Johdatus systemaattiseen luonnonmaantieteeseen P -harjoitukset 2018

Transkriptio

1 Johdatus systemaattiseen luonnonmaantieteeseen 79012P Johdatus systemaattiseen luonnonmaantieteeseen P -harjoitukset 2018 Harjoitukset ovat aikavälillä klo ja klo Katsokaa myös tarkat ryhmäkohtaiset aikataulut erillisestä aikataululomakkeesta! (Huom. harjoitustuntien määrää vähennetty ja itsenäisen työn määrää lisätty). Kaikki harjoituskerrat ovat pakollisia ja poissaolojen korvaamisesta sovitaan opettajan kanssa. Geomorfologiaharjoitusten tentti on torstaina (IT-saleissa). 1 uusintatentti pidetään klo: Kolmas tenttikerta järjestetään tarvittaessa. Harjoitustyö eli valuma-alueraportti tulee palauttaa viimeistään ke klo lähettämällä sähköpostilla (pdf -muodossa) oman harjoitusryhmän opettajalle (yhteystiedot kääntöpuolella). Harjoitusten sisältö: 1. VALUMA-ALUEET Tutustutaan valuma-alue -teemaan kirjallisen kurssityön eli raportin avulla. Raportissa tutkitaan valuma-alueen virtaamaan vaikuttavia tekijöitä (valuma-alueen rakenne, ilmasto, maa- ja kallioperä, maankäyttö ja ihmistoiminta). Raportti tehdään pareittain tai kolmestaan ja sen pituus on pareittain noin 15 sivua tai kolmen hengen ryhmässä noin 20 sivua. Käytetään Excel ja ArcMap -ohjelmia. 2. GEOMORFOLOGIA Opetellaan tunnistamaan ja löytämään geomorfologisia muodostumia ilmakuvilta, peruskarttalehdiltä ja korkeusmalleista. Geomorfologian töistä tehdään harjoitusten yhteydessä kurssipäiväkirja (jokainen tekee omansa). Käsiteltävät asiasisällöt: a) Mannerjäätikön aiheuttamat glasigeeniset muodot b) Jäätikköjokien (jäätikön sulamisvesien) aiheuttamat glasifluviaaliset muodot c) Tuulen aiheuttamat eoliset muodot (dyynit) d) Rantavoimien aiheuttamat litoraaliset muodot (rantavallit) e) Biogeeniset eli eloperäiset muodot f) Polygeneettinen korkokuva (peruskartoilta näkyvät suurrakenteet maisemassa) Vaadittavat tuotokset valuma-aluetyö eli kirjallinen raportti valitsemastanne valuma-alueesta (numeroarviointi) kurssipäiväkirja geomorfologiasta (hyväksytty/hylätty) geomorfologian tentti, jossa o teoriakysymyksiä harjoituksilla käydyistä asioista ja termeistä o geomorfologisten muotojen tunnistamista ilmakuvista ja peruskartoilta

2 Harjoitusten arvosanan määräytyminen - Geomorfologian tentti 50 % - Valuma-alueraportti 50 % Koko kurssin arvosanasta harjoitusten osuus on 60 prosenttia. Lukupiiri Vapaaehtoinen lukupiiri (1 op) toteutetaan kahdessa ryhmässä (1 ja 2). Lukupiirit (4 kpl) järjestetään salissa MA337 seuraavasti: Lukupiiri Ryhmä Ryhmä 2 Lukupiiri Ryhmä Ryhmä 2 Lukupiiri Ryhmä Ryhmä 2 Lukupiiri Ryhmä Ryhmä 2 Opettajien nimet ja yhteystiedot: Harjoitusten vastuuopettaja: Olli-Matti Kärnä (olli-matti.karna@oulu.fi) Harjoitusten opettajat: Ryhmä 1. Sanna Varanka (sanna.varanka@oulu.fi) Ryhmä 2. Henriikka Salminen (henriikka.salminen@gmail.com) Ryhmä 3. Riikka Kaivosoja (riikkahelmi@gmail.com) Ryhmä 4. Maija Korpisaari (maija.korpisaari@gmail.com) 2

