Ryhmät 1 & 2 Henriikka Salminen & Sanna Varanka

Transkriptio

1 Ryhmät 1 & 2 Henriikka Salminen & Sanna Varanka

2

3 Lukupiiri 1 op Lukupiiriin osallistuminen on vapaaehtoista, mutta erittäin suotavaa tentissä menestymisen kannalta! Mikäli osallistut aktiivisesti (ennakkotyö ja tuntityöskentely) kaikkiin neljään lukupiirikertaan, saat 1 opintopisteen. Lukupiirien ilmoittautumista jatkettu ja se päättyy 5.2. Lukupiireissä käsitellään tenttilukemiston aiheita! Strahler A (2013) Introducing Physical Geography

4 Lukupiiri ENNEN JOKAISTA LUKUPIIRIÄ LUE KÄSITELTÄVÄT SISÄLLÖT JA TEE SÄHKÖPOSTITSE ANNETTU ENNAKKOTYÖ Sähköpostilla lähetetään ohjeet ennakkotyöhön ja linkki johon ennakkotyön vastaukset kirjoitetaan vastaukset edellisenä päivänä klo mennessä! Jokainen ennakkotyö sisältää pari kysymystä liittyen lukupiirin teemoihin ja kohdat joihin voit kirjata hankalat asiat joita haluat lukupiireissä käsiteltävän loistava tilaisuus oppia myös hankalat asiat! Lukupiireissä käydään läpi vaikeimpia teemoja ja termejä yhdessä opiskelijat selvittävät yhdessä ongelmakohtia opettajan avustuksella

5 Lukupiirien aikataulu ja sisältö Kaikki lukupiirikerrat salissa MA337 Lukupiiri /9.2 klo Johdanto 8. Biogeografiset prosessit 9. Globaali biogeografia Lukupiiri /15.2 klo Maa ja laattatektoniikka 12. Tektoniset ja vulkaaniset muodostumat 17. Glasiaaliset ja periglasiaaliset muodostumat Lukupiiri /20.2 klo Rapautuminen ja massaliikunnot 15. Virtaavan veden aiheuttamat muodostumat 16. Aallokon ja tuulen aiheuttamat muodostumat Lukupiiri klo /klo Ilman lämpötila 4. Ilmakehän kosteus ja sadanta 14. Makea vesi mantereilla Kertaus

6 Lyhyesti Muista lukea kappaleet ja vastata ennakkotehtäviin edellisenä päivänä klo mennessä! Huom! Ennakkotehtävä pitää täyttää omalla nimellä, mutta vastauksesi eivät vaikuta kurssin arvosanaan, vaan näin seurataan että jokainen suorittaa ennakkotehtävät ja on oikeutettu 1 opintopisteeseen.

7

8 Harjoitusten sisällöt Harkat aikavälillä klo ja klo (Huom. poikkeukset) Itsenäistä työskentelyä joka päivä vähintään 2 x 45 min Kaikki harkat pakollisia! Poissaolojen korvaamisesta sovitaan erikseen Harkkojen tentti torstaina uusinta pe , 2.uusinta tarvittaessa Harjoitustyö eli valuma-alueraportti tulee palauttaa s- postilla pdf-muodossa viim. ke klo mennessä Palautus oman harjoitusryhmän opettajalle

9 Opettajien sähköpostiosoitteet Ryhmä 1 Sanna: sanna.varanka@oulu.fi Ryhmä 2 Henriikka: henriikka.salminen@gmail.com

10 Aikataulu

11 Sisältö: 1. Valuma-alueet Tutustutaan valuma-alueteemaan kirjallisen kurssityön eli raportin avulla tutkitaan valuma-alueen virtaamaan vaikuttavia tekijöitä Raportti tehdään pareittain tai kolmestaan pareittain noin 15 sivua kolmen hengen ryhmässä noin 20 sivua Käytetään Excel ja ArcMap -ohjelmia.

12 Sisältö: 2. Geomorfologia Opetellaan tunnistamaan ja löytämään geomorfologisia muodostumia ilmakuvilta, peruskarttalehdiltä ja korkeusmalleista. Geomorfologian töistä tehdään harjoitusten yhteydessä kurssipäiväkirja (jokainen tekee omansa). Geomorfologian harjoituksista on tentti.

