Verteilung Wasser auf der Erde (Vol-%)
-97,5%: Ozeane (hauptsächlich Meerwasser und Eis)
-1,9%: Gletscher auf dem Festland
-0,5%: Grundwasser
-0,017%: Seen
-0,003%: Flüsse
-0,0001%: Atmosphäre
Wasserkreislauf-Verteilung
Verdunstung: 88% vom Ozean, 12% vom Land
Niederschlag: 79% ins Ozean, 21% aufs Land
Beschreibe den Wasserkreislauf in Bezug auf Luftfeuchtigkeit und Niederschlag an Landerhöhungen
Warme, feuchte Luft steigt vom Meer auf und kühlt zunehmend ab. Das Wasser kondensiert und die relative Luftfeuchtigkeit steigt. Das Wasser regnet an der Luvseite des Berges ab. Die Leeseite bleibt daher relativ trocken. Kühle, trockene Luft sinkt dann weiter ab und gewinnt wieder an Wärme. Die relative Luftfeuchtigkeit nimmt ab.
Was sind Schichten die Wasser enthalten und leiten?
Grundwasserleiter, Grundwasserspeicher, Aquifer
Was sind Grundwassernichtleiter, Aquitard?
stauende Horizonte, z.B. Tonschichten
Wie fließt Wasser durch Boden und Gestein?
Offene Hohlräume, Spalten, Klüfte, Poren.
Definiere Porosität:
- Maß für das in Gesteinen vorhandene
Porenvolumen. Gibt an wieviel Wasser ein Gestein
aufnehmen kann. - Porenvolumen im Verhältnis zum Gesamtvolumen.
- Abhängig von Größe, Form und Art der Packung.
Definiere Permeabilität:
- Bezeichnung für Durchlässigkeit von Gesteinen für Fluide und Gase.
- abhängig von Größe, Verbindung des Porenraumes, und Netzwerk-Länge/-Krümmung.
Was ist gespanntes Grundwasser?
Darcy’s Gesetz
Welche Quelltypen gibt es?
Schichtquelle, Überlaufquelle, an einer Störungszone aufsteigende Quelle, mehrere Grundwasserstockwerke (G1, G2, G3) getrennt durch Grundwassernichtleiter
Welche Wassertypen gibt es? Definiere sie!
- „Meteorisches Wasser“ (Niederschlagswasser):
Oberflächenwasser, durch Regen oder Schnee entstanden, das in tiefere Bereiche der Kruste einsickert, kann sehr alt sein. - Vadoses Wasser:
versickerter Anteil des Niederschlags, auch Infiltrationswasser - „Juveniles Wasser“
Aus heißen Magmen freigesetztes Wasser. - „Hydrothermales Wasser“
In der Erdkruste vorkommende, heiße Wässer. Beladen mit chemischen Substanzen, die durch hohe Temperaturen aus Gestein herausgelöst werden. Bei rascher Abkühlung an der Oberfläche, können sich verschiedene Minerale abscheiden: Opal, Calcit, Aragonit, Travertin (Krusten aus Calciumcarbonat).
Entstehung:
a. Versickerung und Aufheizung von Oberflächenwasser und Mischung mit juvenilem Wasser aus Magmenkörpern;
b. Versickerung und Aufheizung von Oberflächenwasser in Sedimentgesteinen durch „normalen“ geothermischen Gradienten
Nenne geologische Ablagerungsräume
Fakten zu Schnee, Eis, und Gletscher
- Schneeflocken sind Kristalle des Minerals Eis.
- Das Gestein „Eis“ ist Masse aus kristallinen Körnern desMinerals Eis.
- 10 % der Festlandsfläche mit Gletschereis bedeckt.
- Gletscherverbreitung wichtig für Klimarekonstruktionen – historisch und vorhersagend.
- Talgletscher und Inlandeis
- Sehr hoher Süßwasservorrat
- Plastisches Fließen (Korngrenzen durch Druck) und
Sohlgleitung - Kar, Felsgrat, Trog- oder U-Tal, Fjord, Gletscherschliffe, Rundhöcker.
- Geschiebe (Diluvium), Geschiebemergel, Findlinge, Moräne, Warve, Permafrost
Zwischen welchen Kategorien wird bei Eistypen unterschieden? Welche Eistypen gibt es?
Dichte, Luftgehalt (Vol-%), Korngröße der Kristalle
- Frischer Schnee: 0,01-0,05 g/cm3, 90%, 0,1mm
- Firn: 0,5-0,6 g/cm3, 40%, 1mm
- Weißes Gletschereis: 0,8 g/cm3, 10%, mehrere cm
- Blaues Gletschereis: 0,9 g/cm3, 2%, mehrere cm
Erosions- und Akkumulationsbereiche eines Gletschers:
Formen der Gletscherbewegung:
-Gletscherbewegung durch Druckverflüssigung des Eises im Untergrund
-Eisbewegung über der Gletschersohle überwiegend durch plastisches Fließen
Unterschied zwischen laminarer und turbulenter Strömung:
laminar:
Stromlinien überkreuzen sich nicht, keine Durchmischung der Schichten
turbulent:
Stromlinien kreuzen sich, starke Durchmischung der Flüssigkeit
Was sind Prall- und Gleithänge?
Prallhänge sind die Seiten eines Ufers, die die Hauptströmung “abbekommen”, die dadurch auch häufig von starker Erosion geprägt sind.
Gleithänge sind im “Strömungsschatten” und sind somit nicht sonderlich von der Strömung beeinflusst. Entlang der Gleithänge kommt es häufig zur Sedimentation.
Allgemeine Fakten über Flüsse
- Wichtigste geologische Kräfte auf dem Festland:
Abtragung, Sedimentation, Landschaftsformung. - Bedecken einen Großteil der Landoberfläche.
- Flussanalyse am besten von Oberlauf bis Mündungsdelta.
Flusserosion und -transport
- Flusswasser fließt durch Strömung, laminar oder turbulent.
- Generelle Beziehung (Hjulstrom-Diagramm):
Abhängigkeit von Strömungsgeschwindigkeit und Korngröße. - Boden- oder Geröllfracht und Suspensionsfracht.
Laminare Strömungen nehmen nur Tonfracht auf.
Transportkapazität: pro Zeiteinheit transportierte Sedimentfracht. - Saltation: periodischer, sprungweiser Transport der Sandkörner durch turbulente Wirbel.
Welche Flussformen gibt es?
- mäandrierende Flüsse: sind verschlungen und haben eine hohe Sinuosität
- verflochtene Flüsse haben eine niedrigere Sinuosität als mäandrierende Flüsse
- entlang betonter Störungen kommen auch gerade Fließgerinnen vor
Welche Deltatypen gibt es?
Drei Delta-Typen nach Coleman & Wright (1975):
- geringe Wellenenergie und geringer Tidenhub, Flussdominanz. Bsp: Mississippi-Delta
- geringe Wellenenergie und großer Tidenhub, Tidendominanz. Bsp: Ganges-Brahmaputra
- große Wellenenergie und geringer Tidenhub, Seegangsdominanz. Bsp: Senegal-Delta