3 VALUMA-ALUETYÖ Työn tarkoitus tiivistetysti: mitä tehdään? - Tutkitaan valuma-alueen virtaamaan vaikuttavia tekijöitä - Tuotetaan Excelillä kuvaajia raporttia varten - Tehdään ArcMapilla kartta raporttiin - Kirjoitetaan pareittain kirjallinen raportti, pituus n s. Kurssityötä varten valitaan joku seuraavista valuma-alueista: 1. Aurajoki 2. Kalajoki 3. Porvoonjoki 4. Siikajoki 5. Simojoki 6. Vantaanjoki Aiheesta tehdään noin 15 sivun mittainen (20 s/3 henkilöä) työselostus eli raportti, jonka kirjoittamiseen on tarkemmat ohjeet tämän monisteen viimeisellä sivulla. Työhön tehdään kartta ja diagrammeja, joiden laatimisesta saatte tarkat ohjeet ko. kurssikerralla. Tehdyt diagrammit ja kartat liitetään tekstin yhteyteen. Valmiit raportit palautetaan viimeistään ke oman ryhmän opettajalle s-postilla pdftiedostona. Työn tavoitteena on, että ymmärretään valuma-alueen hydrologista toimintaa ja tekijöitä, jotka vaikuttavat valuma-alueen virtaamaan. Työpareille jaetaan lähdemateriaalia, jonka lisäksi työhön pitää etsiä omia lähteitä. Tärkeää on, että saadut tulokset ja väittämät perustellaan hyvin, syitä ja seurauksia pohditaan mielekkäästi. Valuma-alueilta on saatavissa tilastot virtaamasta, sadannasta ja lumen vesiarvosta valuma-alueen alajuoksulta. Lumen vesiarvolla tarkoitetaan sitä vesimäärää, joka vapautuu lumen sulaessa. Tiedot ovat vuodelta 2015 sekä pitemmältä aikajaksolta eli vertailukaudelta ( ). Aineisto on saatu ympäristö- ja paikkatietopalvelu OIVAsta ja sen on koonnut Suomen ympäristökeskus (SYKE) ja alueelliset ympäristöviranomaiset. Osa tiedoista on valmiiksi kuukausiarvoina, osa on vuorokausiarvoina. Teemme näistä tiedoista viisi diagrammia Excelillä. Raportissa keskitytään tarkastelemaan alla mainittuja teemoja. Teemoja tarkastellaan teoriapohjalta raportin alussa SEKÄ tulosten tarkastelussa ja pohdinnassa raportin loppuosassa (tuloksia peilataan teoriaan). Toisin sanoen alla olevat teemat kulkevat mukana koko raportin alusta loppuun! Valuma-alueen rakenteen vaikutus virtaamaan - Miten valuma-alueen muoto ja aluetta kuvaavat morfometriset suureet vaikuttavat tarkastelemanne valuma-alueen virtaamaan? Morfometriset suureet löytyvät tästä monisteesta, sivulta 5. Teoriatietoa morfom. suureista löytyy esim. P. Pellikan valuma-aluekoosteesta (Pellikka 1992); teoriatietoa valuma-alueiden muodoista esim. Peltosen artikkelista (Peltonen 1996). - Laaditaan Excelillä virtaamakäyrä eli hydrografi vuodelta 2015 sekä vertailukaudelta. Diagrammi liitetään mukaan raporttiin (1 kuva). - Tuotettuja hydrografeja verrataan valuma-alueen morfometrisiin suureisiin. Käsittellään kutakin morfometristä suuretta kerrallaan. Pohditaan etenkin valumaalueen koon, järvisyyden ja pääuoman kaltevuuden suhdetta virtaamaan. 3

