokausirytmiisi jne.)

P5. Tee luettelo valtioista, jotka ovat Suomen kanssa samalla aikavyöhykkeellä. https://en.wikipedia.org/wiki/Time_zone

S1.Maapallon liikkeistä (planetaarisuudesta) johtuvat, maapallon pinnalla havaittavat ilmiöt. Ks. tehtävä S7 edellisessä luvussa.

S3.
a) Montako tuntia myöhemmin Suomessa vaihtuu vuosi kuin Australiassa? Kahdeksan.
b) Missä valtioissa uusi vuosi otetaan vastaan viimeisinä? Kanadassa, Alaskassa ja Havaijilla (Yhdysvalloissa)

S4.
a) Millaisia muutoksia tapahtuu pitkällä aikavälillä Maapallon kiertoliikkeessä akselinsa ympäri? https://fi.wikipedia.org/wiki/Maa
b) Muinaisista korallikerrostumista voi laskea vuorokausien lukumäärän. Vuodessa on ollut aikanaan yli 400 vuorokautta. Miksi? Maapallon on pyörinyt akselinsa ympäri nopeammin.

=================================================

Luku 4


P2.
a) Piirrä Maapallon pinta.
b) Piirrä ilmakehän kerroksia varten y-akseli, jossa on asteikko välillä 0-200 km.
c) Rajaa troposfääri. Piirrä troposfäärissä tapahtuvia ilmiöitä.
d) Rajaa stratosfääri. Osoita suurennetulla piirroksella mitä stratosfäärissä tapahtuu uv-säteilylle.
e) Rajaa mesosfääri.
f) Piirrä termosfäärin ionosfääriin revontulia.

ilmakehan_kerrokset-slide.png.jfif

P3.
a) Miksi uv-säteily on vaarallista? UV-säteily voi aiheuttaa perimämuutoksia eli mutaatioita eli syöpää. UV-säteily myös vahingoittaa silmiä.
b) Miksi uv-säteilyn aiheuttamat vaarat terveydelle pitää ottaa huomioon vakavammin kuin aiemmin? Koska otsonikerros on ohentunut, maan pinnalle pääsee enemmän UV-säteilyä.

P4.a) Miten revontulet syntyvät? Wikipedia: Revontulet aiheutuvat aurinkotuulen varattujen hiukkasten osumisesta Maan ilmakehään. Niitä syntyy kun Van Allenin vyöhykkeet ”ylikuormittuvat” energisillä hiukkasilla, jotka pääsevät Maan magneettikentän läpi ja törmäävät ylempään ilmakehään. Voimakkaimmat revontulet näkyvät yleensä voimakkaiden Auringon koronassa tapahtuneiden purkausten jälkeen.

b) Miksi Lapissa nähdään enemmän revontulia kuin Etelä-Suomessa? Wikipedia: Revontulivyöhykkeet ovat suunnilleen ympyrän muotoisia kehämäisiä alueita, jotka ovat Maan molempien magneettisten napojen ympärillä noin 3000 kilometrin päässä niistä. Maan magneettikenttää pitkin maahan virtaavat hiukkaset saavuttavat ilmakehän normaalisti revontulivyöhykkeellä, jossa revontulia näkyy yleensä kaikkina kirkkaina öinä. Vyöhyke on suurelta osin 60. ja 75. leveyspiirien välillä, paikoitellen niiden ulkopuolellakin, koska magneettinavat eivät ole maantieteellisillä navoilla. Esimerkiksi Euroopan manterella vain Fennoskandian pohjoisin osa sattuu revontulivyöhykkeelle, Suomesta lähinnä Luoteis-Lappi. Avaruudesta katsottuna revontulet näyttävätkin muodostavan kehän magneettinapojen ympärille.



P5.
a) Mistä johtuu lämpötilan lasku troposfäärissä? Troposfäärin lämpö perustuu Maasta tulevaan lämpöön.
b) Mistä johtuu lämpötilan kohoaminen stratosfäärissä? Stratosfäärissä sijaitsee otsonikerros. UV-säteily ja sen sisältämä energia imeytyy eli absorboituu otsoniin.
c) Mistä johtuu lämpötilan lasku mesosfäärissä? Koska säteily ei juuri sitoudu eli absorboidu ilmakehään.
d) Mistä johtuu lämpötilan nousu termosfäärissä? Termosfääärin yläosissa lämpötila on Auringon lyhytaaltoisen säteilyn absorboitumisen vuoksi hyvin korkea.

S1.
a) Miten ilman lämpötila ja tiheys muuttuvat ylöspäin kiivetessä? Troposfäärin ilmanpaine ja tiheys laskee noustaessa ylöspäin.
b) Kuinka suuri lämpötilaero on vuoren tyven ja huipun välillä? (Vihje: selvitä Kilimanjaron korkeus ja lämpötilan muutos sataa metriä kohden). Kilimanjaro on n. 6 km korkea. Tyvi on noin 1 km korkeudella. Lämpötila laskee 0,6 astetta/100m → 6 astetta/kilometri → 30 astetta.
c) Mistä johtuu korkeussuuntainen lämpötilamuutos? Lämpö tulee Maan pinnalta → vähenee noustessa.
d) Millainen ero on ilman tiheydessä vuoren tyven ja huipun välillä? Ilmanpaine on maanpinnalla n. 1000 hPa, 1 kilometrin korkeudella n. 900 hPa, 6 kilometrin korkeudella n 500 hPa, esim. http://www.astro.utu.fi/edu/kurssit/planeetat/4ilmakeha.pdf



S2.
a) Selvitä mitä tapahtuu Auringosta tulevalle näkyvää valoa lyhytaaltoisemmalle säteilylle ilmakehässä. Se absorpoituu.
b) Mitä tapahtuu näkyvälle valolle ilmakehässä? Läpäisee melko hyvin.
c) Mitä tapahtuu näkyvää valoa pitkäaaltoisemmalle säteilylle ilmakehässä? Infrapunasäteily pääsee maanpinnalle osittain. Radioaallot pääsevät maanpinnalle lähes esteettä.

S3. Miksi voimakkain otsonikato esiintyy Maapallon puhtaimmalla alueella, Etelämantereen yllä? Otsonikerroksen selvä ohenema tapahtuu vuosittain Etelämantereen yllä lopputalvella ja alkukeväällä elo-lokakuussa. Tällöin ilmamassa stratosfäärissä on kylmimmillään, jopa alle -100 °C. Kylmissä olosuhteissa stratosfääriin muodostuu helmiäispilviä (katso video Arktiksen helmiäispilvistä tästä), joiden pinnalla klooriatomit tuhoavat poikkeuksellisen tehokkaasti otsonia. Samaan aikaan stratosfääriin syntyy Etelämannerta kiertävä voimakas suihkuvirtaus eli polaaripyörre. Se estää otsonin virtauksen keskileveyksiltä Etelämantereen ylle.

S4. Mitä voimakas purkaus voi aiheuttaa? Voimakkaimmat massapurkaukset voivat aiheuttaa häiriöitä sähkölaitteissa.

S5.
a) Mitä inversiolla tarkoitetaan? Ilman kerroksellisuutta.
b) Miksi inversio heikentää ilman laatua suurkaupungeissa? Suurissa kaupungeissa talvinen inversio synnyttää tilanteen, jossa saasteet jäävät leijumaan kaupungin yllä olevaan ilmamassaan.

=================================================
Luku 5.

P3.
a) Miten tuuli syntyy? Ilmanpaine-eroista.
b) Miten sade syntyy? Kolme tapaa: https://fi.wikipedia.org/wiki/Sade

P4. Mitä tarkoittaa El Niño? https://fi.wikipedia.org/wiki/El_Ni%C3%B1o

P5. Miksi Välimerellä sateisuus vaihtelee vuodenajoittain? Kesällä on korkeapaine (ei sateita), talveksi korkeapaine väistyy ja alueelle pääsee matalapaineita.

(S1. Neljä opiskelijaa menee riviin. Ensimmäinen opiskelija on (A) päiväntasaajalla, seuraava (B) leveyspiirillä 30° N, seuraava (C) leveyspiirillä 60° N ja neljäs (D) pohjoisnavalla.
a) Kukin opiskelija selvittää millaiset tuulet vaikuttavat omalla paikkakunnalla. Kerrotaan myös alueella vaikuttavasta ilmanpaineesta.
b) Esitetään tuulijärjestelmä siten, että päiväntasaajalla oleva opiskelija aloittaa, sitten kertoo opiskelija B, sitten D ja viimeiseksi opiskelija C.
c) Yksi ryhmä esittää planeetaariset tuulet koko luokalle. )

S2. a) Laadi kuva planetaarisista ilmanpaine- ja tuulivyöhykkeistä maapallolla. Merkitse kuvaan
myös tuulten suunnat ja nimet. (4 p.)
b) Mitkä ilmiöt saavat aikaan planetaariset tuulet? (2 p.)

