Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

ge1 Ilman ja veden liikkeet

Kappaleet 7-13
by

Aleksi Rinne

on 9 December 2011

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of ge1 Ilman ja veden liikkeet

Ilman ja veden liikkeet Säteilytasapaino ja tuulivyöhykkeet Säteilytasapaino -Tulosäteilystä n. 30% heijastuu ilmasta ja maasta lähtösäteilynä suoraan avaruuteen
Eri pinnat heijastavat eri tavalla (ilmastonmuutoksen takaisinkytkennät)
-N. 5% heijastuu sirontana ilmakehässä
-N. 70% imeytyy maahan ja ilmakehän kasvihuonekaasuihin
Vesihöyry, CO2 ym.
- Kasvihuoneilmiö mahdollistaa elämän, sillä keskilämpötila on sen takia n. 35 ̊C lämpimämpi
- Selkeällä säällä n. 80% tulosäteilystä lämmittää maanpintaa
Pilvet heijastavat, mutta myös pidättävät lämpöä
- Lopulta lähtösäteily on kuitenkin sama kuin tulosäteily! Säteilytasapaino 1 = Päiväntasaajanvirta    
2 = Golfvirta
3 = Kanarianvirta
4 = Labradorinvirta
5 = Grönlanninvirta
6 = Brasilianvirta
7 = Benguelanvirta
8 = Länsivirta
9 = Perunvirta
10 = Kalifornianvirta
11 = Alaskanvirta
12 = Kurosivo
13 = Ojasivo
14 = Itä-Australianvirta
15 = Länsi-Australianvirta
Tuulivyöhykkeiden siirtyminen ja paikallistuulet Tuulen syntyminen -Keskimäärin ilmanpaine on merenpinnan tasolla 1013mbar
Alueiden välillä on ilmanpaine-eroja, joiden välille syntyy tuuli tasoittamaan eroa
- Lämpenevällä alueella ilma laajenee ja sen tiheys pienenee. Silloin ilma kohoaa ja kääntyy ylätuulina sivuille päin -> matalapaine
- Ylhäällä ilma viilenee, jolloin kosteus tiivistyy ja sataa vetenä. Ilman tiheys kasvaa jäähtyessä. Silloin ilma vajoaa maata kohti -> korkeapaine
- Laskeva ilma lämpenee ja sitoo kosteutta.
Siksi korkeapaineen alueilla on usein poutaa.
- Maan tasalla korkeapaineesta puhaltaa tuuli matalapainetta kohti
Ilmanpaine ja tuulivyöhykkeet - Säteilyn epätasaisen jakautumisen vuoksi syntyy pysyviä matala- ja korkeapaine-vyöhykkeitä
- Näiden välillä puhaltavat planetaariset tuulet

Vyöhykkeet ja tuulet:
Päiväntasaajan matalapaineen ja Hepoasteiden korkeapaineen välillä on pasaatituulten vyöhyke
Hepasteiden korkeapaineen ja Polaaririntaman matalapaineen välillä on pohjoisessa länsi- ja lounaistuulet, etelässä länsi- ja luoteistuulet
Polaaririntaman matalapaineen ja napojen korkeapaineen välissä on napatuulet
Polaaririntaman alueella kehittyy itään päin liikuvia sykloneita