13 Sisältö: 2.Geomorfologia A. Mannerjäätikön aiheuttamat glasigeeniset muodot B. Jäätikköjokien (jäätikön sulamisvesien) aiheuttamat glasifluviaaliset muodot C. Tuulen aiheuttamat eoliset muodot (dyynit ym.) D. Rantavoimien aiheuttamat litoraaliset muodot (rantavallit) E. Biogeeniset eli eloperäiset muodot F. Polygeneettinen korkokuva (peruskartoilta näkyvät suurrakenteet maisemassa)

14 Vaadittavat tuotokset 1. Valuma-aluetyö eli kirjallinen raportti valitsemastanne valuma-alueesta (numeroarviointi) 2. Kurssipäiväkirja geomorfologiasta (hyväksytty/hylätty) 3. Geomorfologian tentti (numeroarviointi), jossa: teoriakysymyksiä harjoituksissa käydyistä asioista ja termeistä geomorfologisten muotojen tunnistamista ilmakuvista ja peruskartoilta

15 Arvosanan määräytyminen Koko kurssi Luennot 40 % Harjoitukset 60 % Harjoitukset Valuma-alueraportti 50 % Geomorfologian tentti 50 %

16 Huom, sisältää tärkeää teoriaa raporttiin!

17 Mikä valuma-alue on? Hydrologinen pääkäsite Engl. drainage basin, catchment area, river basin, watershed jne. Vedenjakajien (watershed) rajaama alue, jolta joki tai puro saa kaiken sateen kautta tulevan vetensä, joka ei ole haihtunut alueelta Aluekokonaisuus, jossa ilmastotekijät, maantieteelliset aluetekijät ja ihmisen aiheuttamat muutokset vaikuttavat valuma-alueen hydrologiseen kiertoon Luonnonmaantieteellinen aluekokonaisuus; topografisesti rajattavissa vedenjakajien mukaan Mikä valuma-alue on? 1/3

18 Valuma-alue on avoin luonnonsysteemi PANOKSET: auringon energia, sadanta, endogeeninen energia TUOTOKSET: takaisinsäteily, haihdunta, alueelta poisvirtaavat vedet ja sedimentit Mikä valuma-alue on? 2/3

19 Animaatio: Mikä valuma-alue on? 3/3

20 Suomen valuma-aluejärjestelmä Päävedenjakajat: Maanselkä Suomenselkä Päävesistöalueet (river basin) suuret (> 200 km 2 ) valuma-alueet, Suomessa 74 kpl Suurimmat Vuoksi (nro 4), Kemijoki (65), Kymijoki (14) Pienvesistöalueet < 200 km 2, Suomessa 177 kpl Uudistuksen alla FI/Tutkimus kehittaminen/vesi/tietoaineistot_ja_jarje stelmat/valumaaluejarjestelma/uusi_valumaaluejako Suomen valuma-aluejärjestelmä 1/2

21 Vesistöaluehierarkia Päävesistöalueen jakaminen osa-alueisiin ja osa-alueiden numerointi va = vesistöalue a = alue Suomen valuma-aluejärjestelmä 2/2

22 Valunta (runoff, R) = Se osa sadannasta, joka virtaa valuma-alueen suuta kohti maa- tai kallioperässä tai maan pinnalla Syntyy valuma-alueelle sataneesta vedestä, jään ja lumen sulamisvesistä ja pohjavesivarastojen luovuttamasta vedestä Tarkoitetaan myös aikayksikössä virtaavan veden määrää (esim. mm/s, mm/v) sekä itse ilmiötä Voidaan laskea vesitaseyhtälön avulla: R = P - E - V P= sadanta E= haihdunta V= vesivaraston muutos Valunta 1/3

23 Valuntatyypit PINTAVALUNTA (surface runoff, overland flow) Maan pinnalla valuma-alueen suulle kulkeutuva vesi POHJAVALUNTA Maaperässä kulkeutuva vesi Voidaan jakaa kahteen osaan: Pintakerrosvalunta eli lähellä maan pintaa kulkeutuva vesi (subsurface runoff) Pohjakerrosvalunta eli pohjavesivarastoista purkautuva vesi (groundwater flow) VÄLITÖN VALUNTA (effective rainfall) valunnan ryöppy, joka johtuu esimerkiksi sateista tai lumien sulamisesta keväällä Valunnan ja sen synnyn tarkka selvittäminen vaikeaa, sillä kyseessä hyvin monimuotoinen prosessi! Valunta 2/3

24 Valuma (q) Laajan alueyksikön valuntaa (l/ s km 2 ) Vuosivaluma = virtaama (Q) jaettuna valuma-alueen pintaalalla (F) q= Q / F Alivaluma: kuukausitasolla pienin valuma-arvo Ylivaluma: kuukausitasolla suurin valuma-arvo Virtaama (discharge, Q) vesimäärä, joka aikayksikössä kulkee uoman, esim. joen, poikkileikkauksen ohi (m 3 /s tai l/s) Q= F x q Valunta 3/3