S3. Ilmanpainevyöhykkeet:
1. päiväntasaajan pysyvä matalapaine
2. kääntöpiirien korkeapaineen vyöhykkeet
3. napa-alueiden korkeapaineen vyöhykkeet
Tuulet:
a) kaakkois- ja koillispasaatituulet http://fi.wikipedia.org/wiki/Pasaatituuli
b) kesämonsuuni Intiassa http://fi.wikipedia.org/wiki/Monsuuni
c) tuuli Etelämantereella. Etelä­mantereen yllä olevasta korkeapaineesta syöksyy ilmaa Etelä­mannerta kiertäviin voimakkaisiin matalapaineisiin. Nämä matalapaineet aiheuttavat usein ankaria myrskyjä Etelämannerta ympäröiville vesialueille.
d) lounaistuuli Suomessa. Liittyy liikkuvaan matalapaineeseen.
Kertaa miten ko. tuulet syntyvät.

S4. Miten El Niño vaikuttaa Ecuadorissa, Indonesiassa ja Suomessa? Tuulet painavat lämmintä pintavettä meren länsiosaan, ja meren pinta on Indonesiassa noin puoli metriä korkeammalla kuin Etelä-Amerikanrannikolla. Itäisellä Tyynellämerellä nousee syvältä pintaan viileätä ja ravinteikasta vettä. Tämä kasvattaa alueen kalapopulaatioita, jotka puolestaan ovat tärkeä ravinnonlähde sekä ihmisille että merilinnuille. Meren pintalämpötila Etelä-Amerikan rannikolla on noin kahdeksan astetta alempi kuin Tyynenmeren länsiosassa. Sadetta on runsaasti läntisellä lämpimällä alueella, ja itäisellä Tyynellämerellä on suhteellisen kuivaa. Suomessa suoria vaikutuksia ei tunneta.

S5.

a) Kuvaile pilvisyyttä päiväntasaajan tuntumassa. (Päiväntasaaja kulkee "Afrikan kainalon alta"). Siellä on melko pilvistä.
b) Millainen ilmanpaine selittää tällaisen sään päiväntasaajan tuntumassa? Alhainen.

c) Millainen ilmanpaine on Saharassa? Miten tällainen pysyvä säätila eli ilmasto vaikuttaa Saharan kasvillisuuteen? Korkea. Ei sada vettä juuri lainkaan → aavikkoa.
d) Millainen sää on Välimerellä? Aurinkoista.
e) Entä Pohjoismaissa? Liikkuva matalapaine eli sykloni on tuonut pilviä.
f) Millainen ilmanpaine on todennäköisesti Välimerellä ja Pohjoismaissa? Välimerellä korkea, Pohjoismaissa matala.

Luvut 16 - 18

Luku 16.

P1. Miten tippukiviluola syntyy? https://fi.wikipedia.org/wiki/Tippukivi

P2. Miten rapautuminen ja eroosio poikkeavat toisistaan? Rapautuminen tarkoittaa kiinteän kallion tai isojen kivien hajoamista. Eroosio on jatkuva prosessi, jonka aikaansaannoksia näemme erilaisina maanpinnan muotoina kaikissa luonnonmaisemissa. Se alkaa kallion hajoamisesta eli rapautumisesta ja jatkuu sitten liikkuvien jää-, vesi- ja ilmamassojen aiheuttamana irtaimen maan kulumisena, kulkeutumisena ja kasautumisena.

P3. Selvitä rapautumistyypit ja miten ne eroavat toisistaan. Kemiallinen (vesi) ja mekaaninen rapautuminen (johtuu useimmiten ympäristön lämpötilan muutoksista).

P4. Luettele erilaisia massaliikuntoja. Selvitä miten ne eroavat toisistaan. Maanvyöryt, laharit (tulivuoren aiheuttama mutavyöry), lumivyöryt.

S1. Miksi kemiallista rapautumista tapahtuu enemmän lämpimässä ja kosteassa ilmastossa kuin kuivassa ja kylmässä? Veden vaikutus on suurempaa.

S2. Tippukiviluola on alueen tärkeä matkailunähtävyys, mutta se on päässyt kokonaan kuivumaan vierailijoita varten rakennettujen reittien vuoksi.
Miksi kuivuminen uhkaa luolan tulevaisuutta? Luolaan ei tule vettä → ei synny tippukiviä.

S3. Avaa tekstin linkki potentiaalisista maanvyöryalueista.
Missä valtiossa on suurin maanvyöryriski? Yritä miettiä miksi vyöryriski on suuri. Yleensä Kiina ja Intia.

S4. Miten kasvillisuus edistää a) mekaanista ja b) kemiallista rapautumista? Mekaanista: juuret, kemiallista: sitoo vettä estäen sen poisvirtaamista → vesi pääsee imeytymään kallioperään.

=================================================

Luku 17

P4. Noin puolet Suomen maankamarasta on moreenin peitossa.
a) Miten se on syntynyt? Jääkauden aikana.
b) Miksi sitä ei ole kaikkialla maan pinnassa? Paikoin peittynyt esim. savella, paikoin kulunut tai kulkeutunut pois.

S1. Piirrä kuva maisemasta, jossa on viimeisimmän jääkauden muovaamia pinnanmuotoja ja niitä osoittavia selitelaatikoita.

S2. Miten joki vaikuttaa
a) vuoren kallioperään. Kuluttaa.
b) maa-aineksen esiintymiseen jokilaaksossa? Kuluttaa, kuljettaa ja kasaa.

S3. Piirrä mutkitteleva joki ja nimeä piirrokseen:
ulkokaarre, sisäkaarre, särkkä, hidas virtaus, nopea virtaus, kulutus ja kasaantuminen.

S4. Haluat rakentaa talon joen rantaan.
Millaiselle paikalle talo kannattaa rakentaa, jotta veden eroosio ei uhkaa taloasi. Perustele paikan valinta.
Ei ulkomutkaan, huomioi myös tulvien ja maanvyörymien riskit.

(S5. Mitä jääeroosion muodostumia löytyy alle 10 kilometrin etäisyydellä koulurakennuksesta?
Pohtikaa yhdessä mahdollisimman täydellistä luetteloa.)

S6. Avaa linkki reaaliaikaiseen satelliittikarttaan pölyn määrästä ilmakehässä
a) Miksi ja missä pölyä on eniten?
b) Entä miksi ja missä sitä on vähiten?

=================================================

Luku 18

P2.
a) Tutki kurssin aiempien kappaleiden maisemakuvia, valitse kaksi ja selitä niiden syntyprosessi.
b) Analysoi kuvagallerian maisemat.

(P4. a) Siirry sivustoon: http://gtkdata.gtk.fi/maankamara/
Jos laitteessasi ei ole Flashia, voit tutkia asioita sivustolla:
http://www.paikkatietoikkuna.fi/web/fi.
b) Etsi kartasta esimerkiksi kotiseutusi.
c) Zoomaa kartta niin tarkasti kuin mahdollista. Tunnista paikat kartalta. Mitä kartan eri värit kertovat?
d) Valitse oikealta ylhäältä pohjakartaksi ilmakuva. Tarkastele karttaa.
e) Valitse keskeltä Selite-ikonista Maaperä. Mitä maaperälajeja tutkittavallasi alueella on?
f) Valmistaudu esittelemään havaintosi ryhmälle.)

P5. Miten alla olevat laaksomaisemat ovat syntyneet? Ylempi on kuva Alpeilta (Itävallasta) ja alempi kuva Madeiralta (kuuma piste Atlantilla). Molempia kuvia voi huomattavasti suurentaa. Alpit: jäätikön työ, kulutus. Madeira: tulivuoritoiminta, kulutus.

P6. Vieressä on kuva Madeiran lounaisrannikolta. Miten rannikkomaisema on syntynyt? Miksi saaren etelä- ja lounaisrannikko on kuiva? Missä kuvassa näkyy siirros? Kuvaa voi huomattavasti suurentaa.

P7. Kuvaile kartan alueen maisemaa ja siihen vaikuttaneita tekijöitä. Karttapohjaa voi huomattavasti suurentaa.
Ahvenanmaa: maankohoaminen, jääkausi, eroosio.

P8. Tee selkoa kartan maiseman synnystä ja siihen vaikuttaneista tekijöistä. Kuvan karttaa voi huomattavasti suurentaa.
Soistuminen, maankohoaminen.

