die ihre Ursache im Erdinnern oder nahe der Erdoberfläche haben

Transkript

1 Naturereignisse, die ihre Ursache im Erdinnern oder nahe der Erdoberfläche haben

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5 Film «Aufbau der Erde»

6 Erdkruste Erdmantel Erdkern

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8 30-50km 7-10km

9 7-50km dick Temp. + 2/3 pro 100m; bis 1000 C Festes Gestein Geringe Dichte

10 ca. 400km dick bis Temp nimmt km Tiefe zu fest Oben: festes Gestein Temperatur bis unten: 5100 flüssig km steigt Tiefe an: flüssig C Temperatur Bis Eher ca. geringe 6400km bis Dichte Tiefe 4000 C (Erdmittelpunkt) Hohe fest Dichte Temperatur bis 5000 C Hohe Dichte

11 Lösen Sie die Aufgaben 2 und 3 ihres Aufgabenblattes : 2. Beschriften Sie die Schichten des Erdinnerns korrekt. 3. Skizzieren Sie die Erdkruste. Unterscheiden Sie dabei zwischen der kontinentalen und ozeanischen Kruste.

12 Beschriften Sie die Schichten des Erdinnerns korrekt. Erdkruste Oberer Erdmantel Unterer Erdmantel Äusserer Erdkern Innerer Erdkern

13 Skizzieren Sie die Erdkruste. Unterscheiden Sie dabei zwischen der kontinentalen und ozeanischen Kruste.

14 Lithosphäre = Erdkruste und oberster Teil des oberen Mantels Asthenosphäre= Erdkern plus restlicher Teil des Erdmantels

15 Lithosphäre: Starr Schwimmt auf darunterliegender Schicht (Asthenosphäre) Aufgeteilt in Platten Ständig in Bewegung

16 = Theorie über die grossräumigen tektonischen Vorgänge in der Lithosphäre (Erdkruste und oberster Teil des oberen Mantels)

17 Lithosphäre Asthenosphäre

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19 Film «Wandernde Kontinente - Plattentektonik im Zeitraffer»

20 Öffnung sogleich durch Magma aufgefüllt -> Aufwölbung = mittelozeanischer Rücken Bsp. Atlantik: Island bis Antarktis (L. > km, H: 3000m, B: ca. 1600km)

21 Subduktion: ozeanische Platte taucht unter kontinentale Platte -> Tiefseerinne & Vulkanbogen Bsp. Anden (Südamerika)

22 Subduktion: ozeanische Platte taucht unter ozeanische Platte -> Inselbogen und Tiefseerinne Bsp. Japan Inselbogen Tiefseerinne

23 Gebirgsbildung: zwei kontinentale Platten Bsp. Himalaya / Alpen

24 Zwei Platten gleiten aneinander vorbei -> starke Erdbeben Bsp. San-Andreas-Störung (Kalifornien)

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26 Film «Plattentektonik und Kontinentaldrift Die Kontinente haben sich immer wieder verschoben»

27 Divergierende Plattengrenze Konvergierende Plattengrenze: 2 ozeanische Platten Konvergierende Plattengrenze: 2 kontinentale Platten Konvergierende Plattengrenze: 1 ozeanische / 1 kontinentale Platte

28 1. Lithosphäre = Erdkruste und oberster Teil des oberen Mantels 2. Konvergierende Plattengrenze, Bsp. Japan, Anden, Alpen/Himalaya Transformstörung, Bsp. San-Andreas-Graben Divergierende Plattengrenze, Bsp. Mittelozeanischer Rücken im Atlantik

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31 Zirkumpazifischer Feuerring

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33 Ab Mitternacht wird der Schweizer Luftraum wegen der Vulkan-Wolke aus Island gesperrt. (SRF, Freitag, 16. April 2010, 18:00 Uhr ) Vulkan auf Island soll noch tagelang spucken Klebrige Aschewolke gefährdet Flugzeuge in ganz Nordeuropa. (NZZ, 15. April 2010) Die Aschewolke aus Island hat auf dem Jungfraujochzu einem deutlichen Anstieg von Feinstaub in der Luft geführt. (Der Bund, ) Blumen bleiben in Afrika (Berliner Morgenpost) Ausbruch des Eyjafjallajökull. Vulkanasche war gefährlich für Flugzeuge. (Berliner Morgenpost) Vulkanausbruch. Immer mehr Firmen betroffen: Obst und Gemüse werden vernichtet. (Berliner Morgenpost)