25 Valuntaan vaikuttavat tekijät Valunnassa on runsaasti ajallisia ja paikallisia vaihteluita, joihin vaikuttavat useat eri tekijät 1. Maantieteelliset tekijät a) Valuma-alueen koko mitä suurempi valuma-alue, sitä suuremmat absoluuttiset virtaama-arvot pienellä valuma-alueella virtaaman vaihtelut suuria ja nopeita Miten sateet, esim. kuurosateet vaikuttavat eri kokoisilla valuma-alueilla? Miten koko vaikuttaa vesien kertymiseen pääuomaan? Valuntaan vaikuttavat tekijät: maantieteelliset tekijät 1/10

26 b) Valuma-alueen järvisyys Järvet toimivat vesivarastoina, tasoittavat tulvia ja vuodenaikaisia valunnan vaihteluita Reittivesistöt c) Valuma-alueen muoto Vaikuttaa siihen, miten nopeasti vesi purkautuu ulos valuma-alueelta ja miten huipukas virtaama on Valumavesien kerääntyminen nopeinta pyöreällä, hitainta kapealla ja pitkänomaisella valuma-alueella Valuntaan vaikuttavat tekijät: maantieteelliset tekijät 2/10

27 Valuntaan vaikuttavat tekijät: maantieteelliset tekijät 3/10 Virtaama Virtaama Virtaama Virtaama Virtaama A B C Aika Aika Aika D E Aika Aika Erimuotoisia valuma-alueita tyypillisine virtaamakäyrineen (hydrografit)

28 d) Valuma-alueen kallio- ja maaperä Vaikuttavat etenkin veden imeytymiskykyyn Karkeat maalajit kuten sora & hiekka läpäisevät vettä hyvin vesi imeytyy hyvin Muun muassa savikoilla, tiiviillä pohjamoreenialueilla,sekä routaisilla & jäätyneillä alueilla vesi imeytyy huonosti Vaikuttavat myös suodantaan sekä valuma-alueen maaja pohjavesivarastojen kokoon Valuntaan vaikuttavat tekijät: maantieteelliset tekijät 4/10

29 e) Topografia - eli korkokuvatekijät Vaikuttavat valunnan kerääntymisaikaan Korkeussuhteet Vesi kerääntyy nopeasti jyrkiltä rinteiltä, etenkin pintavalunta suurta Jos jokiuoman kaltevuus l (m/km) suuri lyhyt kerääntymisaika ja ylivalumien mahdollisuus Allasreliefi r (m) kuvaa valuma-alueen korkeimman H max ja alimman z( m ) kohdan välistä suhdetta Ekspositio etelärinteet lämpimämpiä sulavan lumen aiheuttama valunta runsaampaa kuin pohjoisrinteillä Valuntaan vaikuttavat tekijät: maantieteelliset tekijät 5/10

30 f) Valuma-alueen kasvillisuus Runsas kasvillisuus pidättää hyvin vettä pintavalunta pienenee, keräytyminen hidastuu myös epäsuorasti: juuristo ilmavoittaa maata imeytyminen lisääntyy Metsät tasoittavat valunnan vaihteluita: perusvirtaus korkea, virtaamahuiput matalat ja viive pitkä Suot pienentävät pintavaluntaa Kasvillisuuden vaikutukset korostuvat usein ääritilanteissa (vähän / paljon sadetta) Osaatko sanoa, miten soiden ja metsien ojitus vaikuttaa valuntaan? Valuntaan vaikuttavat tekijät: maantieteelliset tekijät 6/10

31 g) Uomaston rakenne Riippuu sekä kallio- että maaperästä Paljon uomia pintavedet kerääntyvät nopeasti uomiin helposti ylivaluntoja uoman vedenjohtavuus (uoman koko) ja sijainti jyrkällä alustalla edesauttavat Vähän uomia sadantaa imeytyy maaperään Jokiverkoston haarautuneisuus bifurkaatiosuhde Rb korreloi usein valuma-alueen muodon kanssa Pitkänomaisilla alueilla verkosto usein sulkamainen Pyöreillä alueilla pensasmainen Valuntaan vaikuttavat tekijät: maantieteelliset tekijät 7/10

32

33 h) Maankohoaminen Lisää Suomen pinta-alaa tuhat neliökilometriä sadassa vuodessa keskimääräinen virtaama lisääntyy 0,5 0,7 m 3 / vuosi Etenkin Pohjanlahden piiriin kuuluvien valumaalueiden kaltevuus loivenee Järvien kaltevuus muuttuu osa järvistä tyhjenee Suomenselän vedenjakaja siirtyy hitaasti luodetta kohden Aiheuttaa vesien purkaussuuntien muutoksia Valuntaan vaikuttavat tekijät: maantieteelliset tekijät 8/10