Luvut 6 - 10

Luku 6.

P2.
a) Mistä on peräisin energia, joka nostaa veden vuoristoihin ja ylängöille, mistä joet saavat alkunsa? Auringosta.
b) Miten vesi nousee vuoristoihin? Energia on peräisin auringosta. Joet saavat alkunsa sataneesta vedestä. Vesi nousee vesihöyrynä vuoristojen päälle ja sataa alas vetenä.

P3.
a) absoluuttinen kosteus https://fi.wikipedia.org/wiki/Kosteus#Absoluuttinen_kosteus
b) pohjavesi https://fi.wikipedia.org/wiki/Pohjavesi
c) maavesi https://fi.wikipedia.org/wiki/Maavesi
d) tekopohjavesi https://fi.wikipedia.org/wiki/Tekopohjavesi

P4. Miksi meriin sataa vähemmän vettä kuin sieltä haihtuu? Merien pinta-ala ja siten haihtumisala on suuri. Meriin ei sada vettä paljoa sillä siellä ei synny orografisia sateita lainkaan. Myös konvektiosateet ovat harvinaisia merien päällä.

S1.
a) Määrittele käsite pohjavesi. Miten pohjavesi syntyy? (2 p.) https://fi.wikipedia.org/wiki/Pohjavesi
b) Piirrä kaavakuva veden kiertokulusta ja merkitse siihen olennaiset käsitteet. (3 p.)
c) Mainitse kaksi erilaista tekijää, jotka voivat pilata pohjavettä. (1 p.)

S2. Mitä asioita pitää suunnittelussa ottaa huomioon, jotta vedenottamon toiminta ei haittaisi paikallista luontoa? Pohjaveden korkeus, pintaveden riittävyys.

S3. Tee lyhyt selvitys jonkin kaukokulkeuman reitistä. Esimerkiksi kuinka Saharan pölyä Algerian maaperästä päätyy koulun pihalle.

S4.
a) Kerro veden kierto järvestä ilman kautta mereen. Haihtuminen → ilman nousu ja jäähtyminen → kosteuden tiivistyminen → sade.
b) Miten kauan kestää vesimolekyylin kierto ilmakehässä? Keskimäärin yhdeksän vuorokautta.
c) Kauanko vesi viipyy keskimäärin maassa ennen haihduntaa? Maavesi vaihtuu noin kuukaudessa.
d) Miksi vesi vaihtuu suomalaisissa järvissä huomattavasti nopeammin kuin Baikalissa? Vesimäärä on pienempi.
e) Yläjärvi ja Erie kuuluvat USA:n ja Kanadan rajalla sijaitseviin suuriin järviin. Miksi veden viipymässä on näiden kahden järven kohdalla suuri ero? Yläjärven veden viipymä on jopa 190 vuotta, Eriellä vain pari vuotta. Eriejärvi on hyvin matala järvi.

S5. Etsi internetistä mitä tarkoitetaan salpavedellä, orsivedellä ja arteesisella pohjavedellä.
Salpavesi: Rajoitettu akviferi eli salpavesi: yläpinta rajoittuu huonosti vettä läpäisevään kerrokseen (akvikludi). Tällaisen varaston vesi on peräisin muualta kuin itse varaston päälle sataneesta vedestä.
Orsivesi: varsinaisen pohjaveden yläpuolelle on vettä läpäisemättömän kerroksen päälle muodostunut uusi pohjavesivarasto.
Arteesinen akviferi on pohjavesi, jossa oleva vesi on paineellista.


S6. Mikä on suhteellinen kosteus lämpötiloissa 10°C, 20°C, 30°C, jos absoluuttinen kosteus ei muutu eli on 5 grammaa? 10 asteessa noin 63%, 20 asteessa noin 32%, 30 asteessa noin 18% (esim. Wileyn diat).
=================================================

Luku 7

P1. a) Mitkä prosessit tapahtuvat kaikissa sateen syntytavoissa, mutta eri syistä? Kosteuden tiivistyminen lämpötilan laskun seurauksena.

P2.
a) Mikä tekijä erottaa sadetyypit toisistaan? Syy mikä nostaa ilmaa ylös.
b) Kerro lyhyesti kaikista kolmesta sadetyypistä. Kaikissa tyypeissä samoja prosesseja ei tarvitse toistaa.
konvektiosade: maanpinnan lämpeneminen
orografinen sade: vuoristo
rintamasade: rintama

P3. Selitä, miten ja miksi sadepilvet syntyivät ja mitä pilvessä tapahtui ennen kuin sade alkoi?
Sateen perustyyppi on konvektiosade, joka saa alkunsa, kun aurinko lämmittää voimakkaasti kosteaa maan pintaa. Lämmennyt maa haihduttaa vettä ja lämmittää yläpuolellaan olevaa kosteaa ilmaa.
Lämmennyt harvempi ilma alkaa kevyempänä kohota maanpinnalta lämpötilaerosta johtuvana konvektiovirtauksena. Kohotessaan lämmin ilma jäähtyy, saavuttaa kastepisteen ja vettä tiivistyy pisaroiksi. Sade syntyy pisaroiden kasvettua riittävän suureksi.


P4.
a) Mitä tarkoitetaan suhteellisen kosteuden käsitteellä?
b) Miten se liittyy sateen syntyyn?
Wikipedia: Suhteellinen kosteus ilmoitetaan mitatun absoluuttisen vesisisällön ja sellaisen absoluuttisen vesisisällön, jossa ilma sisältäisi samassa lämpötilassa suurimman mahdollisen määrän vettä, suhteena. Kyllästystila on dynaaminen tasapainotila: veden haihtumista ja tiivistymistä tapahtuu yhtä paljon, jolloin vesihöyryn osuus ilmassa pysyy vakiona. Suhteellisen kosteuden yksikkö on prosentti (%). Suuri suhteellinen kosteus kertoo siis siitä että ollaan lähellä kastepistettä.
Ilmatieteen laitos: Suhteellinen kosteus on todellisen vesihöyrynpaineen ja kyllästyshöyrynpaineen välinen suhde tietyssä lämpötilassa. Se siis kertoo, montako prosenttia absoluuttinen kosteus on vallitsevan lämpötilan kyllästyskosteudesta. Kastepistelämpötila, lyhyemmin kastepiste, on lämpötila, johon ilman pitäisi jäähtyä, jotta kyllästystila saavutettaisiin.
Kun suhteellinen kosteus on lähellä kastepistettä, kosteus alkaa tiivistyä pisaroiksi.


P5.
a) Jäähtyessään ilma pystyy sisältämään enemmän kaasumaista vettä kuin lämpimämpänä. (väärin)
b) Rintamasade on yleensä rankkaa sadetta. (väärin)
d) Orografisia eli rintamasateita esiintyy hepoasteilla. (väärin)
e) Suomessa esiintyy vuoristosateita. (väärin)

P6.
a) Miten tuuli syntyy? Ilmanpaine-eroista.
b) Miten sade syntyy? Kolme tapaa: https://fi.wikipedia.org/wiki/Sade

P7. Tarkastele sadetyyppejä maapallolla ja havainnollista sadetyyppien syntyä kaavioiden avulla.
Mainitse esimerkki kunkin sadetyypin esiintymisalueesta.
Konvektiosateita mm. tropiikissa.
Orografisia eli rintamasateita esiintyy mm. polaaririntamassa.
Vuoristosateita mm. Norjassa.

S1.Tarkastele NOAA:n verkkosivujen karttojen avulla maapallon eri alueiden sateisuutta (engl. precipitation). Karttojen värien selite on niiden alla.
Kerro päätelmiäsi (missä on satanut paljon, mitä sadetyyppejä päättelet syntyneen, missä on ollut poikkeuksellisen kuivaa).

S2. Hae internetistä A) Irlannin ja B) Uuden-Seelannin sademäärät sekä länsirannikolta että itärannikolta.
a) Miten sademäärät vaihtelevat? Hae "precipitation world map". Länsiosissa sataa enemmän.
b) Miten selität sademäärien eron länsi- ja itärannikoiden välillä? Sateet tulevat länsituulten mukana länsirannikolle
c) Mitä sadetyyppejä esiintyy Irlannissa ja Uudessa-Seelannissa? Rintama- ja orografisia sateita.

S3.
a) Millä leveyspiirillä Havaijin saaret sijaitsevat?
b) Kuinka korkeita ovat pääsaaren korkeimmat huiput Mauna Kea ja Mauna Loa? Entä Suomen korkein kohta Haltilla? Yli 4 km korkeita, Halti vain vähän yli 1 km.
c) Miten selität rehevän kasvillisuuden koillisrinteillä ja vähäisen kasvillisuuden lounaisrinteillä? Sateet tulevat tuulten mukana koillisrinteille.
d) Mitä sadetyyppejä Havaijin sateet edustavat? Erityisesti orografisia sateita.