Säteilyn jakautuminen - 35 ̊leveyspiirien väliset alueet ovat säteilyn ylijäämäaluetta: tulosäteily on suurempi kuin lähtösäteily
Jatkuvasti lähes kohtisuoraan tuleva säteily lämmittää runsaasti
Säteily kulkee lyhyen matkan ilmakehässä
- Napojen ja 35. asteen leveyspiirien väliset alueet ovat säteilyn alijäämäaluetta
- Tuulet ja merivirrat tasoittavat lämpöeron
Muuten napa-alueella olisi n. 25 ̊C kylmempää ja päiväntasaajalla 15 ̊C lämpimämpää! Suihkuvirtaus -Troposfäärin ja stratosfäärin välillä on suihkuvirtauksia päiväntasaajan ja polaarisen rintaman korkeudella
Tuuli on n. 30-80m/s itään päin
Lentokoneet hyödyntävät näitä polttoainetta säästääkseen Päiväntasaajalla maa liikkuu nopeammin kuin esim. navoilla
Pohjoisella pallonpuoliskolla tuuli kääntyy oikealle ja eteläisellä pallonpuoliskolla vasemmalle Coriolisilmiö Tuulten merkitys? - Kuljettavat n.40% tasattavasta lämpöenergista päiväntasaajalta navoille
Loput kuljettaa merivirrat
- Kosteat tuulet tuovat sateita, kuivat kuumuutta ja kuivuutta
- Tuulet ovat eroosiovoima
- Kuljettavat ilmansaasteita
- Ihminen on vuosisatoja hyödyntänyt tuulienergiaa
Zeniittiaseman muutos
Auringon zeniittiasemaa seuraavia sateita kutsutaan zeniittisateiksi.
Ne aiheuttavat sitä lyhyemmän sadekauden, mitä lähempänä kääntöpiirejä ollaan
Ennätyssademäärä vuorokaudessa on 1,87m (Cilos, Réunion Intian valtamerellä)
- Hepoasteiden korkean siirtyminen aiheuttaa Välimeren alueelle talvisateiden ilmaston, jolloin kesät ovat kuivia ja kuumia - Auringon zeniittiasema siirtyy kesällä pohjoiseen Kravun kääntöpiirille ja talvella Kauriin kääntöpiirille
Samalla siirtyvät ilmanpainevyöhykkeet, tuulet ja sateet Monsuunituulet ja -sateet - Maa ja merialueet lämpenevät ja jäähtyvät eri nopeudella
- Laaja Aasia lämpenee kesällä nopeasti
Voimakas matalapaine imee Intian valtamereltä ja tyyneltämereltä kosteita tuulia vuorten tuulenpuoleisille rinteille
Sateinen kesämonsuuni
- Talvella manner jäähtyy nopeasti
mantereen korkeapaineesta tuulee kuiva mannertuuli merille
Talvimonsuuni tuo myös sateita niille alueille, joille maatuuli tulee merten yli (Japani, Indonesia ym.)
- Monsuunisateet elättävät korkean väkiluvun Aasian rannikoilla -> miksi?
Myrskyt - Myrsky syntyy, jos jonkun alueen voimakas matalapaine imee ilmaa lähellä olevalta korkeapaineen alueelta
Yli 20m/s -> myrsky
Yli 33m/s -> hirmumyrsky - Trooppinen pyörremyrsky vaatii syntyäkseen 26 ̊C meriveden ja niitä esiintyy eniten Aasian itärannikolla
Voimakas matalapaine nostaa merenpintaa -> hyökyaallot ja tuuli repii asuntoja rikki Paikallistuulet -Maa- ja merituulet syntyvät aurinkoisina päivinä, kun maa lämpenee merta nopeammin
Meren korkeapaineesta tuulee merituuli maalle syntyneeseen matalapaineeseen
Öisin lämpimälle merelle muodostuu matalapaine, jonne maatuuli puhaltaa Laakso- ja vuorituulet esiintyvät vuoristossa kun päivällä rinteet lämpenevät laaksoa voimakkaammin
Laakson korkeapaineesta tuulee laaksotuuli rinteiden matalapaineeseen
Yöllä rinteet jäähtyvät nopeasti ja rinteiden korkeapaineesta tuulee vuorituuli laakson matalapaineeseen -> halla
Föhntuuli -Usealla vuoristolla, kuten Alpeilla mereltä tuleva kostea tuuli puhaltaa vuoriston yli mantereen matalapaineeseen
Ilman noustessa kosteus tiivistyy sateiksi, jossa vapautuu lämpöä
Vuorten yli tultua kuiva ilma laskee ja lämpenee kuivana lämpimämmäksi kuin mitä se oli kosteana
-Lumivyöryt
Chinook – ”lumensyöjä” sateet Sateen synty - Vettä tulee ilmakehään haihtumalla maasta, vesistöistä ja kasvillisuudesta
Kasvillisuuden merkitys
- Suhteellinen kosteus = monta prosenttia ilmassa on vettä siitä vesimäärästä, joka kyseisessä lämpötilassa voi korkeintaan olla
100% on kastepiste
- Tiivistyminen pisaroiksi edellyttää tiivistymishiukkasia, kuten tuhka, noki, pöly
Ilman on jäähdyttävä tarpeeksi, jotta sade syntyy