34 2. Ilmastolliset tekijät Sadanta ja haihdunta saderintaman liikesuunta sadannan alueellinen ja ajallinen jakauma sateen intensiteetti sateen kesto Valuntakerroin eli vuosivalunnan ja vuosisadannan suhde kasvaa pohjoiseen päin mentäessä (haihdunta pienenee) Pölyhiukkaset, paikallisilmastolliset tekijät (esim. kaupunkien lämpö) Valuntaan vaikuttavat tekijät: ilmastolliset tekijät 9/10

35 3. Ihmistoiminta Vaikuttaa valuntaprosessiin usein laajasti Pellonraivaus, maanviljelys, metsien hakkuut, järvien kuivatus, metsien ja soiden ojitus, soran ja turpeen otto, jokien patoaminen Lisäävät pintavaluntaa ja lyhentää valuma-aikaa Esim. kaupungeissa maanpinnan päällystäminen ja viemäröinti + haihdunnan pieneneminen pintavalunta ja valuntahuiput kasvavat Ilmastonmuutos Vuosisadanta ja -valunta kasvavat etenkin talvella Valuntaan vaikuttavat tekijät: ihmistoiminta 10/10

36 Valuma-aluetyö - Valitaan joku seuraavista valuma-alueista: Aurajoki Porvoonjoki Simojoki Kalajoki Siikajoki Vantaanjoki - Tutkitaan kyseisen valuma-alueen virtaamaan vaikuttavia tekijöitä - Teoriaan perehtymistä - Jaettu materiaali ja kirjastosta & internetistä etsityt lähteet - Excel-työskentelyä - Kartta ArcMapilla - Tuotoksena kirjallinen raportti: n s - Neuvoja voi kysyä aina harjoituksissa ja sähköpostitse opettajilta

37 Aiheiden jako Kahden (tai kolmen) hengen ryhmiä Valitaan joku seuraavista valuma-alueista: Aurajoki Kalajoki Porvoonjoki Siikajoki Simojoki Vantaanjoki

38

39 Mitä tehdään? Noin 15 sivun mittainen (20 s/3 henkilöä) työselostus eli raportti Tehdään kartta ja diagrammeja Diagrammit ja kartat liitetään tekstin yhteyteen Tavoitteena on, että ymmärretään valuma-alueen hydrologista toimintaa ja tekijöitä, jotka vaikuttavat valuma-alueen virtaamaan Tärkeää on, että saadut tulokset ja väittämät perustellaan hyvin, syitä ja seurauksia pohditaan mielekkäästi

40 Saatavissa tilastot virtaamasta, sadannasta ja lumen vesiarvosta valuma-alueen alajuoksulta Vuodelta 2015 ja vertailukaudelta Osa kuukausiarvoina, osa vuorokausiarvoina Teemme näistä tiedoista viisi diagrammia Excelillä Teemoja tarkastellaan raportissa teoriapohjalta raportin alussa JA tulosten tarkastelussa sekä pohdinnassa raportin loppuosassa

41

42 Valuma-alueen rakenteen vaikutus virtaamaan Miten valuma-alueen muoto ja aluetta kuvaavat morfometriset suureet (ks. moniste s. 5) vaikuttavat tarkastelemasi valuma-alueen virtaamaan? Laaditaan Excelillä virtaamakäyrä eli hydrografi vuodelta 2015 sekä vertailukaudelta. (1. diagrammi) Tuotettuja hydrografeja verrataan valuma-alueen morfometrisiin suureisiin. Pohditaan erityisesti koon, järvisyyden ja pääouman kaltevuuden suhdetta virtaamaan.

43 Ilmaston vaikutus virtaamaan Millainen oli sadannan ja virtaaman suhde vuonna 2015 (2. diagrammi) sekä vertailukaudella (3. diagrammi) keskimäärin? Entä millainen oli virtaaman ja lumen vesiarvon suhde vuonna 2015 (4. diagrammi) ja vertailukaudella (5. diagrammi)? Laaditaan Excelillä diagrammi em. suhteista. Huom! Sadannat kuvataan pylväinä ja virtaamat käyrinä.

44 Maa- ja kallioperän vaikutus virtaamaan Miten alueen maa- ja kallioperä vaikuttavat? Apuna kartat, esim. Suomen kartastot

45 Maankäytön ja ihmistoiminnan vaikutus virtaamaan Laaditaan ArcMapilla kartta maankäytöstä valumaalueella. Pohditaan, miten maankäyttö ja ihmistoiminta vaikuttavat virtaamaan.

46

47 Käy läpi SYKE:n ja Ilmatieteen laitoksen sivuja