S4.
a) Selvitä mistä johtuu vähäinen sademäärä oheisen kartan alueilla 1-4.
1 = vuoriston takana, 2 = kylmä merivirta, 3 = sisämaa-alue, 4 = korkeapaineenkeskus.
b) Selvitä mistä johtuu korkea sademäärä alueilla 5-7. 5 = pysyvä matalapaine, 6 = orografiset sateet, 7 = monsuunisateet.

S5. Avaa vuoristosadeluvun Wileyn linkki. Voit katsoa ensin osio 2 selityksen vuoristosateista. Osiossa 3 on esimerkkejä todellisista tilanteista. Avaa ainakin kaksi mallia (vasemmalla scenario). Kirjaa vuoren korkeus sekä lämpötila ja suhteellinen kosteus rinteen molemmin puolin merenpinnan tasalla.

=================================================

Luku 8

P2.
a) Selitä, miksi valtamerissä esiintyy nousu- ja laskuvesi?
b) Selitä, miksi nousuvesi tulee valtamerten rannikoilla kaksi kertaa vuorokaudessa?
c) Mikä tekijä aiheuttaa sen, että välillä nousuvesi on korkeampi kuin keskimäärin?
- Nousuveteen vaikuttaa Kuun ja Auringon asema.
- Wikipedia: Maapallon Kuun puoleiselle puolelle syntyy vuorovesipullistuma, koska tässä pisteessä Kuun vetovoima on hieman keskimääräistä suurempi ja vesi siirtyy siksi hieman keskimääräistä enemmän Kuuta kohti. Vastaavasti vastakkaisella puolella maapalloa Kuun aiheuttama painovoima on hieman keskimääräistä pienempi, ja siksi vesi asettuu hieman keskimääräistä kauemmaksi Kuusta. Näin syntyy toinen vuorovesipullistuma.


P3. Katso luvun merivirtakarttaa ja määrittele sen ja tekstin perusteella lämmin ja kylmä merivirta.
Lämmin merivirta on merivirta, jonka lämpötila on korkeampi kuin ympärillä olevan veden. Lämpimät merivirrat tuovat päiväntasaajalta lämmintä merivettä kohti napoja. Tunnetuin lienee Karibianmereltä alkava Pohjois-Atlantin Golfvirta. Sen lisäksi esimerkiksi Japaninvirta on lämmin merivirta. Lämpimien merivirtojen alueilla haihtuminen on voimakasta, ja sen vuoksi lämpimät merivirrat usein lisäävät sademääriä.
Kylmä merivirta taas kuljettaa ympäristöään viileämpää vettä. Se aiheuttaa kuivuutta, koska kosteus tiivistyy jo merellä ja sataa alas. Useat Välimeren ilmaston alueet ja aavikot ovat kylmien merivirtojen vaikutusalueilla. Kylmät merivirrat saavat alkunsa napojen läheltä ja voivat kulkea osittain lämpimien merivirtojen alitse.

P4.
a. Miten korkeus vaihtelee maaliskuun torstai-päivinä? Vuoroveden aiheuttama vaihtelua.
b. Milloin ja miksi juuri silloin merivesi on korkeimmillaan? Kun Kuu on paikkakunnan päällä.
c. Miksi eräille irlantilaisille tällainen kalenteri on tärkeä? Veneilyn ja kalastuksen kannalta merenpinnan korkeuden vaihtelun tietäminen on välttämätöntä.

P5.
a) Mikä on Golf-virran merkitys Pohjois-Euroopan ilmastolle? Lämmittää ja tuo kosteutta.
b) Miten on selitettävissä, että Golf-virta ei kasaa lämmintä vettä Jäämerelle? Lämmennyttä vettä tulee pois toisten virtojen toimesta.

S1. Miten merivirrat vaikuttavat niiden läheisen rannikon sateisuuteen?
Vertaa merivirtakarttaa ja sademääräkarttaa. Nimeä myös merivirtoja ja niitä vastaavia rannikkoalueita.
Lämpimän merivirran lähellä sataa paljon, kylmän vähän.

S2. Merivirrat ja niiden synty. Laadi vastaukseesi myös kartta pintavirtauksena kulkevista merivirroista.
Nimeä karttaan neljä merivirtaa.
- valtamerissä tapahtuvia säännöllisiä ja pysyviä virtauksia. - leveitä (sadoista tuhanteen kilometriä leveitä), - melko hitaita- jaetaan lämpimiin ja kylmiin merivirtoihin (sen mukaan, onko niiden kuljettama vesi lämpimämpää vai kylmempää kuin samalla leveyspiirillä muuten vallitseva meriveden lämpötila).- Pysyvät planetaariset tuulet (pasaati- ja länsituulet) vaikuttavat merivirtojen syntyyn.- Coriolis-ilmiö kääntää merivirrat pohjoisella pallonpuoliskolla myötäpäivään kiertäviksi (oikealle) ja eteläisellä pallonpuoliskolla vastapäivään (vasemmalle) kiertäviksi. - Rannikoiden sekä merenpohjan muodot vaikuttavat merivirtojen suuntaan.. - Pystyvirtauksia veden lämpötila- ja suolaisuuserojen sekä syvänmeren pohjavirtaukset seurauksena.

S3.
a) Missä vuoroveden vaihtelu on Australiassa suurinta? Koillis-Australiassa.
b) Kuinka pitkä aika kuluu nousuvedestä seuraavaan nousuveteen? Noin 12 tuntia.
c) Miksi nousuvesi ei aina tule samaan kellonaikaan? Siihen vaikuttavat sekä Kuun että Auringon liikkeet.

S4.
Valtameren pinnankorkeudet voivat vaihdella millimetreistä kymmeniin metreihin. Tarkastele ilmiöitä, jotka aiheuttavat pinnankorkeuden vaihteluja.
- vuorovesi
- lahdet
- tsunamit
- myrskyt


S5. Norjan rannikolta löytyi pelastusrengas, jossa oli laivan nimi. Laivarekisteristä selvisi, että alus oli uponnut Namibian rannikolla jo vuosia aiemmin. Selvitä pelastusrenkaan reitti ja nimeä pelastusrengasta kuljettaneet merivirrat. Benguelanvirta, Päiväntasaajanvirta, Golfvirta.

S6. Itämerellä on useita aallonkorkeutta mittaavia poijuja. Avaa Itämeren aaltopoijut ja katso mikä on tämän hetkinen suurin aallonkorkeus Itämerellä. Miksi juuri kyseisellä poijulla aallot ovat suurimmillaan? Yleensä eteläisellä Itämerellä.

=================================================

Luku 9

P2. Miten kylmän ja lämpimän rintaman sateet eroavat toisistaan ja miksi? Lämpimän rintaman kieleke kohoaa loivasti kylmän ilmamassan päälle, ovat sateet silloin laaja-alaisia. Kun kylmä ilmamassa kohtaa lämpimän ilmamassan, kohtauspaikassa esiintyy usein puuskaista tuulta ja ukkosta kesäisin. Kylmällä rintamalla kylmä ilma pyrkii menemään lämpimän ilman alle muodostaen jyrkkärinteisen rajan ja nostaen lämmintä ilmaa jyrkästi. Tällöin syntyy rankempia ja lyhytkestoisempia sateita kuin lämpimän rintaman kohdalla tai sadekuuroja.

P3. Viiden vuorokauden elokuinen sääennuste lupasi Suomeen hyvin vaihtelevaa säätä:
Sateiset ja poutaiset jaksot vuorottelevat, lämpötilat vaihtelevat useita asteita eri päivien välillä ja tuulen suuntakin muuttuu useita kertoja jakson aikana.

Miten voit selittää tällaisen sään vaihtelevuuden Suomessa? Syynä on syklonin saapuminen Suomeen, jossa tuulen suunnan ja pilvisyyden sekä sateisuuden vaihtelut ovat tyypillisiä.