- Kuivat alueet
Pysyvillä korkeapainevyöhykkeillä, sillä laskeva ilma lämpiää ja sitoo kosteutta
Kylmät merivirrat sitovat kosteuden jo meren yllä sateiksi

1. Konvektiosateet - Lähinnä tropiikissa ilman voimakas lämpeneminen nostaa nopeasti kohoavia ilmavirtauksia
Lyhyt, raju ukkoskuuro
- Auringon zeniittiaseman mukaisesti kuiva- ja sadekaudet
- Pilven yläosissa pakkanen jäädyttää veden, mutta yleensä se sulaa sataessaan
Ukkospilvessä virtausten mukana kulkeutuvat jääkiteet aiheuttavat hankaussähköä, mikä purkautuu purkauskanavaa pitkin salamana
2. Orografiset sateet - Maaston korkeuden kasvu pakottaa tuulen kuljettaman ilman kohoamaan ja kosteuden tiivistymään sateiksi
Tuulensuojarinteellä kuivuutta
3. rintamasateet - Etelästä tuleva lämmin ja kostea ilmamassa kohtaa navoilta tulevan kylmän ja kuivan ilmamassan n. 60. asteen leveyspiirin kohdilla
polaaririntama
-Lämmin ilmamassa kiipeää kylmän yläpuolelle kielekkeeksi, jolloin muodostuu liikkuvan matalapaineen keskus, sykloni
Pitkä pilviverho, pitkät vaimeat sateet
- Perässä tuleva kylmä rintama tunkeutuu lämpimän alapuolelle, jolloin lämmin ilma kohoaa nopeasti
Pienialaisia ja kuuromaisia sateita
- Lopulta rintamat sulautuvat okluusiorintamaksi
- Syklonit tekevät Pohjois-Euroopan sään ennustamisen haastavaksi
- Talvella syklonit menevät etelämmäs aiheuttaen talvisateet Etelä-Eurooppaan Meret ja mannerten vedet Veden kierto - Hydrosfäärin vedestä 97% on merivettä
- Vesi haihtuu maalta ja mereltä, kulkeutuu muualle ja sataa
N. 1/3 maalle tulevasta vedestä on lähtöisin meristä. Muuten mantereet olisivat liian kuivia.
Osa sadevedestä haihtuu heti, osa jää pintavedeksi. Vain alle promille makeasta vedestä on pintavettä.
Osa imeytyy maaperän vedeksi tai vajoaa pohjavedeksi
Pohjaveden takaisinvirtaus meriin on hitaampaa kuin pintavalunnan ja kestää jopa tuhansia vuosia
- Näin veden hydrologinen kierto on sulkeutunut
Kiertoon vaikuttavia tekijöitä - Kasvillisuuden haihtumisimu, lämpötila ja ilmankosteus vaikuttavat haihtumiseen
- Maaperän hienous vaikuttaa sen pidätyskykyyn
- Karkea sora (harjut) suodattaa hyvin pohjavettä, eikä vesi nouse pintakosteuden haihtuessa
Meret - 70% Maan pinta-alasta (suurin osa Tyyntä valtamerta)
- Mantereita ympäröi matala mannerjalusta, joka loppuu mannerrinteeseen. Siitä alkaa syvänmeren pohja
- Litosfäärilaattojen törmäyskohdissa on syvänmerenhautoja, loittonemiskohdissa keskiselänteet
- Pohja on peittynyt sedimentteihin
- Merillä suolapitoisuus on 3,5%
- Runsaasti klooria ja natriumia
- Alhaisempi jäätymispiste
- Sisämerissä suolapitoisuus vaihtelee Sisävedet
- Useimmat saavat alkunsa vuoristosta
- Vedenjakajat jakavat alueen valuma-alueisiin
Esim. suomessa Suomenselkä ja Maanselkä
Vesimäärään vaikuttaa valuma-alueen koko ja pinnanmuodot, sademäärä ja haihtuminen
- Jyrkkä sade- ja kuivakausi lisää tulvien todennäköisyyttä Joet Järvet - Vaatii paljon sadetta ja sopivia altaita (esim. mannerjään tyhjentämät ruhjelaaksot tai nuoret poimuvuoristot)