34 Ausbruch des Eyjafjallajökull(Island) im März / April 2010 Korrekte Aussprache:

35 Ausbruch des Eyjafjallajökull(Island) im März / April

36 Vulkane sind Berge mit einem äußerst wechselhaften Charakter. Die meiste Zeit ihres Lebens sind sie so ruhig und friedlich wie andere Berge. Aber urplötzlich werden sie aktiv. Dann sprengen sie in einer gewaltigen Explosion ihre Krater frei und bringen Tod und Verderben über Mensch und Tier. Weite Teile der Landschaft werden mit Lava und Asche bedeckt. Doch kurze Zeit später kehrt das Leben zurück (

37 «Vulkanismus bezeichnet alle Vorgänge, die mit dem Austritt fester, flüssiger oder gasförmiger Stoffe aus dem Erdinnern an die Erdoberfläche in Zusammenhang stehen.» (Egli et al. (2010): Geografie wissen und verstehen)

38 Zirkumpazifischer Feuerring

39 Magma = Gesteinsschmelze im Erdinnern Lava = Gesteinsschmelze an Erdoberfläche

40 Explosiver Vulkan: Effusiver Vulkan: - Explosion - Ausfliessen -> abhängig von der chemischen Eigenschaften der Lava

41 - Zähflüssige & saure Lava -> Gase entweichen schlecht -> explodiert - an konvergierenden Plattengrenzen - bilden sich vulkanische Inselbogen bzw. vulkanische Bergketten

42 Lava und vulkanisches Lockermaterial = Schicht Steile Hänge

43 Vesuv Ätna Mount St. Helens Mount St. Helens Fujisan

44 Film zum Vulkanausbruch am Mount St. Helens (Mai 1980)

45 Dünnflüssige, basaltige Lava -> Gase treten aus -> ruhiges, gleichmässiges Ausfliessen Divergierende Plattengrenzen

46 Verschiedene Lavaschichten Flache Hänge (Lava breitet sich weit aus)

47 Mauna Loa Mauna Loa

48 Film zu Lavaströmen

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50 Schichtvulkan(explosiv) Schildvulkan(effusiv)

51 Hot Spot = heisser Fleck

52 Beispiel Hawaii

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54 Vulkantyp Schichtvulkan Schildvulkan Schildvulkan Plattengrenzen Chemismus der Magma/Lava Vulkanische Aktivität Konvergierend Divergierend Innerhalb Platten der Sauer Basisch Basisch Gebildete Vulkanite Oberflächenf orm explosiv effusiv Hot Spot Inselbogen oder Bergkette Mittelozeanischer Rücken oder Grabenbruch Vulkanische Inselkette

55 Zentralkrater Schlot Nebenkrater Magmakammer Aufsteigendes Magma

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60 Asche Lapilli Bombe

62 Glutwolke aus vulkanischen Gasen und Asche Geschwindigkeit bis 200km/h

64 Schlammstrom aus vulkanischer Asche und Wasser Geschwindigkeit über 100km/h

65 Lava kühlt an Erdoberfläche ab -> vulkanische Gesteine = Vulkanite rasche Abkühlung -> keine/kaum Mineralien sichtbar je nach chemischer Zusammensetzung, Temperatur und Gasgehalt anderes Gestein Explosiver Vulkan: Rhyolith, Schlacke, Bimsstein, Obsidian Effusiver Vulkan: Basalt

66 Explosiver Vulkan -> Rhyolit, Schlacke, Bimsstein, Obsidian Eigenschaften Lava: - Zähflüssig - schmilzt bei C - fliesst langsam -> kurze Lavaströme - Bei Abkühlung bilden sich mächtige, knolligrundliche Lagen aus hellem Rhyolit

67 Rhyolit Schlacke

68 Obsidian Bimsstein

69 Rhyolit Obsidian Bimsstein Schlacke

70 Effusiver Vulkan-> Basalt Eigenschaften Lava - dünnflüssig - schmilzt bei C - fliesst schnell (bis 100km/h) -> lange, dünne Lavaströme - Nach Abkühlung aufgrund Oberflächenausbildung in 4 Gruppen unterteilbar

71 Basalt

72 4 Gruppen: 1. Stricklava 2. Aa-Lava 3. Kissenlava 4. Basaltsäule

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78 Film:

79 Vulkantyp Schichtvulkan Schildvulkan Schildvulkan Plattengrenzen Chemismus der Magma/Lava Vulkanische Aktivität Konvergierend Divergierend Innerhalb Platten der Sauer Basisch Basisch Gebildete Vulkanite Oberflächenf orm explosiv effusiv Hot Spot Rhyolit, Schlacke Obsidian, Bimsstein Inselbogen oder Bergkette Basalt Mittelozeanischer Rücken oder Grabenbruch Basalt Vulkanische Inselkette

80 1) Pyroklastischer Strom: Glutlawine aus vulkanischen Gasen und Asche, beschränkt sich auf explosive Vulkane. 2) Magma: Gesteinsschmelze im Erdinnern. 3) Lava: Gesteinsschmelze an Erdoberfläche. 4) Vulkanische Gase: bestehen zu 70-95% aus Wasserdampf, daneben enthalten sie Kohlendioxid, Schwefeldioxid etc. 5) Pyroklasten: gesamtes erstarrtes Auswurfmaterial (Bomben, Lapilli und Asche). 6) Lahar: Schlammstrom aus vulkanischer Asche und Wasser.