P4. Millaisia erilaisia säärintamia polaaririntamaan syntyy? Miten ne eroavat toisistaan?
Polaaririntamassa on selvä lämpötilaero pohjoisen ja eteläisen ilmamassan välillä. Lämmin ilmamassa muodostaa laajoja, pohjoiseen työntyviä kielekkeitä. Lämpimän ilmamassan kielekkeen kärkeen muodostuu liikkuvan matalapaineen eli syklonin keskus. Siellä lämmintä ilmaa kohoaa viistosti kylmän ilmamassan päälle muodostaen nousevan ilmavirtauksen ja jättäen maan pinnan lähelle matalamman paineen. Matalapaineiden liikesuunta on suihkuvirtauksen mukainen eli yleensä on lännestä itään

P5. Mitä tarkoitetaan suihkuvirtauksella? Troposfäärin yläosassa, polaaririntaman kohdalla, puhaltaa hyvin voimakas ja melko kapea-alainen tuuli eli polaaririntaman suihkuvirtaus. Tämän suihkuvirtauksen pituus on tuhansia kilometrejä, leveys satoja kilometrejä ja korkeus 1–3 km. Tuulen nopeus on keskellä virtausta noin 200–300 km/h. Suihkuvirtaus kulkee suunnilleen lännestä itään ja sen paikka vaihtelee Euroopan yllä.

S1.
Kartassa näkyy vain polaaririntaman rintamarajat. Millainen säätila on pisteissä 1-6?
Tee lähiajan sääennuste pisteisiin 1-6.
1 = selkeä sää jatkuu, 2 = selkeä sää, tulossa sade, 3 = selkeä sää, sade tulossa, 4 = selkeä sää, tulossa sade, 5 = selkeä sää, tulossa sade, 6 = selkeä sää jatkuu.

S2. Kuvaile säätilan muutokset lämpimän kielekkeen lähestymisestä sen ohimenoon asti. Kun matalapaine rintamineen liikkuu lännestä itään, tulee tietyn paikkakunnan kohdalle ensin lämpimän ilmamassan etureuna eli lämmin rintama. Sen kohdalla lämmin ilma nousee loivasti kylmän ilman päälle. Ylös kohoava ilma yhtyy troposfäärin yläosassa suihkuvirtaukseen. Lämpimän ilman kohotessa se jäähtyy, suhteellinen kosteus kasvaa ja muodostuu pilviä. Lämpimän rintaman sateet ovat yleensä pitkäkestoisia heikkoja sateita, usein vain tihkusateita.

S3. Kuvaile säätilan muutokset okluusiorintaman lähestymisestä se ohimenoon asti. Okluusiorintamassa syntyy pitkäkestoisia sateita. Okluusion edetessä lämmin kieleke kutistuu lopulta pois ja polaaririntaman mutka katoaa. Samalla matalapaineen keskus täyttyy eli ilmapaine-erot katoavat.

S4. Avaa linkki tämän hetkisiin suihkuvirtauksiin
Hae samanaikainen sääkartta internetistä.
a) Kuvaile suihkuvirtausten esiintymistä Euroopassa.
b) Onko ko. aikana ollut polaaririntaman sykloneita?
c) Mitä voit päätellä suihkuvirtausten ja syklonien sijainnista?

S5. Tehtävänäsi on etsiä erilaisia sään ennustamisen palveluita.
a) Valitse kaksi paikkakuntaa ja monia eri lähteitä, joiden sääennusteita vertaat.
b) Kerro paikkakunnittain sääennuste seuraaviksi päiviksi ja käyttämäsi lähteet.
c) Palaa tehtävään parin päästä selvittämään miten ennusteet pitivät paikkaansa.
d) Jos ennusteet eivät pitäneet paikkaansa, mikä sääilmiö on ollut mahdollisen ennustamisen epäonnistumisen syynä?

=================================================

Luku 10

P1.
a) Miten käsite ilmasto eroaa käsitteestä sää? Sää on hetkellinen sääilmiö, ilmasto on keskiarvosäähavainnoista tehty, melko pysyvä, tilastollinen käsite alueen lämpötilasta ja sademäärästä, haihtumisesta, kasvukaudesta ja lumipeitteestä.
b) Mitkä kaksi säätekijää vaikuttavat eniten tietyn paikan ilmastoon? Lämpötila ja sateisuus.

P3. Miten ilmasto-, lämpö- ja kasvillisuusvyöhykkeet liittyvät toisiinsa? Lämpövyöhyke on maapallon alue, jolla vallitsee tietynlainen lämpötila. Lämpövyöhykkeiden rajat kulkevat suurelta osin leveyspiirien suuntaisesti. Ilmastovyöhykkeet tai –alueet ovat usein lämpövyöhykkeiden sisällä olevia tietynlaisen ilmaston omaavia alueita, ks. http://fi.wikipedia.org/wiki/K%C3%B6ppenin_ilmastoluokitus
Kasvillisuusvyöhykkeet eli kasvillisuusalueet ovat kasvillisuudeltaan toisistaan eroavia alueita. Pääasiassa alueen kasvillisuus määrittyy ilmaston ja maannoksen perusteella.

P4. Tee luettelo, millaiset tekijät ovat vaikuttaneet lämpötilaan maapallolla. Maan asema suhteessa Aurinkoon, Auringon aktiivisuus, maankuoren laattojen liikkeet, tulivuoritoiminta, ihmistoiminta.

S1. Aiot perustaa rantalomiin erikoistuneen matkatoimiston.
Miltä ilmastovyöhykkeiltä kannattaisi etsiä sopivia matkakohteita, jotta asiakkaat olisivat todennäköisimmin tyytyväisiä sään ollessa lämmin ja aurinkoinen? Kuuma tai lämmin vyöhyke.

S4. Lue lisätiedoista tai tekstin linkistä miten muinaista ilmakehää on selvitetty.
a) Miten jäätiköstä selvitetään ikä sekä tällöin vallinnut ilmakehän kaasukoostumus ja lämpötila?
Iänmääritysmenetelmiä on lukuisia. Monet niistä perustuvat radioaktiivisen aineen ja sen hajoamistuotteiden mittaamiseen. Koska puoliintumisaika on vakio, aineen ikä on laskettavissa. Mittaustarkkuudet ovat merkittävästi parantuneet aiemmasta. Ilmakehän lämpötila voidaan määrittää hapen pysyvien isotooppien 16O/18O-suhteesta. Suhde voidaan mitata rakenteista, joissa on happea. Muinaista happea on esimerkiksi jäässä ja kalkkikuoristen eläinten fossiileissa. Myös muita kemiallisia menetelmiä entisaikojen lämpötilan selvittämiseen on olemassa. Hiilen isotooppien 13 C / 12 C -suhteesta voidaan laskea muinaisen ilmakehän hiilidioksidipitoisuus. Vielä tarkempi tulos saadaan mittaamalla pitoisuudet muinaisista ilmakuplista mannerjään tai esimerkiksi meripihkan sisältä.

b) Miten kalkkikivikerroksesta selvitetään ikä ja vallinnut lämpötila? Kalkkikuoristen eliöiden fossiileista.

S5.
a) Piirrä koordinaatisto, jossa x-akselilla on vuoden keskilämpötila ja y-akselilla vuoden sademäärä.
b) Sijoita koordinaatistoon seuraavat:
tundra, havumetsä, lauhkean vyöhykkeen lehtimetsä, aro, aavikko, savanni, sademetsä.

Luvut 11 - 15

Luku 11


P3. Määrittele, mitä tarkoitetaan maannoksella. http://fi.wikipedia.org/wiki/Maannos

P4. Piirrä podsolimaannos ja nimeä siihen kerrokset. http://fi.wikipedia.org/wiki/Podsoli

P5. Rajaa ja nimeä oheiselle maailmankartalle laajimmat kasvillisuusvyöhykkeet.

S1. Trooppiselle sademetsäalueelle suunnitellaan avohakkuuta ja maan ottamista viljelykäyttöön. Miten alueen maannos vaikuttaa suunnitelman onnistumismahdollisuuksiin? Maannos on ohut ja vähäravinteinen sekä eroosioherkkä.

S2.Pohdi kuinka suuri merkitys seuraavilla tekijöillä on kasvillisuuteen.
a. tuulisuus estää kasvien juurtumista. Mm. saaristossa estää korkeiden puiden kasvun.
b. maan sinkkipitoisuus. Korkea sinkkipitoisuus estää monien kasvien kasvun.
c. sademäärä. Ratkaiseva tekijä, vrt. kuivuusaavikko ja sademetsä.
d. maannoksen ravinteikkuus. Vaikuttaa kasvillisuuden runsauteen.
f. alueen eläimistö. Herbivoria vaikuttaa paljon esimerkiksi niityn metsittymiseen. Eläimistön ansiosta ravinteet kiertävät.
g. lämpötila. Ratkaiseva merkitys. Vrt. sademetsä ja kylmyysaavikko.
h. alueelle tyypilliset mikrobit. Hajottajat kierrättävät ravinteita. Tärkeä merkitys kasvillisuudelle.

