GE2: Maapallon vyöhykkeisyys

Planetaariset ilmiöt koonti

PLANETAARISET ILMIÖT

Ovat ilmiöitä, jotka johtuvat

- Maapallon liikkeistä: Maa on akselinsa ympäri pyörivä ja Aurinkoa kiertävä
- Sekä siitä ,että melkein pallonmuotoinen planeetta (oikeasti geoidi) ja että Maan kuviteltu akseli on 23,5 astetta kallistuneena ratatason kohtisuoraan nähden.
- Nämä kaikki seikat yhdessä vaikuttavat Auringon valo- ja lämpöenergian jakautumiseen Maan eri alueille.

Planetaarisia ilmiöistä ovat:

Pyörimisliikkeestä akselin ympäri johtuvat ilmiöt:
- vuorokaudenajat (yö/päivä) ja aikavyöhykkeet
- Coriolisin ilmiö
- vuorovesi-ilmiö

Kiertoliikkeestä Auringon ympäri johtuvat ilmiöt
- valaistuksen ja lämpötilan muutokset maapallon eri osissa eli vuodenajat ja valaistusvyöhykkeet

MAAPALLON LIIKKEET AVARUUDESSA

kierto akselin ympäri, kierto Auringon ympäri, Aurinkokunnan liike Linnunradan ympäri, Linnunradan liike avaruudessa

MAAN KIERTO AURINGON YMPÄRI

Akselikulma (23,5 ) ratatason kohtisuoraan nähden sekä Maan kiertoliike Auringon ympäri (kestää vuoden eli noin 365 vrk) sekä Maan pallonmuotoisuus aiheuttavat vuodenajat.
Syys- ja kevätpäiväntasauksina Auringon zeniittipaiste on päiväntasaajalla.
Aurinko paistaa kohtisuoraan eli zeniitistä kesäpäivänseisauksena Kravun kääntöpiirille ja talvipäivänseisauksena Kauriinkääntöpiirille

Maan on pallonmuotoinen ja sen akselikulma pysyy samansuuntaisena koko kierroksen Auringon ympäri, joten päivänpituus vaihtelee vuodenaikojen mukaan, koska vuoroin pohjoinen ja vuoroin eteläinen pallonpuolisko on kallistunut kohti Aurinkoa.

Valaistusvyöhykkeet ovat tiettyjen leveyspiirien raajaamia alueita, joissa päivän pituus vuoden aikana vaihtelee tietyllä tavalla:
- tropiikki, keskileveydet ja napakalotit
- rajoina kääntöpiirit 23,5 astetta pohjoista ja eteläistä leveyttä
- napapiirit 66,5 astetta pohjoista ja eteläistä leveyttä

MAAPALLON KIERTO AKSELIN YMPÄRI

aiheuttaa vuorokaudenajat (yön ja päivän vaihtelu) ja aikavyöhykkeet ja on yksi syy Coriolisin ilmiöön.
Maapallo jaetaan 24 (akselin ympäri pyörähdykseen kuluva aika on noin 24 h) eri pituuspiirien suuntaiseen aikavyöhykkeeseen. Aikavyöhykkeiden leveys on 15 astetta, koska 360 astetta : 24 = 15 astetta
Järjestelmän lähtökohtana on Lontoon Greenwichin aika (GMT= Greenwich Mean Time). Nykyään yleisemmin UTC = koordinoitu yhteisaika.

Kansainvälinen päivämääräraja kulkee noin 180 pituuspiiriä.

Alueen vyöhykeaika voidaan katsoa vyöhykekartasta tai laskea pituuspiirin mukaan, mikäli UTC tiedetään.