82 Zerstörung der Umwelt und Auslöschen von Menschenleben Aschewolke: Klimatische Veränderungen, Atemprobleme, Behinderung Flugverkehr -> Auswirkungen auf Tourismus und Wirtschaft

83 Vulkanische Böden (Asche, verwitterte Lava) sind sehr fruchtbar, da hoher Mineralanteil Erneuerbare Energie Touristenattraktion am Ätna

84 Evakuierung von ca. 500 Menschen Isländer schützten sich mit Atemmasken und Brillen, bringen Tiere in versiegelten Ställen unter

85 Flugverkehr in Europa eingestellt, weil sich Aschewolke durch Westwinde Richtung Nord-und Mitteleuropa bewegte

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87 Schwierig Mittels seismischen Geräten, da aufsteigendes Magma leichte Erdbeben auslöst Beobachtung mittels Satelliten -> Formveränderungen, Oberflächentemperaturen, Gasaustritte Beispiel Vesuv:

88 Beispiel Vesuv bei Neapel (ca. 1 Mio. Einwohner) ur/vesuv-ausbruch-bei-neapel- simulation-warnt-vor-vulkan-eruption-a html

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90 Erdbeben: Erschütterung

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92 Tektonische Beben (90% aller Beben)

93 Vulkanische Beben begleiten Vulkanausbrüche (7%) Einsturzbeben: unterirdische Hohlräume stürzen ein (selten) Von Mensch ausgelöste Beben (z.b. Atombomben, Sprengungen)

94 Flachbeben: 0-100km Tiefe -> meist grosse Schäden Tiefbeben: km Tiefe

95 Seismologie = Wissenschaft, die sich mit den natürlichen Erschütterungen der Erdoberfläche befasst. Entstehung von Erdbeben Ausbreitung von Erdbeben Auswirkungen von Erdbeben

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97 Aufgaben: 1. Nennen Sie 4 Gründe und somit 4 Arten für die Auslösung eines Erdbebens. 2. Erklären Sie den Unterschied zwischen Hypozentrum und Epizentrum. 3. Wo kommen ausschliesslich Flachbeben vor?

98 1. Plattenverschiebungen (tektonische Beben) Vulkanische Beben als Begleiterscheinung von Vulkanausbrüchen Einsturzbeben vom Menschen ausgelöste Erdbeben 2. Hypozentrum = Punkt, wo die Verschiebung einsetzt (meist im Erdinnern) Epizentrum = Punkt, wo stärkste Auswirkungen, befindet sich an Erdoberfläche senkrecht über Hypozentrum

99 An divergierenden Plattengrenzen: ausschliesslich Flachbeben

100 Energie eines Erdbebens breitet sich als Wellen durch Erdkörper und an Erdoberfläche aus Raumwellen im Erdkörper Oberflächenwellen an Erdoberfläche Film zu Messung von Erdbebenwellen

101 Primärwellen (P-Wellen) Sekundärwellen (S-Wellen) P- und S-Wellen sind sog. Raumwellen

102 Untersuchung des Erdinnerns: P-Wellen: in Flüssigkeit langsamer als durch Festkörper S-Wellen: nur in Festkörper fortpflanzen

103 Seismograph zeichnet Erdbebenwellen in einem Seismogramm auf

104 Seismograph (griech. schreiben) Papier (bewegt sich mit Erschütterung) Erdbewegungen

105 Seismograph zeichnet Erschütterungen auf Zeitpunkt des Beginns des Bebens und Dauer Zeitpunkt des Eintreffens der Wellen Grösster Ausschlag

106 3 Messstationen (A, B, C) - Distanz zu Epizentrum aufgrund seismischer Wellen berechnen (a, b, c) - Schnittpunkt der 3 Distanzen = Epizentrum c b a

107 Aufgaben: 1. Wie nennt man die Aufzeichnung von Erdbebenwellen mittels Seismographen? 2. Beschriften Sie die Abbildung 16 mit 4 Begriffen. 3. Wie funktioniert ein Seismograph? 4. Erklären Sie anhand einer Skizze, wie das Epizentrum bestimmt wird.