S3. Olet retkellä Kilimanjaro-vuorella Tansaniassa. Miten kasvillisuus muuttuu kiivetessäsi vuoren rinnettä kohti 5 895 m korkeaa huippua? Miten voit verrata muutosta siirtymiseen päiväntasaajalta kohti napoja? Kasvillisuus muuttuu karummaksi. Muutos vastaa siirtymistä päiväntasaajalta kohti napoja.
Lisätietoa, mm. 3-ulotteinen malli Kilimanjarosta on esimerkiksi englanninkielisessä Wikipediassa: http://en.wikipedia.org/wiki/Mount_Kilimanjaro
Wikipedia: Kilimanjaron kasvillisuus on monipuolista, mikä johtuu vuoren korkeudesta sekä sen sijainnista päiväntasaajan ja Intian valtameren läheisyydessä. Vuorella on määritelmästä riippuen neljä tai kuusi kasvillisuusvyöhykettä: viljelty ja metsävyöhyke (800–2 800 m), nummi ja alppiniitty (2 800–4 000 m), vuoristoaavikko (4 000–5 000 m) sekä jäähuippu (5 000–5 895 m). Vuorella esiintyy 2 500 kasvilajia, joista puulajeja 130.


S5. Nimeä kartassa esitetyt biomit (1–6) ja kuvaile niiden ilmastolle ja kasvillisuudelle tyypillisiä piirteitä.
Biomi 1 on havumetsä eli taiga. Ilmastolle on tyypillistä pitkä, viileä luminen talvi. Suurin osa puustosta on ikivihreitä havupuita, jotka eivät pudota neulasiaan talveksi. Haihtuminen on vähäistä, joten alueen havumetsät ja niiden tiheä aluskasvillisuus saavat riittävästi vettä. Aluskasvillisuuteen kuuluvat tyypillisesti varvut, sammalet ja jäkälät. Biomi 2 on aro eli lauhkean vyöhykkeen ruohostoalue, jota Yhdysvalloissa ja Kanadassa kutsutaan nimellä preeria. Ilmasto on kuivahko, eikä alueella kasva juurikaan puustoa. Kesät ovat yleensä kuumia ja talvet viileitä. Alue on suotuisa karjanhoidolle ja kastelun avulla myös viljelylle. Biomi 3 on lauhkea (kesävihanta) lehtimetsä. Sademäärä on ympäri vuoden riittävä puiden kasvulle, ja lämpötiloissa on havaittavissa selvä vuodenaikojen vaihtelu. Suuri osa alueen metsistä on hakattu viljelymaiksi. Puut pudottavat lehtensä talvikaudeksi. Alueella on myös runsaasti ruohovartista kasvillisuutta. Biomi 4 on sademetsä. Trooppisessa sademetsässä ilmasto on aina lämmintä ja sadetta saadaan läpi vuoden. Sademetsän lajisto on monimuotoinen. Puusto on korkeaa ja latvukset ovat tiheitä. Niukan valon vuoksi aluskasvillisuutta on vähän. Floridan alue voidaan lukea myös subtrooppiseksi sademetsäksi tai ikivihannaksi lehtimetsäksi, jossa sade painottuu enemmän kesäkauteen ja lajimäärä on hieman trooppista sademetsää pienempi. Biomi 5 on aavikko. Aavikolla päivälämpötilat ovat hyvin korkeita, mutta öisin voi olla viileää. Sademäärät ovat hyvin pieniä; määritelmän mukaan aavikolla sademäärä on aina alle 250 mm vuodessa. Aavikoilla menestyvät mehikasvit, jotka varastoivat itseensä vettä. Biomi 6 on nahkealehtinen kasvillisuus eli välimerenkasvillisuus. Alueella vallitsee talvisateiden ilmasto. Kesät ovat kuivia sekä kuumia ja talvet viileitä ja sateisia. Kasvillisuus on ainavihantaa, nahkealehtistä puustoa tai piikkipensaikkoa, jota kutsutaan Kaliforniassa nimellä chaparral. Tyypillisiä puulajeja ovat oliivi, korkkitammi, pinja ja sypressi. Suuri osa alkuperäisestä kasvillisuudesta on kaadettu asutuksen ja viljelmien tieltä.


S6. Ohessa on esitetty erään säähavaintoaseman lämpötilan ja sademäärän vuotuinen vaihtelu.
a) Laadi tilastotietojen pohjalta ilmastodiagrammi. Katso ohjeet täältä.
b) Missä maapallolla ilmastodiagrammi voi olla tällainen?
c) Kuvaile ilmaston piirteitä ja nimeä ilmastotyyppi.
d) Luonehdi alueen kasvillisuutta.
a) Diagrammissa tulee olla asteikot lämpötilalle ja sademäärälle. Mittayksiköiden tulee näkyä (°C, mm) pystyakseleilla ja kuukausien vaaka-akselilla. Lämpötila (jatkuva muuttuja) esitetään käyrällä ja sademäärä (epäjatkuva) pylväillä. Diagrammin muuttujien tulee vastata taulukossa annettuja arvoja.

b) Missä maapallolla ilmastodiagrammi voi olla tällainen? Välimerenilmaston alueella pohjoisella pallonpuoliskolla, subtropiikissa: Välimeren rannikkoalueet sekä Kalifornia Yhdysvaltain länsirannikolla.

c) Kuvaile ilmaston piirteitä ja nimeä ilmastotyyppi. Sateet runsaimmat pohjoisen pallonpuoliskon talvella, jolloin on viileämpää. Pitkä, kuuma ja kuiva kesä. Välimeren ilmastotyyppi/talvisateiden ilmastotyyppi.

d) Luonnehdi alueen kasvillisuutta. Nahkealehtinen kasvillisuus on sopeutunut kuiviin kesiin, paikoin piikkistä macchia-pensaikkoa.  Sipulikasvit kukkivat sadekauden lopulla. Sitrushedelmät, oliivipuut ja viinirypäleet ovat tyypillisiä viljelykasveja. Havupuihin kuuluvat pinja ja sypressi, lehtipuihin mm. tammet, kastanja ja laakeripuu. Myös Amerikasta peräisin olevat agaavet kuuluvat lajistoon.

S7. Maapallolla esiintyy luonnostaan puuttomia alueita. Mitä ne ovat, missä niitä on ja miksi niitä esiintyy näillä alueilla? Sateettomia tai hyvin kylmiä alueita.

S8. b) Mitkä tekijät vaikuttavat kasvillisuusvyöhykkeiden esiintymiseen maapallolla? Ilmasto, maaperä, eroosio, ihmistoiminta.

S9. Miten kasvillisuuden vyöhykkeisyys ilmenee vuoristoalueilla? Noudattelee kasvillisuuden muuttumista kohti napa-alueita.
Mitkä tekijät vaikuttavat vyöhykkeisyyden syntyyn? Lämpötila, sateisuus.
Miksi Mont Blancilla kasvillisuusvyöhykkeet ovat erilaiset samalla korkeudella merenpinnasta kuin Kilimanjarolla? Eri leveyspiiri, erilainen sateisuus.
=================================================

Luku 12.

P2. Piirrä maapallo ja nimeä siihen oikeisiin kohtiin: kuori, vaippa, litosfääri, astenosfääri, ulkoydin, sisäydin.
P3. a) Kun Kaliforniassa tapahtuu maanjäristys, se voidaan havaita Suomessa asti maankuoren värähtelyä mittaavilla herkillä seismografeilla.
Mitä tietoja maapallon sisustan rakenteesta voidaan tämän maanjäristyksen tärinän etenemisestä päätellä?
Millä muilla tavoin olemme saaneet tietoa maapallon sisustasta?
b) Mihin perustuu kompassin toiminta?
Wikipedia: Primääri- eli pitkittäisaallot kulkevat nopeimmin ja saapuvat nimensä mukaisesti ensimmäisinä havaintopaikalle. Aallot kulkevat myös Maan nestemäisen ytimen läpi aina maapallon vastakkaiselle puolelle asti. Kaikkia alueita P-aallot eivät kuitenkaan saavuta, koska edetessään ne kääntyvät kohti Maan pintaa ja taipuvat vaipan ja ytimen rajalla. Ytimen ohi kulkevat aallot kulkevat etäisimmillään 103 asteen päähän järistyskeskuksesta. Ytimen läpäisseet aallot puolestaan peittävät noin 20 asteen säteisen alueen vastapuolella.
Sekundaariaallot ovat poikittaista aaltoliikettä, joka ei voi edetä nesteessä eikä siten läpäise Maan ydintä. Ne kulkevat P-aaltoja lähes puolet hitaammin. P-aaltojen tavoin S-aallot voidaan havaita 103 asteen säteisellä vyöhykkeellä järistyspaikasta, mutta ei kuitenkaan sen ulkopuolella.
Aaltojen liikkeestä saadaan siis tietoa maanpinnan rakenteesta. Tietoa saadaan myös mittaamalla magneettisuutta, radioaktiivisuutta. Kaivokset ulottuvat vain maan pintaosiin. Tulivuoritoiminta kertoo maan rakenteesta.

b. Mihin perustuu kompassin toiminta?
Kompassissa on herkästi liikkuva magneettinen neula, jonka Maan magneettikenttä pitää likimain etelä–pohjois-suunnassa.

