Klausurfragen

Question 1

Was sind die Unterschiede zwischen isotopisch leichtem und isotopisch schwerem Wasser?

Answer 1

leichtes Wasser (H216O) ist häufig (99,8%), verdunstet leichter und regnet weniger leicht aus
-schweres Wasser (H218O) ist selten (0,2%), verdunster schwerer und regnet leichter aus

Question 2

Was bezeichnet die Fraktionierung stabiler Isotope? Wodurch geschieht sie?

Answer 2

Fraktionierung: Verschiebung der Häufigkeit der Isotope eines Elements durch physikalische/chemische Prozesse bei denen Masse relevant ist

Question 3

Mit welcher Einheit wird die Fraktionierung von Isotopen gemessen?

Answer 3

Verhältnis (delta) der Menge des schwereren Isotops zum leichteren relativ zu einem Standardwert in [‰]

Standardwert für H und O: SMOW (Standard
Mean Ocean Water) bzw. VSMOW (Vienna …)
Standardwert für C: PDB (Pee-Dee-Formation-Belemnit)
Standardwert für N: Atmosphärische Luft

delta= (rProbe - rStandard/r Standard) x1000

Question 4

Wie unterscheidet sich bei d18O die Interpretation von Marinen Sedimenten und Eisbohrkernen?

Answer 4

Eis: je kleiner (negativer) der Wert, desto kälter

Marine Sedimente: je größer der Wert, desto größer das globale Eisvolumen

Question 5

Wie wird der Marine d18O Wert gemessen, welche Probleme gibt es dadurch? (4)

Answer 5

• Gemessen an (toten) Meereslebewesen, die Sauerstoff einbauen
  Probleme: - unterschiedliche Organsimen bauen O-Isotope in verschiedenen Verhältnissen ein
• Die Beobachtung in Marinen Sedimenten ist zeitversetzt
• Signal wird durch andere Einflüsse überlagert (Temperatur, Süßwasserzufluss etc.)

Question 6

Wie werden Sauerstoffisotope als Zeitmarker genutzt?

Answer 6

• Aufteilung in Phasen mit hohem oder niedrigem Isotopenverhältnis
• “Oxygen Isotope Stage” (OIS) für Eisbohrkerne
• “Marine Isotope Stages” (MIS) für marine Sedimente

Question 7

Was sagen die Nummern der OIS und MIS aus?

Answer 7

• für beide gilt: Warme Phasen ungerade Nummern,

kalte Phasen gerade Nummern

Question 8

Welche OIS Nummer hat die derzeitige Warmzeit und welche die letzte Warmzeit (Eem)?

Answer 8

Zurzeit: 1
Eem: 5e

Question 9

Welche weitern Klimaarchive gibt es, außer Marinen Bohrkernen und Eisbohrkernen?

Answer 9

Lößsequenzen und besonders geeignete terrestrische Seen (z.B. Baikal)

Question 10

Was sind wichtige Vorraussetzungen für das Entstehen von Eiszeiten?

Answer 10

1. Lage der Kontinente (Mehr Landmasse auf einer Erdhälfte als auf der anderen. Durch Ungleichgewicht Auswirkungen von Orbitalparametern auf Klima)
2. Landmasse und dadurch Ausbildung von Eisschilden an einem der Pole (Änderung der Planetaren Albedo)

Question 11

Welche 2 markanten Tektonische Ereignisse führten zur heutigen Eiszeit?

Answer 11

• Schließung der östlichen Tethys -> Änderung globale Meeresströmungen (Verstärkung AMOC) –> globale Abkühlung –> Eisbildung in der Antarktis
• Schließung des Isthmus von Panama –> Entwicklung Golfstrom –> Verdunstung von Wasser in Nordeuropa –> Abregnung über Sibirien –> Verdünnung Wasser Arktischer Ozean –> Arktis vereist leichter wegen weniger Salzgehalt

Question 12

Wie hat sich die Frequenz und Amplitude der globalen Temperatur über die letzten 2,6 Mio Jahre geändert?

Answer 12

Beginn: Hohe Frequenz, Niedrige Amplitude

Zur Zeit: Niedrige Frequenz, Hohe Amplitude

Question 13

Welche Orbitalparameter gibt es und welche Frequenz haben sie?

Answer 13

Exzentrizität der Umlaufbahn ( 100000 Jahre)
Schiefe der Erdachse (40000 Jahre)
Präzession der Erdachse (22000 Jahre)

Question 14

Welchen Einfluss hat die Exzentrizität auf das Klima?

Answer 14

Um so höher die Exzentrizität desto ausgeprägter sind die Jahreszeiten auf einer Hemisphere und desto ausgeglichener auf der anderen.

Question 15

Wodurch wird die Exzentrizität beeinflusst?

Answer 15

Umlaufbahn anderer Planeten (Jupiter, Saturn)

Question 16

Wodurch entsteht die Ekliptik und Präzession?

Answer 16

Wechselwirkungen zwischen Mond und Erde

Question 17

Zwischen welchen Werten schwankt die Schiefe der Ekliptik und was
hat das zur Folge?

Answer 17

zwischen 22,08° und 24,54°
Hoher Winkel: - große Unterschiede in den Jahreszeiten
- höhere Einstrahlung in den Polarregionen

Question 18

Woraus setzt sich die Präzession zusammen und wie lange dauern
die einzelnen Zyklen?

Answer 18

Kreiselbewegung der Erde (26ka für eine komplette Rotation)

• Rotation der Erdbahn um die Sonne (alle 21ka gleiche Position zur Sonne)
• -> 23ka

Question 19

Wie wirkt sich die Präzession auf das Erdklima aus?

Answer 19

Ändert den Zeitpunkt an dem die Erde der Sonne am nächsten ist
Auswirkungen auf Strahlungsverteilung über das Jahr

Question 20

Welche Orbitalparameter haben den größten Einfluss auf die Insolation?

Answer 20

Stark von der Präzession abhänging,
Durch Schiefe der Ekliptik modifiziert,
Exzentrizität nur geringer Einfluss