108 1. Seismogramm 2. Seismograph Papier (bewegt sich mit Erschütterung) Erdbewegungen

109 Messung von Erdbebenwellen: -Masse & Stift sind unempfindlich gegenüber Erschütterungen - Stift berührt Papierrolle - Bei Erschütterung bewegt sich Papierrolle -> Aufzeichnung der Wellen Papier (bewegt sich mit Erschütterung) Erdbewegungen

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112 Erdbeben vom

113 6 sec Beckenried 5.4 sec 7.1 sec

114 Stärke angeben: Mass der bei Beben freigesetzten Energie = Magnitude Schadenausmass = Intensität

115 Richterskala: Stärke Auswirkungen 1 Nur von Instrumenten messbar 2-3 Vom Menschen leicht spürbar 4-5 Im Umkreis von 32 km vom Epizentrum feststellbar 6 Starkes Erdbeben 7 Sehr starkes Erdbeben 8 Sehr zerstörerisches Erdbeben

116 Richterskala

117 - Logarithmische Skala: > > > 9 - Magnitude auf Epizentrum bezogen - Sagt nichts über Schäden aus In menschenleerem Gebiet -> keine Schäden

118 (Zeitintervall zwischen P- und S-Welle) (Höchster Ausschlag auf Seismogramm)

119 - Intensität durch Schadensbeobachtung bestimmt (ursprünglich von Mercalli) - Weiterentwicklung in 1960er Jahren durch Medwedew, Sponheuer, Karnikweiterentwickelt -> MSK-Skala - Intensität abhängig von Magnitude im Epizentrum und Entfernung davon

120 Wirkungen Unmerklich: Nur mit Instrumenten nachweisbar Sehr leicht: vereinzelt spürbar (obere Geschosse von Hochhäusern) Leicht: vor allem von ruhenden Personen deutlich gespürt; Vibrationen ähnlich den Erschütterungen durch Fahrzeuge Mässig: in Häusern allgemein spürbar; Gegenstände schwanken; Fenster klirren Ziemlich stark: Schlafende erwachen; Türen schlagen; Fenster klirren Stark: leichte Gebäudeschäden, Putzrisse; schwere Möbelstücke bewegen sich Sehr stark: Menschen flüchten ins Freie; mäßige Gebäudeschäden; Kamine stürzen ein Zerstörend: große Spalten im Mauerwerk; Giebelteile stürzen ein; Bäume schwanken Verwüstend: Panik; Wand- und Dacheinstürze; Erdrutsche; Bodenrisse Vernichtend:Backsteinbauten werden zerstört; Bodenspalten bis zu einem Meter; Dämme und Deiche werden beschädigt; Schienen verbogen Katastrophe: Nur wenige Gebäude stehen noch; umfangreiche Veränderungen des Erdbodens mit Rutschungen und breiten Bodenspalten GrosseKatastrophe:Völlige Zerstörung von Gebäuden; Veränderung der Bodentopographie; Bebenwellen sind auf der Bodenoberfläche sichtbar Intensität I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

121 Aufgaben: 1. Die Höhe des maximalen Wellenausschlags auf dem Seismogramm beträgt 23mm. Das Zeitintervall zwischen der Ankunft der S- und P- Welle beträgt 24s. a) Wie weit liegt das Epizentrum von der Station entfernt? b) Wie gross ist die Magnitude? c) Welche Schäden verursacht das Beben in einem dicht besiedelten Gebiet?

122 1. a) 210km b) 5 c) leichte Gebäudeschäden in besiedeltem Gebiet

123 Aufgaben: 2. Das Erdbeben im Tessin vom 25. Februar 2013 hatte die Stärke 3.2 auf der Richterskala. Welche Schäden hat das Beben wohl angerichtet? -> Keine Schäden

124 Aktuelle Erdbeben:

125 Muss mit Beben bis Magnitude 7 gerechnet werden Hohes Schadenpotential, da dicht besiedelt Afrikanische Platte Afrikanische Platte schiebt sich gegen eurasische Platte -> Spannungsaufbau im Alpenraum

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128 Beispiel Erdbeben Basel 1356: - ca Tote - Starke Zerstörung der Stadt - Schätzungsweise Magnitude heutige Auswirkungen: - Sachschäden Milliarden Franken - Tausende Tote, Zehntausende Verletzte - Zehntausende beschädigte und zerstörte Bauten/Anlagen - bis zu hunderttausend langfristig Obdachlosen