P4. b) Kuvaile kerrosten A-D rakennetta ja koostumusta. https://fi.wikipedia.org/wiki/Maa
c) Selitä, miten kerrosten koostumus ja kerrosten välisten rajojen sijainti on pystytty selvittämään. Maanjäristysaaltojen avulla.

S1. Avaa linkki. Mitkä kolme tekijää aiheuttivat Maapallon kuumenemisen?
  • Hiukkaspommitus, hiukkasten iskut saivat aikaan lämpöä.
  • Vetovoima puristi massamöykkyä yhä pienempään tilaan kohottaen sen lämpötilaa.
  • Radioaktiivisten ainesosien hajoaminen kehitti lämpöä. Tämä prosessi jatkuu edelleenkin Maan sisäosissa.

Miksi kuumeneminen aiheutti kerrosrakenteen synnyn?
Mitä aineita kohosi pintaan ja mitkä vaipuivat ytimeen?
Rauta on raskaampaa kuin monet muut alkuaineet. Kun rautamuodostumat alkoivat sulamaan, rauta valui vetovoiman vaikutuksesta kohti Maan keskiosia syrjäyttäen sieltä kevyempiä aineita. Rautaa maapallolla arvioidaan olevan kolmannes planeetan massasta. Maan sisäosiin vajoava valtava rautamassa kasvatti vapauttamallaan energialla Maan lämpötilaa. Maan keskilämpötila kohosi 2 000 °C:een, mikä sulatti suurimman osan maapallosta. Suuren rautamassan vajoaminen planeetan sisäosiin aiheutti kevyemmän aineksen kohoamisen kohti pintaosia. Aineet alkoivat järjestäytymään rakenteellisiksi kerroksiksi. Puhdas rauta painavana alkuaineena muodosti ytimen, sitä kevyemmät raudan ja magnesiumin muodostamat yhdisteet kertyivät vaipaksi sen päälle ja kevyimmät kalsiumin, natriumin, kaliumin ja alumiinin yhdisteet kuoreksi tämän päälle. Maasta oli muodostunut kerroksellinen planeetta.

Miten on mahdollista, että alkukaasukehä ja valtameret ovat saaneet alkunsa kivestä? Laavan sisältämä vety ja happi vapautuivat ja muodostivat yhdessä muiden kaasujen kanssa vesihöyryä. Näin syntyi alkuilmakehä. Maapallon jäähtyessä alkuilmakehän vesihöyry tiivistyi vedeksi ja putosi rankkasateina Maahan. Maahan satanut vesi alkoi kerääntyä altaisiin, jolloin ensimmäiset valtameret syntyivät. Merien synty mahdollisti myöhemmässä vaiheessa elämän kehityksen maapallolla.

S2. Kansainvälinen yhteisö on sopinut ydinkoekiellon.
Jos jokin valtio, kuten Pohjois-Korea, rikkoo sopimusta, räjäytys voidaan heti havaita.
Miten ydinkokeen paikka ja voimakkuus saadaan selville? Seismografien ja radioaktiivisten aineiden tunnistamiseen pystyvien laitteiden avulla.

S3. Avaa linkki. Miten on päätelty, että Maapallolla on sula ulkoydin ja kiinteä sisäydin? Lämpötila ei ole riittävä sisäytimessä aineksen sulattamiseen, mutta ulkoytimessä on.
Millaisella alueella S-aaltoja ei voida havaita? Vaipan ja ytimen rajalla. Nesteessä. Kun episentri on kohdassa 0-astetta, S-aallot eivät saavu 105-180-väliselle alueelle.
Millaisella alueella P-aaltoja ei voida havaita? 105-140-asteiden välisellä vyöhykkeellä.

S4. a) Mistä johtuvat vaipan konvektiovirtaukset? Radioaktiivisen lämmön ja pyörimisen takia.
b) Mistä johtuvat sulan ulkoytimen konvektiovirtaukset? Magneettisen sulan raudan liikkeet.

=================================================

Luku 13.

P2. Nimeä mitä eri tyyppisiä litosfäärilaattojen saumakohtia on olemassa.

http://fi.wikipedia.org/wiki/Laattatektoniikka



P3.
a) Miksi Himalaja on maailman korkein vuoristo ja miten se on syntynyt?
b) Miten ymmärrys laattatektoniikasta eli litosfäärilaattojen liikkeistä on kehittynyt viimeisten 100 vuoden aikana? (lisätietoja nettihaulla: ”laattatektoniikka” )
Himalaja on nuori poimuvuoristo. Se on syntynyt Intian-Australian ja Euraasian mannerlaattojen törmäyksessä. Mannerlaatat ovat yhä liikkeessä, minkä vuoksi Himalaja nousee 2,5–5 cm vuosisadassa eroosiosta huolimatta.
b. Miten ymmärrys laattatektoniikasta eli litosfäärilaattojen liikkeistä on kehittynyt viimeisen 100 vuoden aikana? (lisätietoja nettihaulla: ”laattatektoniikka” )
http://fi.wikipedia.org/wiki/Laattatektoniikka : teorian historiaa
• Vuonna 1915 Alfred Wegener esitti ensimmäisenä vakuuttavia todisteita teorialle, jonka mukaan Etelä-Amerikka ja Afrikka olisivat olleet joskus yhteydessä toisiinsa ja myöhemmin erkaantuneet. Hän väitti kaiken maapallon maan olleen aikoinaan yhdessä suuressa Pangaian jättimantereessa. Teoria kyseenalaistettiin, koska mannerten liikkeelle ei ollut tiedossa mitään mekanismia.
• Vuonna 1947 Maurice Ewingin johtama Columbian yliopiston tutkijaryhmä sai todisteita merenpohjassa Atlantin valtameren keskellä kulkevan kohouman olemassaolosta.
• 1950-luvulla laattojen ääriviivat näkyivät merenpohjan kartoissa, ja seismisillä mittauksilla löydettiin 100 km syvyydestä pinta, jossa on pehmeää, taipuisaa kiveä, jolla mannerlaatat liikkuvat
• Vuonna 1957 Maurice Ewingin ryhmän tutkija Bruce Heezen esitteli tiedeyhteisölle tutkimustulokset valtamerten keskiselänteistä..


S1. Tutki kappaleen tekstiin ja tähän linkitettyä Webgeology animaatiosarjaa ja vastaa seuraaviin kysymyksiin.
a) Minkä mullistavan ajatuksen ja teorian Wegener esitti v. 1915? Miten hän perusteli väitteitään? Atlantin erottamat mantereet olisivat olleet yhdessä. Mm. fossiililöydöillä.
b) Mitä vikaa hänen selitysmallissaan oli? Ei tiedetty mantereita liikuttavaa voimaa.
c) Mitkä eri tekijät nykykäsityksen mukaan liikuttavat litosfäärilaattoja? Vaipan konvektiovirtaukset, uuden kuoren syntyminen.
d) Miten Amerikan ja Afrikan rannikoiden yhtenevä muoto on selitettävissä? Ovat olleet aikoinaan kiinni toisissaan.
e) Mitkä tutkimuksissa esiin tulleet seikat tukevat tätä Wegenerin alunperin esittämää selitysmallia? Fossiilit, merenpohjan kivien ikä.

=================================================

Luku 14.

P1.
a) Miksi syvällä jähmettyneet kivet ovat painavampia ja tiheämpiä kuin pinnalla jähmettyneet? Pinnalla on harvaa ja kevyttä kiveä.
b) Miten eroosio liittyy kiviaineksen kiertokulkuun? Erodoituneesta kiviaineksesta syntyy sedimenttikiviä.
c) Minkälaisia ajanjaksoja kiviaineksen kiertokulun prosesseihin kuluu? Vuosista miljooniin vuosiin.
d) Löydät Islannissa maastosta lasia muistuttavan ja erittäin kevyen ja reiällisen kiven. Selitä, miten ne ovat syntyneet. Laavasta on syntynyt basalttia.

