Einführung in die Hydrogeographie/-sphäre/Ozeanographie

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1 Wintersemester 2007/2008 Einführung in die Hydrogeographie/-sphäre/Ozeanographie Fr Uhr Bork, Berkhoff Gliederung / Termine 2. Landschaftswasserhaushalt 3. Fließgewässer I 4. Abfluss in Ökozonen I 5. Abfluss in Ökozonen II 6. Fließgewässer II 7. Grundwasser, Quellen 8. Stillgewässer, Seen 9. Gletscher 10. Meere 11. Regionaler Landschaftswasserhaushalt (Fallbeispiel Rhein) Exkursion: Klausur: Empfohlene Literatur 1. Wilhelm, F. (1997): Hydrogeographie. Braunschweig. 2. Marcinek, J. & E. Rosenkranz (1996): Das Wasser der Erde. Gotha 3. Schönborn, W. (2003): Lehrbuch der Limnologie. Stuttgart. 4. Vereinigung Dt. Gewässerschutz (2004): Grundwasser. Schriftenreihe der Vereinigung Dt. Gewässerschutz (VDG), Bd.59. Bonn Wohlrab, B., Ernstberger, H., Meuser, A. & Sokollek, V. (1992): Landschaftswasserhaushalt. Hamburg. Globaler Wasserkreislauf Wasser auf der Erde Herkunft: - Vulkanische Exhalationen - Sammlung kondensierten Wassers auf fester Erdkruste - Entstehung von Atmosphäre & Hydrosphäre (ca. 4 Mrd. Jahre) - juveniles Wasser - vadoses Wasser 6. Hölting, B. (2005): Hydrogeologie. Stuttgart 1

2 Wasser auf der Erde Wasser auf der Erde Gesamtwassermenge: ca. 1,64 Mrd. km³ Erdkruste: 0,25 Mrd. km³ Frei bewegliches Wasser: 1,38-1,45 Mrd. km³ Tiefe bei einem eingeebneten Erdkörper: 2718 m - Meere (1,35 Mrd. km³) - Süßwasser (35 Mio. km³) - Eis (24,4 Mio. km³) - Grundwasser (10,5 Mio. km³) - Oberflächengewässer ( km³) < 0,02 % allen Wassers Lehre der Antike: Ozean nährt unterirdisch alle Flüsse Prediger Salomo: Alle Flüsse gehen zum Meere, und doch wird das Meer nicht voll; an den Ort, wohin die Flüsse gehen, dahin gehen sie immer wieder. De La Métherie (1797): Grundsätze des Wasserkreislaufes Herkunft des Wassers auf dem Festland erklärt Murray (1887) & Brückner (1887 & 1900): Darstellung des Wasserkreislaufes und Wasserhaushaltes für die gesamte Erde Entwicklung einer Wasserhaushaltsgleichung für Meer & Festland Thales von Milet 600 v. Ch. De La Métherie ( ) Grundgleichung Wasserhaushalt: Global V E = N E N E = N L + N M V E = V L + V M E = Erdoberfläche L = Land M = Meer Verdunstung = Niederschlag 2

3 Komponenten des Wasserkreislaufs : Großer Wasserkreislauf Landkreislauf Meerkreislauf Einflussfaktoren: Geographische Lage Klima Geologie Geomorphologie Böden Vegetation Mensch Verdunstung Abfluss Niederschlag Evaporation Transpiration Evaporation Wasserbilanz der Erde: Verteilung von Verdunstung und Niederschlägen Mittelwert der Solarkonstante:1367 W/m² Mittel für Atmosphäre 342 W/m² Quelle: Wilhelm, F. (1997): Hydrogeographie. S.5 3

4 Quelle: Quelle: Quelle: Schultz (1995): Die Ökozonen der Erde. S. 23. Quelle: Areas colored red show the brightest, most reflective regions; yellows and greens are intermediate values; and blues and violets show relatively dark surfaces. White indicates no data were available, and no albedo data are provided over the oceans. Albedo (lat. albus = weiß) 4

5 Wasserdampf latente Energie Headley-Zelle Quelle: Haeckel (1993): Meteorologie. S. 44. Sättigungsfeuchte bei 35 C = 27,2g Wasserdampf / kg Absolute Feuchte (a) g Wasserdampf / m³ Luft Spezifische Feuchte (s) g Wasserdampf / 1 kg feuchter Luft Sättigungsfeuchte (S) Maximum g Wasserdampf / kg Luft Relative Feuchte (RF) s/s Quelle: Quelle: Haeckel (1993): Meteorologie. S

6 Globale Zirkulationssysteme/Thermohaline Zirkulation Energietransport -Wind - Wasserdampf = latente Energie - Warme und kalte Meeresströmungen Quelle: Quelle: -Wind - Temperatur - Salinität Räumliche Ungleichverteilung Wasserbilanz der Erde: Differenz Niederschlagshöhe / Verdunstung (= Abfluß incl. GW-Neubildung) in cm/a Quelle: Marcinek & Rosenkranz ( 1996): Das Wasser der Erde. S

7 Wasserbilanz der Erde: Klimazonen der Erde Quelle: VDG (2004): Grundwasser. S. 7. Extrembeispiele Bangladesh Quelle: Schulz (1995): Die Ökozonen der Erde. S

8 Bangladesh Wasserbilanz der Erde: Warum hat Alice Springs (Australien) den höchsten Wasserverbrauch der Welt (1.500 l/d) und woher stammt dieses Wasser? Quelle: Quelle: Namibia Namibia Quelle: Quelle: 8

9 Namibia 9