129 Aufgaben: - Wie würden Sie sich bei einem Erdbeben verhalten? - Welche Gefahren würden sie befürchten?

130 Verhalten bei Erdbeben: - Ruhig bleiben - Im Gebäude: Schutz unter solidem Möbelstück suchen, Kopf und Gesicht schützen, im Gebäude bleiben (ausser nahe von Aussentür) - Im Freien: offene Fläche aufsuchen, Abstand zu Gebäuden, Brücken, Strommasten, Bäumen - Unterwegs: an Strassenrand fahren, Tunnel, Brücken und Strassenunterführungen meiden

131 Verhalten bei Erdbeben: - Verlassen von Gebäude: Gas-, Wasser-und Stromleitung abstellen, auf Schäden prüfen - Keine Streichhölzer, Kerzen und Feuer - Verletzten helfen - Lift nicht benutzen - Öffentliche Gebäude: Anweisungen folgen - Erdbeben melden (Schweizerischer Erdbebendienst)

132 Einsturz von Gebäuden Bergstürze Erdrutsche

133 Einsturz von Gebäuden Bergstürze Erdrutsche Lawinen Tsunamis Zerstörung von Menschenleben oft durch indirekte Auswirkungen

134 Faktor Kleiner Schaden Grosser Schaden Geologischer Fels Lockergestein Untergrund Material des Armierter Beton, Ziegel- und Lehmbauten Hauses Holz, Stroh Höhe des Weniger als zwei Mehr als vier Stockwerke Gebäudes Stockwerke Stossrichtung der Wellen Längs der Mauer Quer der Mauer

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136 Film

137 Japan 11. März 2011: - Erdbeben der Stärke 9,0 und Tsunami -> schwer verwüstet, u.a. Atomkraftwerk Fukuschima Menschen getötet oder gelten seitdem als vermisst -> grosses Erdbeben & Tsunamirisiko -> z.b. Schnellzüge automatisch stoppen

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139 Kaum möglich Kann Erdbebenwahrscheinlichkeit angeben -> zentral für dicht besiedelte Gebiete Zunahme von Erdbebenrisiko: Bevölkerungswachstum Verstädterung Erbebenverletzbare Infrastruktur Global vernetzte Wirtschaft -> Erdbebensicher bauen, Schutzmassnahmen etc.

140 Aufgaben: Notieren Sie sich mögliche Auswirkungen eines Erdbebens. Erklären Sie die Entstehung eines Tsunamis mithilfe der Abbildung. Weshalb sind Tsunamis so gefürchtet?

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142 Einsturz von Gebäuden Bergstürze Erdrutsche Lawinen Tsunamis -> für Menschen indirekte Auswirkungen meist schlimmer

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144 Lithosphäre Erdkruste und oberer Teil des Erdmantels, starr, schwimmt auf darunterliegenden Schicht, aufgeteilt in Platten, ständig in Bewegung Transformstörung Zwei Platten gleiten aneiandervorbei

145 Schildvulkan Verschiedene Lavaschichten übereinander, flache Hänge -> sieht aus wie ein Schild, bei effusiven Vulkanen Vulkanit Vulkanisches Gestein, aus abgekühlter Lava

146 Lahar Schlammstrom aus vulkanischer Asche und Wasser (z.b. von Gletscher, Schnee, See, Fluss, Niederschlag) Epizentrum Senkrecht über dem Hypozentrum (Erdbeben wird ausgelöst) an der Erdoberfläche, Auswirkungen des Bebens am grössten

147 Magnitude Mass der beim Beben freigesetzten Energie, auf der Richterskala angegeben (logarithmische Skala), sagt nichts über Schäden aus Tsunami Flutwelle, die durch ein Erdbeben in Küstennähe oder unter Meeresgrund ausgelöst wird

148 Konvergierende Plattengrenze (ozeanische kontinentale Platte)

149 Entstehung der Inseln von Hawaii

150 Magnitude bestimmen: Magnitude 4

151 Mögliche Auswirkungen eines Vulkans: Zerstörung der Umwelt und Auslöschen von Menschenleben Aschewolke: Klimatische Veränderungen, Atemprobleme, Behinderung Flugverkehr -> Auswirkungen auf Tourismus und Wirtschaft Vulkanische Böden (Asche, verwitterte Lava) sind sehr fruchtbar, da hoher Mineralanteil Erneuerbare Energie Touristenattraktion

152 Mögliche Auswirkungen eines Erdbebens: Einsturz von Gebäuden Bergstürze Erdrutsche Lawinen Tsunamis

153 Film: risiko-in-der-schweiz?id=c c25a-4bc3-b9c7- fd0d5d81e2b4