P3. Selvitä lyhyesti miten poimuttuminen ja siirrokset kohottavat vuoristoja ylöspäin. Kun litosfäärilaatat törmäävät miljoonien vuosien ajan toisiinsa, väliin jäävä kiviaines alkaa puristuksessa ensin paksuuntua. Lopulta jatkuva puristus saa kiven taipumaan mutkille eli se poimuttuu. Osa poimuista voi työntyä toistensa päälle. Paksuuntuminen ja poimuttuminen lyhentävät merkittävästi sedimenttikerrosten vaakasuoraa etäisyyttä. Samalla kallioperään syntyy siirroksia, joiden kohdalla kalliopinta kohoaa maanjäristyksissä. Kymmeniä miljoonia vuosia jatkuessaan kiven poimuttuminen ja siirrokset nostavat sedimenttikivet korkeina poimuvuoristoina ylös.

P4. Selvitä lyhyesti miten vajoama ja horsti syntyvät ja miten ne liittyvät toisiinsa. Litosfäärilaattojen keskelläkin kallioperään voi syntyä jännitystä. Tällöin kalliot liikkuvat toisiinsa nähden siirroksissa. Ylös kohoavaa kalliperän lohkoa kutsutaan horstiksi, ja alas painuvaa kalliolohkoa puolestaan vajoamaksi.

S1. Suomessakin on aikanaan kohonnut kaksi suurta poimuvuoristoa, Svekofennidit ja Karelidit.
Milloin ne ovat syntyneet ja missä ne ovat sijainneet? Tekstistä löydät myös esimerkkejä Suomen jäännösvuorista. Minkä vuoriston juuria ne ovat? https://fi.wikipedia.org/wiki/Svekokarelidit

S2. Korkeiden poimuvuoristojen kiviaines kohoaa usein työntösiiroksina. Tämän vuoksi vuoristoissa voi olla vanhempaa sedimenttikiveä nuoremman sedimenttikerroksen päällä. Katso animaatiota ja selitä mitä tarkoitetaan työntösiirroksella (fault type valitse thrust).
Katso myös viimeisenä oleva mallinnus (model) niin näet miten poimuttuminen ja työntösiirrokset tapahtuvat.

S3. Kaikki maailman yli 7 km korkeat huiput sijaitsevat Himalajan vuoristojärjestelmässä. Tämän laajan poimutusketjun eri osia kutsutaan eri nimillä. Nimeä korkein huippu ja ilmoita sen korkeus metreinä varsinaiselta Himalajalta, Karakorumista, Pamirista, Hindukukšelta ja Tienšanista.

Himalajan lisäksi vain Andien ja Kalliovuorten korkeimmat huiput ylittävät 6 km korkeuden. Nimeä molempien vuoristojen korkein huippu, selvitä korkeus. Hae myös niiden sijainti leveys- ja pituuspiireinä.
https://fi.wikipedia.org/wiki/Luettelo_maailman_korkeimmista_vuorista

S4.
a) Hae internetistä tietoa Skandeista. Koska ja miksi Skandit on poimuttunut? https://fi.wikipedia.org/wiki/Skandit
b) Skandit ovat kohonneet uudelleen lohkovuoristona. Tämä on vaatinut voimakkaan litosfäärilaattaan kohdistuvan puristuksen. Mistä tämä puristus on peräisin? Suomen maanjäristykset johtuvat maankohoamisesta, mutta osa Suomenkin maanjäristyksistä johtuu samoista voimista kuin Skandien kohoaminen.

S5.Suomessakin esiintyy peruskalliota nuorempia sedimenttikiviä kuten kalkkikiveä, hiekkakiveä ja savikiveä.
Selvitä internetin avulla ainakin kahden suomalaisen sedimenttikiven sijaintialueet. Miten ne ovat syntyneet?
https://fi.wikipedia.org/wiki/Savikivi
https://fi.wikipedia.org/wiki/Hiekkakivi

S6. Avaa linkki ja selitä millaisilla paikoilla syntyy sedimenttikivilajeja, muuttuneita kivilajeja ja pintakivilajeja.
Sedimenttikivet: alueet, joissa sedimenttiä voi kerrostua, kuten merenpohja
Muuttuneet kivilajit: alueet, joissa kuumuus, paina ja/tai kemialliset tekijät voivat muokata kiveä.
Pintakivilajit: alueet, joissa magma purkautuu pinnalle.

=================================================

Luku 15.

P2.
a) Vastuullasi on suunnitella kerrostalo Kaliforniaan. Mitä sinun on otettava huomioon taloa suunnitellessasi? Maanjäristysriski, tulvariski, vesipula.
b) Olet työmatkalla Kiinan eteläosissa ja siellä tapahtuu 5 magnitudin maanjäristys. Mistä maanjäristykset kyseisellä alueella johtuvat? Entä miten tämän suuruinen maanjäristys vaikuttaa työmatkaasi? Maanjäristykset syntyvät litosfäärilaattojen törmäys-, alityöntö- ja hankausvyöhykkeillä, kun laattojen reunat takertuvat kiinni toisiinsa, kertyy jännitystä ja se vapautuu äkillisesti nopeana liikahduksena. Kiina sijaitsee laattojen reunakohdalla. Maanjäristys voi rikkoa maanteitä, rautateitä, sähkö- ja kaasulinjoja, sortaa rakennuksia. Vaikutukset riippuvat keskuksen sijainnista ja syvyydestä. Ks. esim. https://fi.wikipedia.org/wiki/Sichuanin_maanj%C3%A4ristys_2008
c) Miksi Islanti on niin tuliperäinen? Luettele Islannissa esiintyviä tuliperäisiä ilmiöitä. Se on maankuoren laattojen reunakohdassa. Geysirit, tulivuoret, maanjäristykset.
d.Muun muassa Islannissa kuplii maan pinnalle kiehuvaa mutaa. Selitä, mistä mutaa kiehuttava lämpö on peräisin? Tuliperäisyyden kuumuus on peräisin maapallon sisäosista tai alityöntövyöhykkeen kitkasta. Islannissa kuumuus johtuu maapallon sisäosien kuumuudesta.

P3. a) Mene verkkosivulle: http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/map/
b) Tarkastele kartalta ja kuvaile tähän, miten viimeisimmät maanjäristykset sijoittuvat maailmankartalle?
c) Missä ovat viime päivinä tapahtuneet suurimmat maanjäristykset?
d) Miten voit selittää maanjäristysten jakautumisen maailmankartalle?

P3. Mitä tulivuoresta purkautuu?

Wikipedia: Tulivuorista purkautuu sulaa magmaa, jota sen poistuttua kraatterista sanotaan myös laavaksi, kiinteitä kiviä, pölymäistä ainetta ja kaasuja.

Purkautunut laava virtaa tulivuoren rinnettä alas, kunnes se jähmettyy. Osa siitä voi myös viskautua ilmaan, jolloin se putoaa maahan jähmettyneenä lapilleina. Ilmassa lentäneet kappaleet iskostuvat vähitellen tuffeiksi. Purkautuneita pieniä hiukkasia nousee kaasujen mukana myös korkealle ilmakehään, josta ne laskeutuvat vähitellen maahan vulkaanisena tuhkana.

Tulivuoresta purkautuva kaasu koostuu suurimmaksi osaksi vesihöyrystä ja hiilidioksidista. Lisäksi se sisältää tavallisesti rikkidioksidia, typpeä, klooria, rikkivetyä ja booriyhdisteitä.





S2.
a) Selitä, mitä videossa 1 tapahtuu ja miksi. (https://www.youtube.com/watch?v=R88nPO7F3E4) Kuuma muta kuplii maapallon sisäosien kuumuudesta johtuen.
b) Selitä, mitä videossa 2 tapahtuu ja miksi. (https://youtu.be/gfHLpiGTjDA)Kyse on geyseristä, jossa vesi on lämmennyt kiehuvaksi. http://fi.wikipedia.org/wiki/Geysir

S3.
a) Piirrä kuva tyypillisestä kilpitulivuoresta ja kerrostulivuoresta. Nimeä kuvaan tärkeimmät tulivuoren
rakenteet.
b) Miksi kilpitulivuoren ja kerrostulivuoren muoto ja rakenne eroavat toisistaan? Koostuvat erilaisista aineiksista.
c) Millaisille alueille näitä tulivuoria muodostuu?
https://fi.wikipedia.org/wiki/Kilpitulivuori
https://fi.wikipedia.org/wiki/Kerrostulivuori

S4.
(Tutki Virtual Earthquake -materiaalia ja käy läpi virtuaalinen maanjäristyksen tutkimus.
Pääset tutkimaan seismogrammien mittaustuloksia ja määrittämään maanjärityksen keskipisteen sekä voimakkuuden.
Vastaa kysymyksiin ja siirry seuraavaan kohtaan värikkäästä isosta painikkeesta alalaidassa.)

Mitä opit Virtual Earthquakesta?