Coriolisilmiö
- kääntää liikkeen suunnan pohjoisella pallonpuoliskolla oikealle eteläisellä vasemmalle tulosuunnasta katsottuna.
- vaikuttaa lähinnä tuuliin merivirtoihin

Maapallon liikkeet yhdessä muiden tekijöiden (mm. ilmakehä, merten ja mantereiden sijainti, kallioperä) aiheuttavat lisää ilmiöitä ja vyöhykkeitä maapallolle

- lämpövyöhykkket
- ilmanpaine- ja tuulivyöhykkeet
- merivirrat
- ilmastoalueet
- kasvillisuusvyöhykkeet (vrt. biomi)
- maannosalueet

MAAPALLON LÄMPÖOLOT

Pitkällä aikavälillä Maapallolla vallitsee säteilytasapaino: tulo- ja ulossäteily ovat yhtä suuret
luonnollinen kasvihuoneilmiö
-  elämälle välttämätön
voimistunut kasvihuoneilmiö
-  ihmisen aiheuttamaa, huolestuttavaa

LÄMPÖVYÖHYKKEET

Kunkin paikan saama valo- ja lämpösäteilyn määrä riippuu auringonsäteiden tulokulmasta. Kohtisuoraan osuvat säteet lämmittävät enemmän kuin viistosti tulevat.

Maapallo jaetaan kuukausien keskilämpötilojen perusteella neljään lämpövyöhykkeeseen: tropiikki (kuuma), subtropiikki (lämmin), lauhkea ja kylmä. Näiden lämpötilarajat kannattaa opetella ulkoa, jolloin ilmastodiagrammista voi päätellä, mitä lämpövyöhykettä se edustaa.

Lämpövyöhykkeiden rajat eivät noudata täysin leveyspiirejä, koska myös merivirrat ja tuulet vaikuttavat niihin.

ILMAN LIIKKEET

Tuuli on ilman virtausta korkeapaineesta matalapaineeseen (esim. pohjoistuulta 18 m/s)
Ilmanpaine-erojen syynä taas ovat eri paikkojen väliset lämpötila-erot (Auringon valo- ja lämpösäteilyn epätasainen jakautuminen Maapallolle)
normaali ilmanpaine on 1013 mbar
o Tuulen suuntaan ja nopeuteen vaikuttavat ilmanpaine-erojen lisäksi maanpinnan kitka, Maan vetovoima ja Maan pyörimisliikkeestä johtuva Coriolisin voima.

PLANETAARISET ILMANPAINEVYÖHYKKEET JA TUULET

liikkuvat hieman pohjois-eteläsuunnassa Auringon zeniittiaseman mukana vuoden aikana

VEDEN LIIKE MERISSÄ

MERIVIRRAT

o pintaveden virtauksia, joiden syvyys on yleensä noin 100m ja leveys voi olla satoja kilometrejä.

o Syynä planetaariset tuulet, Coriolisilmiö ja veden tiheyserot (johon vaikuttavat lämpötila ja suolaisuus)

o luokitellaan lämpimiin ja kylmiin:

lämpimät merivirrat, esim. Golfvirta
- lämmittävät rannikkoa varsinkin talvella ja lisäävät sateita.
kylmät merivirrat, esim. Perunvirta
- viilentävät rannikkoa kesällä
- aiheuttavat kuivuutta rannikolla, esim. Perunvirta
- kummuttaa ravinteita pohjasta ja ovat usein hyviä kalastusalueita

MERIVEDEN PYSTYVIRTAUKSET

o merivesi liikkuu pystysuoraan joko alas pohjaa kohti tai ylös pintaa kohti

Pintaveden tiheyden kasvaessa (suolaisempi vesi tai 4 Celsiusasteeseen jäähtynyt) se alkaa painua alas
esim. Golfvirran pumppu (syvänmerenvirtaus) on jäätymisestä johtuvaa (veden suolapitoisuus nousee pintaosissa, kun vain liuotin jäätyy).
Jos tuuli puhaltaa pintavettä pois rannikolta, tilalle kumpuaa vettä ylöspäin syvemmältä: kumpuaminen

