Maatalous-metsätieteellinen tiedekunta Metsien ekologia ja käyttö

Transkriptio

1 Tehtävä 1: Pisteet /5 pistettä 1. Mitä bioenergialla tarkoitetaan? Mihin ryhmiin biopolttoaineet voidaan jakaa? Anna esimerkkejä! (5 p.) Bioenergia on fotosynteesissä orgaanisiin aineisiin sitoutuvaa Auringon energiaa. (1 p.) Bioenergia on uusiutuvaa energiaa (toisin kuin esimerkiksi kivihiili ja maaöljy). (1 p.) Biopolttoaineet voidaan jakaa 1. kiinteisiin (0,5 p.), 2. nestemäisiin (0,5 p.) ja 3. kaasumaisiin (0,5 p.) 1. Kiinteitä biopolttoaineita ovat esimerkiksi pelto- ja puubiomassat, kuten olki, lanta, metsä- ja puuhake sekä puuhiili). (0,25 p., kun mainitaan yksi biopolttoaine; 0,5 p., kun mainitaan vähintään kaksi biopolttoainetta) 2. Nestemäisiä biopolttoaineita ovat esimerkiksi bioetanoli ja biodiesel, joita voidaan valmistaa sekä pelto- että puubiomassoista. (0,25 p., kun mainitaan yksi biopolttoaine; 0,5 p., kun mainitaan vähintään kaksi biopolttoainetta) 3. Biokaasua voidaan valmistaa esimerkiksi erilaisista maatalouden ja kotitalouksien jätteistä ja puusta (puukaasu). (0,25 p., kun mainitaan yksi biopolttoaine; 0,5 p., kun mainitaan vähintään kaksi biopolttoainetta)

2 Tehtävä 2: Pisteet /5 pistettä 2. Kuvaa väestöllisen muuntumisen eri vaiheet. Anna esimerkkejä! (5 p.) Väestöllisellä muuntumisella tarkoitetaan tietyn valtion väestön ikärakennetta ja sen muutoksia ajan kuluessa. Väestöllisessä muuntumisessa erotetaan seuraavat vaiheet: 1. Hitaan kasvun vaihe - sekä syntyneisyys että kuolleisuus ovat suuria - kuolleisuus vaihtelee tyypillisesti satovuosien ja tautitilanteiden mukaan - alhainen eliniänodote, ikäpyramidi on leveä tyveltään ja kapenee nopeasti - lähes kaikki maailman valtiot ovat ohittaneet tämän vaiheen 2. Kiihtyvän kasvun vaihe - syntyneisyys on suuri, kuolleisuus alkaa vähetä ravinnon määrän ja laadun sekä hygienian parantuessa - lasten osuus väestöstä kasvaa - ikäpyramidi muistuttaa edellistä, mutta se ei kapene heti nuorimman ikäluokan jälkeen - esimerkkeinä köyhimmät kehitysmaat ja jotkut islamilaiset valtiot 3. Hidastuvan kasvun vaihe - syntyvyys hidastuu kuolleisuutta nopeammin - lasten osuus vähenee, joten ikäpyramidi leviää ensin ylöspäin ja kapenee sitten kohti vanhempia ikäluokkia - esimerkkivaltioita Brasilia, Intia, Kiina ja Kuuba 4. Pysähtyvän kasvun vaihe - sekä syntyvyys että kuolleisuus ovat pieniä ja väestönkasvu on lähes pysähtynyt - syntyvyys vaihtelee jonkin verran, kuolleisuus pysyy jokseenkin samana - ikäpyramidi on tyypillisesti melko tasapaksu vanhusikäluokkiin saakka - kaikki teollisuusmaat ovat saavuttaneet tämän vaiheen 5. Väestön vähenemisen vaihe - suuret ikäluokat muodostavat aiempaa suuremman vanhusten joukon, jolloin kuolevuus lisääntyy - samaan aikaan syntyvyys on pieni, jolloin väestön määrä vähenee (ellei riittävästi maahanmuuttoa) - ikäpyramidi selvästi alaspäin kapeneva - esimerkkivaltioita jotkut teollisuusmaat kuten Italia Kunkin vaiheen kuvauksesta saa pisteitä seuraavasti: - 0,75 p., kun mainitaan vaiheen nimi ja kuvataan sen keskeiset tunnuspiirteet - lisäksi 0,25 p., kun mainitaan esimerkki tyypillisestä valtiosta (yhteensä 5 p.)

3 Tehtävä 3: Pisteet /5 pistettä 3. Määrittele käsitteet. Anna myös esimerkkejä! a) Konvektiosade (1 p.) Konvektiosateet ovat lämpimiin, nouseviin ilmavirtauksiin perustuvia sateita (0,25 p.), joita tavataan etenkin tropiikin alueella. (0,25 p.) Konvektiosade syntyy, kun ilma viilenee noustessaan ja kosteus tiivistyy aluksi kumpupilviksi ja vähitellen ukkospilviksi. (0,25 p.) Konvektiosade on yleensä lyhytaikainen kuurosade. (0,25 p.) b) El Ninõ -ilmiö (1 p.) El Ninõ (myös Enso-ilmiö) on Tyynellämerellä muutaman vuoden välein toistuva ilmastohäiriö, joka muuttaa merivirtojen ja tuulten suuntaa. (0,5 p.) Normaalisti pasaatituulet ajavat merivettä länteen kohti Indonesiaa ja Australiaa aiheuttaen siellä sateita. Etelä-Amerikan rannikolla on kuivaa ja merivesi viileää. (0,25 p.) El Ninõ aiheuttaa päinvastaisen ilmiön eli lämmin merivesi ja sateet siirtyvät Aasiasta kohti Etelä-Amerikkaa ja Australiassa ja Indonesiassa kärsitään kuivuudesta. (0,25 p.) El Ninõlla on vaikutusta myös näiden alueiden kalansaaliisiin. Syytä El Ninõ -ilmiöön ei täysin tunneta.

