Z-Edu-Geo 1 - Das System Erde - Cheatsheet

Erdkruste und Erdmantel: Aufbau und Differenzierung

Definition:

Äußere Schichten der Erde, bestehend aus Erdkruste (fest) und Erdmantel (viskos). Differenzierung durch chemische und physikalische Eigenschaften.

Details:

• Erdkruste:
• Dicke: 5-70 km
• Besteht aus ozeanischer (dünner, dichter) und kontinentaler (dicker, weniger dicht) Kruste
• Erdmantel:
• Dicke: ca. 2.900 km
• Besteht aus oberem (Lithosphäre und Asthenosphäre) und unterem Mantel
• Komposition: Silikatgestein, reich an Magnesium und Eisen
• Übergang Erdkruste-Erdmantel: Mohorovičić-Diskontinuität (Moho)

Mechanismen und Folgen der Plattentektonik

Definition:

Plattentektonik beschreibt die Bewegung der Erdplatten und die daraus resultierenden geologischen Phänomene.

Details:

• Konvektion im Erdmantel treibt Plattenbewegung an
• Plattengrenzen: divergente, konvergente, Transformstörungen
• Erdbeben entstehen häufig an Plattengrenzen
• Bergbildung und Vulkanismus als Folge von Plattenkollisionen
• Plattenbewegungen messbar mit GPS
• Wichtigste Kräfte: Schubkraft des Rückzugs, Plattenwiderstand
• Plattenbewegungsgeschwindigkeit: wenige cm/Jahr
• Langfristige Folgen: Kontinentaldrift, Formung von Ozeanen und Gebirgen
• \textit{Seafloor Spreading}: Bildung neuer ozeanischer Kruste an mittelozeanischen Rücken
• Subduktionszonen: eine Platte taucht unter die andere, Recycling der ozeanischen Kruste

Klimawandel: Ursachen und Folgen

Definition:

Klimawandel durch menschliche Aktivitäten verursacht, führt zu globaler Erwärmung und Veränderungen im Klima.

Details:

• Ursachen:
  • Verbrennung fossiler Brennstoffe: {CO2\text{-}Emissionen}
  • Entwaldung: Verlust von {CO2\text{-}Senken}
  • Landwirtschaft: Emission von {CH_4}
• Folgen:
  • Erwärmung der Atmosphäre und Ozeane
  • Gletscherschmelze und Anstieg des Meeresspiegels
  • Häufigere und intensivere Wetterextreme: Dürren, Stürme
  • Veränderungen in Ökosystemen und Biodiversität

Atmosphärische Zirkulation und globale Windsysteme

Definition:

Beschreibung der großräumigen Luftbewegungen, die durch die Energie der Sonne angetrieben werden und zusammenarbeiten, um das Wetter und Klima zu beeinflussen.

Details:

• Winde entstehen durch Druckunterschiede aufgrund unterschiedlicher Sonneneinstrahlung.
• Hadley-Zelle: warmes Luft steigt am Äquator auf, bewegt sich zu den Polen, sinkt bei ca. 30° Breite.
• Ferrel-Zelle: zwischen Hadley- und Polarzelle, Transport von wärmerer Luft nach Norden und kältere Luft nach Süden.
• Polarzelle: kalte Luft am Pol sinkt und bewegt sich Richtung Äquator, steigt bei ca. 60° Breite auf.
• Coriolis-Effekt: Ablenkung der Windrichtungen durch Erdrotation.
• Jetstreams: schmale, starke Windbänder in der oberen Troposphäre.

Hydrologischer Kreislauf und seine Komponenten

Definition:

Hydrologischer Kreislauf beschreibt die kontinuierliche Bewegung von Wasser auf, über und unter der Erdoberfläche.

Details:

• Hauptkomponenten: Verdunstung (Evaporation), Kondensation, Niederschlag, Oberflächenabfluss, Infiltration
• Evaporation: Umwandlung von Wasser in Wasserdampf
• Kondensation: Umwandlung von Wasserdampf in Flüssigwasser in der Atmosphäre
• Niederschlag: Wasser fällt als Regen, Schnee, Hagel zur Erde
• Oberflächenabfluss: Wasser fließt über die Landoberfläche zu Flüssen, Seen, Ozeanen
• Infiltration: Wasser dringt in den Boden ein und speist Grundwasser

Einflussfelder anthropogener Aktivitäten auf die Biosphäre

Definition:

Einfluss der von Menschen verursachten Aktivitäten auf die Biosphäre.

Details:

• Emission von Treibhausgasen (CO₂, CH₄)
• Landnutzungsänderungen (Entwaldung, Landwirtschaft)
• Verschmutzung (Luft, Wasser, Boden)
• Biodiversitätsverlust
• Eutrophierung durch Überdüngung

Geologische und hydrologische Messmethoden

Definition:

geologische und hydrologische Messmethoden zur Untersuchung der Erdoberfläche und des Wasserkreislaufs.

Details:

• Seismologie: Erfassen von Erdbebenwellen, z.B. durch Seismographen.
• Gravimetrie: Messung von Schwerkraftunterschieden, um unterirdische Strukturen zu erkennen.
• Magnetometrie: Untersuchung des Erdmagnetfelds zur Identifikation geologischer Strukturen.
• Geochemische Methoden: Analyse von Elementverteilungen in Böden und Gesteinen.
• Hydrometrie: Messen von Wasserständen und Durchflüssen in Flüssen und Seen.
• Hydrogeologische Methoden: Erforschung von Grundwasser und dessen Fließverhalten.
• Verwendung von Satelliten und Fernerkundung zur großflächigen Datenerhebung.

Wechselwirkungen zwischen Geosphäre, Atmosphäre und Hydrosphäre

Definition:

Wechselwirkungen zwischen den Sphären der Erde: Geosphäre (feste Erde), Atmosphäre (Luft) und Hydrosphäre (Wasser) beeinflussen sich gegenseitig und bestimmen das Klima und die Umweltbedingungen.

Details:

• Atmosphäre: Transport von Wasser(dampf), Energie und chemischen Stoffen.
• Geosphäre: Beeinflusst durch Erosion, Vulkanausbrüche und Plattentektonik; veränderliche Erdoberfläche.
• Hydrosphäre: Wasserkreislauf, Flüsse, Meere beeinflussen Wetter und Klima.
• Formel: Wasserbilanzgleichung
• Verbindungen: \textbf{Energiefluss} und \textbf{Stoffaustausch} zwischen Sphären.