SÄÄ JA ILMASTOALUEET

Sää on tila, jonka muodostavat tietyllä alueella tiettynä aikana vaikuttavat säätekijät: ilmanpaine, kosteus, tuulen suunta ja voimakkuus, pilvisyys, erilaiset sateet ja sähköilmiöt.
Ilmasto on sään ja sen vaihteluiden yleispiirteinen käyttäytyminen laajahkolla alueella tavallisesti vuosikymmeniä käsittävien kausien aikana (30 v.). Ilmastotekijöistä tärkeimpiä ovat etäisyys päiväntasaajasta ja merestä sekä korkeus merenpinnasta.
Sama lämpövyöhyke sisältää useita ilmastoalueita ja toisaalta ilmastoalue voi sisältää useita eri ilmastotyyppejä.
- Ilmastoalueet perustuvat lämpötilojen ja sademäärien keskiarvoihin (kuvataan usein ilmastodiagrammilla) sekä kasvillisuuden yleispiirteisiin.
- Suomi kuuluu lauhkeaan lämpövyöhykkeeseen, mutta on ilmastoalueeltaan havumetsäilmastoa ja toisaalta ilmastotyypiltään väli-ilmastoa (mantereinen / mereinen, vuoristoilmasto, monsuuni-ilmasto).

KASVILLISUUSALUEET

1) Alueen kasvillisuuteen vaikuttavat ilmasto ja maaperä

2) Biomilla tarkoitetaan suurekosysteemiä, joka käsittää laajan alueen ilmaston, maaperän, kasvillisuuden ja muun eliöstön muodostaman kokonaisuuden. Se on laajempi käsite kuin kasvillisuusvyöhyke.

3) Trooppisilla alueilla sademäärät pienenevät päiväntasaajalta poispäin mentäessä. Sademetsistä siirrytään savannien kautta lähes kasvittomille aavikoille.

4) Subtrooppisten alueiden länsirannikoilla on kuiviin kesiin sopeutunutta nahkealehtistä kasvillisuutta, itärannikolla ikivihreitä lehtimetsiä.

5) Lauhkean vyöhykkeen sateisimmilla alueilla on lehtimetsiä ja havumetsiä, mantereiden kuivissa sisäosissa aroja.

6) Kylmällä vyöhykkeellä ja korkealla vuoristossa on puutonta tundrakasvillisuutta.

Maannos on maaperän osa eli sen pintaan kehittynyt kerroksellinen rakenne. Se on kehittynyt ajan kuluessa ilmaston, kasvillisuuden, eläinten ja muiden maaperässä olevien hajottajien yhteisvaikutuksesta.
- Maannoksen kerrokset syntyvät, kun maaperässä ylös- tai alaspäin kulkeva vesi liuottaa maaperästä suoloja (joista monet ovat kasvien ravinteita) ja kuljettaa niitä mukanaan toiseen kerrokseen.
- Suoloja poistuu huuhtoutumiskerroksesta ja kertyy rikastumiskerrokseen.

- Tärkeimmät maannostyypit:
  - podsoli – havumetsä
  - mustamulta- lauhkean ilmaston arot
  - latosoli – trooppisen ilmaston kasvillisuusvyöhykkeet eli sademetsät ja savannit

Toivekertaus / Ilmasto- ja kasvillisuusalueet

1. LÄMPÖVYÖHYKKEET JA ILMASTOALUEET

Ilmastolla tarkoitetaan sään ja sen vaihteluiden yleispiirteistä käyttäytymistä laajahkolla alueella tavallisesti vuosikymmeniä käsittävien kausien aikana (30 v.). Ilmastotekijöistä tärkeimpiä ovat etäisyys päiväntasaajasta ja merestä sekä korkeus merenpinnasta.
Sama lämpövyöhyke sisältää useita ilmastoalueita ja toisaalta yksi ilmastoalue voi sisältää useita eri ilmastotyyppejä.

Ilmastoalueet perustuvat lämpötilojen ja sademäärien keskiarvoihin (kuvataan usein ilmastodiagrammilla) sekä kasvillisuuden yleispiirteisiin.
- lämpövyöhykkeiden Celsiusaste-rajat osattava ulkoa s.57
- ilmastoalueet olisi myös hyvä muistaa, mutta ovat yllättävän vaikeita, aukeama s. 60-61
Esimerkiksi Suomi kuuluu lauhkeaan lämpövyöhykkeeseen ja on ilmastoalueeltaan lumi-ilmastoihin kuuluva kosteatalvinen ilmasto (havumetsäilmasto toinen nimitys samalle ilmastolle).

2) KASVILLISUUSALUEET

Alueen kasvillisuuteen vaikuttavat ilmasto ja maaperä.