4 Ilmaston vaikutus virtaamaan - Millainen oli sadannan ja virtaaman suhde vuonna 2015 sekä vertailukaudella keskimäärin? (2 kuvaa) - Entä virtaaman ja lumen vesiarvon suhde vuonna 2015 ja vertailukaudella? (2 kuvaa) - Laaditaan Excelillä diagrammi em. suhteista. Kuvaajat piirretään samaan diagrammiin: sadanta pylväinä ja virtaama käyränä. Maa- ja kallioperän vaikutus virtaamaan - Miten alueen maa- ja kallioperä vaikuttavat tarkasteltavan valuma-alueen virtaamaan? - Voitte etsiä karttoja avuksi (esim. Suomen kartastot). Maankäytön ja ihmistoiminnan vaikutus virtaamaan - Laaditaan ArcMapilla kartta maankäytöstä valuma-alueella - Pohditaan, miten maankäyttö ja ihmistoiminta vaikuttavat virtaamaan. Lähteitä alkuun (etsikää lisää itse): Allan, J. D. (2004). Landscapes and Riverscapes: The influence of Land Use on Stream Ecosystems. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics. 35: Allan, J. & M. Castillo. (2009). Stream ecology. Structure and function of running waters. Springer, Dordrecht, The Netherlands. 2. p. 436 s. Heikkinen, O. & M. Tikkanen (1979). Valuma-alue toiminnallisena alueyksikkönä. Terra 91: 1, Horton, R. (1945). Erosional developments of streams and their drainage basins; hydrophysical approach to quantitative morphology. Geological Society of America Bulletin 56: Korhonen, J. (2007). Suomen vesistöjen virtaaman ja vedenkorkeuden vaihtelut. Yliopistopaino, Helsinki. 120 s. Numminen, S. ja Kajuutti, K. (2008). Osa 1: Hydrogeografia. Teoksessa Pellikka, P. (toim.). Luonnonmaantieteen perusteita: oheislukemisto harjoitustyökurssille. Turku, Digipaino Oy, Pellikka, P. (1992). Valuma-aluetutkimus. Teoksessa: Koutaniemi, K. (toim.). Luonnonmaantiede. Harjoitusmoniste 2. Oulun yliopiston maantieteen laitoksen opetusmoniste no Peltonen, S (1996). Valuma-alueen vesieroosioon vaikuttavat tekijät Suomen ilmasto-oloissa. Terra 108: 1, Schomberg, J.D., G. Host, L. B. Johnson & C. Richards (2005). Evaluating the influence of landform, surficial geology, and land use on streams using hydrologic simulation modeling. Aquatic Science 67, Ympäristökeskus (2017). Uusi valuma-aluejako. < FI/Tutkimus kehittaminen/vesi/tietoaineistot_ja_jarjestelmat/valumaaluejarjestelma > Kirjoittamisohjeita: Koutaniemi, Parviainen & Suorsa (2012). Luk-tutkielman kirjoitus- ja muotoiluohjeet: < Terran kirjoittamis- ja lähdeviittausohjeet: <

5 Työssä käytetään seuraavia valuma-alueilta mitattuja morfometrisia suureita: 1. Valuma-alueen pinta-ala : F (km 2 ) saadaan suoraan tilastoista, mutta voidaan laskea esim. ruutumenetelmällä, paikkatieto-ohjelmilla tai kuvankäsittelyohjelmilla. 2. Järvisyys : L (%) saadaan tilastoista, voidaan laskea kuten yllä. 3. Ylin piste : H( max) eli maksimikorkeus on altaan absoluuttisesti korkeimman kohdan korkeus. 4. Alin piste : H( min) eli minimikorkeus on altaan absoluuttisesti matalin kohta. 5. Allasreliefi : r (m): H( max)- H( min) on korkeimman ja alavimman pisteen korkeusero. 6. Jokiuoman kaltevuus : l (m/km). Taulukko 1. Valuma-alueiden morfometriset suureet (lähde: Suomen ympäristökeskus). Aurajoki Kalajoki Porvoojoki Siikajoki Simojoki Vantaanjoki Pinta-ala (F) (km 2 ) Järvisyys (L) (%) 0,25 1,8 1,4 2,2 5,7 2,6 Maksimikorkeus H (max) (m) , Minimikorkeus H (min) (m) Allasreliefi r (m) Pääuoman pituus L(r) (km) Jokiuoman kaltevuus (I) (m/km) 1,4 1,8 1,2 1,15 1,57 1,56 5