- Yleensä makeaa vettä
Miksi laskujoettomuus ja haihtuminen johtaa suolajärviin?
Pohjavesi - Syntyy maan läpi menneestä vajovedestä
Pinta seuraa maanpinnan muotoja
- Jos tulee maantasalle, syntyy keitaita tai lähteitä
Suurimpia esiintymiä on Saharan huokoisessa hiekkakivessä
- Läpäisemättömien maakerrosten väliin voi jäädä paineenlaista vettä, joka nousee itsestään pinnalle arteesisesta kaivosta
Vesi ongelmana - Puolet käytettävissä olevasta makeasta vedestä menee ihmisten käyttöön
Monella alueella käyttö ylittää uusiutumisnopeuden
Nouseva elintaso ja väestönkasvu lisäävät kulutusta - Pohjavesi soveltuu parheiten juomavedeksi
Suomessa parhaimmat pohjavesivarat ovat Etelä- ja Itä-Suomen harju ja reunamuodostuma-alueilla
Pohjaveden saastuminen on paha, sillä se uusiutuu hitaasti ja on vaikea havaita
Miten salamalta voi suojautua? Merivirrat ja vuorovesi Koe Laita isoon dekaan n. 2/3 viileää vettä
Liuota veteen suolaa vähitellen lisäämällä ja sekoittamalla, kunnes se saavuttaa saturaatiopisteen
Kaada toisesta astiasta hitaasti ja mahdollisimman matalalta uutta vettä sekaan. Pyri välttää kaikenlaista sekottamista.
- Mitä havaitset?
- Miten tämä on sovellettavissa esim. Golf-virtaan?
mitkä tekijät vaikuttavat Golf-virran veden tiheyteen läpi reitin?
Meriveden liike Pääasiassa pasaati- ja länsituulet liikuttavat jopa 1000km levyisiä ja 200m syviä merivirtoja samaan suuntaan
Nopeus vaihtelee n. 20km-400km/vrk
Päiväntasaajalle kylmiä, napoja kohti lämpimiä merivirtoja
Coriolisilmiö ja mantereet vaikuttavat suuntaan
Virrat siirtyvät tuulten vuodenaikasiirtymän mukaisesti
Tärkeimpiä virtoja Merivirrat kuljettavat lämpöä (tai viileyttä) ja kosteutta tuulten avulla kauas sisämaahan
Alueilla, joilla ne törmäävät mannerjalustaan tai toisiinsa, on paljon kaloja ja kalastusta
Pystysuorat virtaukset nostavat ravinteita ja lisää planktonien määrää
Vaikuttaa liikkumiseen ja mm. levinneisyyteen ihmisillä ja eliöillä
Vuorovesi - Merenpinta nousee ja laskee tietyllä pituuspiirillä kahdesti n. 25 tunnin sisällä (Kuun vuorokausi)
nousuvesi on vuoksi, laskuvesi on luode
Valtamerten rannikoilla korkeusvaihtelu on n. 1-2m, kapeissa lahdissa jopa 20m
- Kun Kuu on suoraan jonkin pituuspiirin kohdalla, se vetää vettä puoleensa aiheuttaen nousuveden pullistuman
maan vastakkaisella puolella vesi nousee, sillä Kuun vetovoima on siellä pienin -> keskipakoisilmiö
- Kahdesti kuun kierron aikana on tulvavuoksi (Aurinko, Kuu ja Maa ovat samalla suoralla) ja kahdesti vajaavuoksi (Aurinko, Kuu ja Maa ovat 90 ̊ kulmassa toisiinsa)
Aurinko vahvistaa tai kumoaa kuun vetovoimaa Syntymekanismi Vuoroveden merkitys Voimakkaat, rannikoita ja jokisuita muokkaavat virtaukset (jopa 5m/s)
Isoissa joissa vaikutukset yltävät kauas sisämaahan
Virtaukset mahdollistavat vuorovesivoiman hyödyntämisen
Satamien ja mm. uimarantojen varauduttava
Varoitukset, satama-altaat, ruoppaus