Biomilla tarkoitetaan suurekosysteemiä, joka käsittää laajan alueen ilmaston, maaperän, kasvillisuuden ja muun eliöstön muodostaman kokonaisuuden.
- Koska kasvillisuus on biomien näkyvin osa, puhutaan yleensä kasvillisuusalueista, jolla siis tarkoitetaan vain alueella olevia kasveja..

Trooppisilla alueilla sademäärät pienenevät päiväntasaajalta poispäin mentäessä. Sademetsistä siirrytään savannien kautta lähes kasvittomille aavikoille. Monsuunialueilla on savannien tilalla usein monsuunimetsää, koska ilmasto on kosteampi.

Subtrooppisten alueiden länsirannikoilla on kuiviin kesiin sopeutunutta nahkealehtistä kasvillisuutta, itärannikolla ikivihreitä lehtimetsiä.

Lauhkean vyöhykkeen sateisimmilla alueilla on lehtimetsiä ja havumetsiä on mantereiden kuivissa sisäosissa.

Kylmällä vyöhykkeellä ja korkealla vuoristossa on puutonta tundrakasvillisuutta ja tietenkin kasvittomia jäätiköitä.

Ilmasto- ja kasvillisuusalueita on muutaman kerran kysytty alla olevan kuvan kaltaisesti, että pitää yhdistää oikea alue oikeaan ilmastodiagrammiin, nimetä SEKÄ LÄMPÖVYÖHYKE ETTÄ ILMASTOALUE, KUVAILLA ALUEEN ILMASTOA ja mahdollisesti myös kasvillisuusaluetta. Alla oleva kuva on heikkolaatuinen verrattuna sähköisen kokeen aineistoihin. Vastatessa voisi olla järkevää tehtävän aluksi yleisesti määritellä, mitä tarkoittaa ilmasto, ja että sitä kuvataan usein ilmastodiagrammilla (ja mahdollisesti kasvillisuusalue ja lämpövyöhykekin, mikäli tehtävänannossa niitä kysytään.

Miettikää ilmastodiagrammeja: a, b, g ja h. Mihin paikkaan sijoittaisit ne ja millä perusteella?

Kuvaile (tulkitse) ilmastodiagrammin a) ilmastoa muutamalla lauseella. Muista kertoa sekä lämpötilan että sateisuuden vaihtelusta vuoden aikana. Kerro, mitä lämpövyöhykettä kyseinen ilmastodiagrammi edustaa. Kerro, mikä voisi olla ilmastoalueen nimi. Kerro, mikä voisi olla aleen kasvillisuusvyöhykkeen nimi.

1.Määrittele ensin pallonpuolisko

Mikäli kylmintä on heinäkuun tienoilla, paikka sijaitsee eteläisellä pallonpuoliskolla
Muista, että talvi tarkoittaa kyseisen alueen kylmintä ajanjaksoa (ei tiettyjä kuukausia)

2. Tarkista, koska sataa ja kuinka paljon

Mikäli sataa vain talvisin, kyseessä voi olla välimeren ilmastoalue
Mikäli sataa vain kesäisin, kyseessä on todennäköisesti savanni-ilmasto tai monsuuni-ilmasto
Mikäli sade- ja lämpöolot ovat tasaisen kosteat ja kuumat, paikka sijaitsee päiväntasaajan lähellä
Sateisessa ilmastossa sataa yli 2500 mm vuodessa (esim. sademetsäilmasto) ja aavikkoilmastossa alle 250 mm vuodessa. Suomessa vuotuinen sademäärä vaihtelee noin 500- 600 mm vuodessa, mutta sadanta on suurempaa kuin haihdunta viileän ilmaston takia.

3. Tarkista lämpötilojen vuodenaikaisvaihtelu

Mitä suuremmat lämpötilaerot, sitä kauempana päiväntasaajasta
Mannerten sisäosissa suuret lämpötilaerot, merten läheisyydessä pienet. Usein mantereiden sisäosissa sataa vähemmän kuin rannikolla, mutta poikkeuksena voivat olla kylmien merivirtojen viereiset rannikkoalueet.