4 Tehtävä 3: Pisteet /5 pistettä c) Eksogeeniset tapahtumat (1 p.) Eksogeeniset eli ulkosyntyiset tapahtumat ovat Auringon energian ja painovoiman maanpintaan kohdistamia toimintoja. (0,5 p.) Näitä ovat esimerkiksi rapautuminen, veden, tuulen ja jään aiheuttama eroosio ja maa-ainesten kulkeutuminen paikasta toiseen. (0,25 p., kun mainitaan yksi toiminto; 0,5 p., kun mainitaan vähintään kaksi toimintoa) d) Trombi (1 p.) Trombiksi kutsutaan pieniläpimittaista ja lyhytkestoista (0,25 p.), tornadoa muistuttavaa pyörremyrskyä (0,25 p.), jonka halkaisija on metriä. Trombeja tavataan myös Suomessa (0,25 p.), ja ne voivat aiheuttaa suurta paikallista tuhoa, esim. metsätuhoja (0,25 p.). e) Pienimittakaavainen kartta (1 p.) Pienimittakaavaisella kartalla (mittakaava yleensä alle 1: ) tarkoitetaan karttaa, joka kuvaa mahdollisimman suurta aluetta. (0,5 p.) Pienimittakaavaisia karttoja ovat esimerkiksi tiekartat, maa- ja kallioperäkartat sekä valtioita, maanosia tai maapalloa kuvaavat kartat. (0,25 p., kun mainitaan yksi karttatyyppi; 0,5 p., kun mainitaan vähintään kaksi karttatyyppiä)

5 Tehtävä 4: Pisteet /5 pistettä Merkitse ratkaisusi välivaiheet näkyviin. Älä ylitä annettua vastaustilaa! 4. Puun haihduntanopeus (H) on verrannollinen puun massaan (m) korotettuna potenssiin ¾, eli H m. Jos 10 kg:n puu haihduttaa vettä nopeudella 100 g/h, niin millä nopeudella 1000 kg:n puu haihduttaa? (5 p.) VASTAUS: Kirjoitetaan yhtälö haihduntanopeuden (H) ja puun massan välille (m): H am 1 1 ja H am, (1 p.) 2 2 missä a on puiden yhteinen vakio. Ratkaistaan jakamalla H 2 H H am m m H am m m Sijoittamalla annetut arvot saadaan. (3 p.) H g/h 3162 g/h 3,2 kg/h. (5 p.) 10

6 Tehtävä 5: Pisteet /5 pistettä Merkitse ratkaisusi välivaiheet näkyviin. Älä ylitä annettua vastaustilaa! 5. Öljylähde sisältää 1000 tynnyriä öljyä. Lähteen omistaja valitsee tuotantokapasiteetin, joka määrää kuinka paljon ensimmäisenä vuotena öljyä tuotetaan. Vuosituotanto vähenee kymmenen prosenttia vuodessa ensimmäisen vuoden jälkeen lähteen paineen vähenemisen seurauksena. Kuinka monta tynnyriä öljyä ensimmäisenä vuotena täytyy tuottaa, jotta lähde on kahdenkymmenen vuoden päästä tyhjä? (5 p.) VASTAUS: Olkoon ensimmäisen vuoden tuotantomäärä a. Tämä tuotantomäärä vähenee vuodessa kymmenen prosenttia, joten kahdenkymmenen vuoden kokonaistuotanto on 2 19 a a a a S (2 p.) Vuosituotannot muodostavat geometrisen lukujonon, joka voidaan kirjoittaa seuraavasti: S a a a a a a a a S S S 1 a a a 1 S. 1 Koska lähteen täytyy olla tyhjä 20 vuoden päästä, on summan oltava 1000 tynnyriä, ja saadaan yhtälö a 1 1 josta voidaan ratkaista a 113,8 tynnyriä. (5 p.) , (4 p.) 20

7 Tehtävä 6: Pisteet /5 pistettä Merkitse ratkaisusi välivaiheet näkyviin. Älä ylitä annettua vastaustilaa! 6. Lapsi heittää kahta kuusisivuista noppaa, joiden sivut ovat joko mustia tai valkeita. Todennäköisyys, että molemmat nopat saavat arvokseen mustan sivun on yksi neljäsosa. Kuinka monta valkoista sivua nopissa on yhteensä, jos nopat ovat identtisiä? (5 p.) VASTAUS: Olkoon mustien sivujen määrä. Koska noppa on kuusisivuinen, saadaan todennäköisyyslaskennan tulosäännöllä yhtälö xx 1. (2 p.) Tämän yhtälön positiivinen ratkaisu on x 3. (4 p.) Valkoisia sivuja on siten kuusi. (5 p.)