Lämpövyöhykkeet, ilmasto ja sää - Sää on ilmakehän tila tietyllä alueella, ilmasto on alueen keskimääräiset olosuhteet (esim. 30v sääkeskiarvo)
- Maa jaetaan lämpötilan mukaan lämpövyöhykkeisiin
Näiden sisällä on erilaisia ilmastoja, lähinnä lämpötilan ja sateiden vuotuisten vaihteluiden vuoksi
Rajat vaihtelevat mannerten ja merten jakautumisen, korkeussuhteiden ja merivirtojen vuoksi paljonkin
- Tropiikki: aina yli + 18˚C - Subtropiikki: aina yli + 10˚C
- Lauhkea vyöhyke: kylmin kuukausi alle 10˚C, lämpimin yli 10˚C
- Kylmä vyöhyke: joka kuukausi alle + 10˚C - Päiväntasaajan tuntumassa on trooppinen sademetsäilmasto
Konvektiosateet auringon zeniittiaseman mukaan
Kuivimpanakin kuukautena sadetta vähintään 60mm - Kääntöpiirejä lähestyttäessä on savanni-ilmasto
Selvä kuivakausi ja vain yksi sadekausi
Kuivakausi zeniittiaseman ollessa maan toisella puolella
Hepoasteiden lähellä on jo aavikkoilmasto vähine sateineen
Tropiikin ilmasto Subtropiikin ilmasto - Mantereiden länsirannikoilla on talvisateiden ilmasto
Talvella alueella vaikuttaa polaaririntaman syklonit ja kesällä hepoasteiden korkea - Mantereiden itärannikoilla on kesäsadeilmasto
- Mantereiden sisäosissa ja hepoasteiden korkeapainealueilla on kuivat aro- ja aavikkoilmastot
Laskeva ilmavirta lämpenee ja sitoo kosteutta
Lauhkean vyöhykkeen ilmastot Laajimmillaan pohjoisella pallonpuoliskolla
Neljä vuodenaikaa
- Meri-ilmastossa on vähäinen lämpötilanvaihtelu ja runsas sateisuus
Esim. Norjan rannikko Mannerilmastossa kesät ovat lämpimiä ja talvet kylmiä ja sademäärä on pieni
- Esim. Siperia - Havumetsäilmasto, missä kylmin kuukausi on alle -3 astetta
- Lehtimetsäilmastossa talvet ovat leutoja ja sataa runsaasti
- Aron ilmastossa sademäärä on suurempi kuin aavikolla
Esim. preeria ja Ukraina
Kylmän vyöhykkeen ilmastot - Eteläisimmissä osissa routa sulaa kesäisin, jolloin alueella selviää tundrakasvillisuus
- Sademäärä on jatkuvan korkeapaineen vuoksi pieni
Venäjän ja Kanadan pohjoisosat
- Jäätikköilmastoa tavataan navoilla ja mm. grönlannissa
Sää Tutkitaan:
- tuulen nopeutta, ilmanpainetta, sademäärää, näkyvyyttä
- Lämpötilat (kylmin, kuumin)
- Mittaustavat:
Radioluotauksissa yläilmaan lähetetään sääpallo, joka lähettää mittaustuloksia
Säätutka mittaa mikroaalloilla sadealueita
Satelliitit mittaavat sadealueita, pilvisyyttä ja lämpötiloja
- Luotettava sääennuste saadaan korkeintaan 2 viikon päähän
Ilmastot muuttuvat Tehtävä: laadi aikajana ilmaston pitkäaikaisista vaihteluista ja siihen vaikuttaneista syistä (s. 63-66 alku)
- Auringon aktiivisuudella ei ole merkittävää vaikutusta nykyiseen ilmastoon
Meteoriitit voivat koon kasvaessa vaikuttaa suurestikin ilmastoon:
Pölypilvi voi aiheuttaa ns. ydintalven ja vähentää maahan saapuvaa säteilyä
Esim. hirmuliskojen sukupuutto
- Tulivuoret voivat sekä lämmittää (kasvihuonekaasut), että viilentää (tuhka ja rikkipitoiset yhdisteet) ilmastoa tuntuvastikin
Esim. Pinatubon purkaus
Rikkidioksidia vapautui 15–20 miljoonaa tonnia, joka synnytti 20–30 miljoonaa tonnia rikkihappoa
Purkaus heikensi Maan pinnalle pääsevää Auringon säteilyä
Full transcript