6 Ohjeita valuma-aluetyön kirjoittamiseen Työselostuksen eli raportin pituus on noin s. sisältäen kansilehden, sisällysluettelon, varsinainen tekstin kuvineen ja lähdeluettelon. Asiasisältö ratkaisee arvosanasta pääosan, muotoseikat heilauttavat sitä 0.5 arvosanalla ylös- tai alaspäin. Hyvässä raportissa sisällön lisäksi kieli- ja ulkoasu ovat kunnossa! OTSIKKO: Muotoile otsikko niin, että se kuvaa mahdollisimman hyvin raportin sisältöä. JOHDANTO: Johdattele lukija aiheeseen ja herätä mielenkiinto. Määrittele valuma-alue ja valuntaan vaikuttavat tekijät. Johdannossa määritellään myös tutkimuksen tarkoitus: Mitä oletuksia (hypoteeseja) teillä on kirjallisuudesta saamienne tietojen perusteella valuntaan vaikuttavista tekijöistä? Tutkimusongelmien, tutkimustehtävien tai hypoteesien asettelu ovat tutkimuksen peruslähtökohdat. Nämä kirjataan Johdantoon. TUTKIMUSALUE: Tutkittavan valuma-alueen sijainti (kartta), millainen on alueen kallio- ja maaperä, kasvillisuus ja maankäyttö. Lisäksi joen morfometriset suureet kirjataan (esim. taulukkona) ja luonnehditaan valuma-aluetta: onko valuma-alue kooltaan suuri / pieni jne. TUTKIMUSAINEISTO JA -MENETELMÄT: Mistä tutkimusaineisto koostuu? Tutkimusaineisto on saatu Pohjois-Pohjanmaan ELY-keskukselta. Onko aineistoa myös muualta, mistä? Tutkimusmenetelminä on graafinen tarkastelu sadannan ja lumen vesiarvon suhteesta virtaamaan. Mainitse käytetyt ohjelmistot. Morfometristen suureiden, maankäytön, kasvillisuuden, maa- ja kallioperän vaikutusta virtamaan pohditaan kartoista ja kirjallisuudesta saadun tiedon perusteella. TULOKSET JA TULOSTEN TARKASTELU: kerro tulokset lyhyesti ja ytimekkäästi, vältä liikoja lukuarvoja tekstissä. Tähän osioon liitetään tekemänne kuvaajat, jotka ovat varsinaisia tuloksia. Miten kirjallisuuden perusteella tekemänne oletukset tai tutkimuskysymykset sopivat yhteen tuloksienne kanssa? Vertaa saamiasi tuloksia aikaisempien/vastaavien tutkimusten tuloksiin. Viivadiagrammeista etsitään vastauksia esim. seuraaviin kysymyksiin: Millainen trendi virtaamissa, sadannassa ja lumen vesiarvossa on havaittavissa vertailukaudella? Entä tutkimusvuonna? Mistä muutokset johtuvat? Suomen kartastoa on hyvä käyttää vertailupohjana. POHDINTA: Mitä saamanne tulokset kertovat? Mitä muuta olisi voitu tutkia? Mitä tulokset kertovat ilmastonmuutosta ajatellen? Onko jokin muu tekijä tässä tapauksessa yhtä tärkeä tai tärkeämpi virtaamaan vaikuttava tekijä, kuin käytetyt aineistot? Miten valuma-alueita voitaisiin ja kannattaisi tulevaisuudessa tutkia? Pohdinta on arvokas osa työselostusta, jossa kirjoittajat osoittavat kypsyyttä käsitellä aihepiiriä monipuolisesti. LÄHTEET: Etsikää aktiivisesti kirjallisuutta valuma-alueaiheeseen liittyen. Ajankohtaisuus ei ole pahitteeksi! Ei riitä, että lähteiksi laitetaan vain annetut lähteet. Pyrkikää etsimään tieteellisiä artikkeleita tutkimuksenne tueksi: edellytyksenä on, että lähteistä löytyy vähintään kaksi kansainvälistä artikkelia kurssilla jaettujen kv-artikkeleiden lisäksi. Kirjoittamisessa noudatetaan Terran ja Fennian kirjoitusohjeita: Leipätekstin fontin koko 12, riviväli 1,5. Kuvatekstien ja lähdeluettelon riviväli 1. Molemminpuolinen tekstin tasaus, tavutus. Marginaalit: ylä 4,0, ala 3,5, vasen 3,5, oikea 2,5. Taulukkotekstit taulukon yläpuolelle, kuvatekstit kuvan alapuolelle (kuvien sisälle ei tule kuvatekstiä) jne. Kuva- ja taulukkotekstien fonttikoko on yhtä kokoa pienempi kuin leipätekstissä. Kuvat ja taulukot mahdollisimman lähelle viittauksiaan. Kuvien ja taulukoiden asemointi mieluimmin siten, että ne ovat joko palstan ylä- tai alalaidassa, eivät keskellä. Kuvateksteissä tulee vastata kysymyksiin: mitä, missä milloin? Ole johdonmukainen viittauskäytännössä ja muistathan mainita viittauksen yhteydessä aina sivunumeron! Kiinnitä loogisen ja syvällisen sisällön lisäksi huomiota erityisesti viittauksiin ja kirjallisuusluetteloon, kuvien asetteluun ja taulukoihin. 6