Nennen Sie mindestens 3 Teilbereiche der Hydrologie
-Hydromechanik
-Hydrotechnik (Wasserbau)
-Wasserwirtschaft
-Hydrogeologie
-Limnologie
-Ökohydrologie
-Soziohydrologie
Was ist Cloaca Maxima?
-antike Abwasserleitung in Rom
Wie viel Prozent der globalen Wasservorräte sind in Flüssen, Seen und Grundwasser gespeichert?
In welchem Land und an welchem Fluss wurden die ersten Pegelmessungen durchgeführt?
-Am Nil in Ägypten
Bei welcher Temperatur erreicht Wasser eine maximale Dichte und welche ökologischen Konsequenzen hat dies?
Bei 4 Grad hat Wasser die maximale Dichte. Dies bewirkt, dass das Wasser nach unten sinkt und die Lebewesen unter der Eisschicht mit der geringeren Dichte überleben. Ganzes Jahr stabile Temperatur am Meeresboden
Nennen Sie zwei hydrologische Bereiche, in denen die Römer Herausragendes geleistet haben
-Bau von Wasserleitungen
-Abwassersystem
-Bau von Bädern
Nennen Sie mindestens 3 Funktionen der Landschaft für den Wasserhaushalt
-Wasserspeicher (Rückhaltevermögen)
-Abfluss
-Transpiration
Nennen Sie eine wasserwirtschaftliche Ursache für den Niedergang Mesopotamiens
-Kriege zerstörten die Bewässerungsanlage (Mongolen)
-Verlandung der Kanäle
-Versalzung der Flächen
Welches historische System ist in der Abbildung dargestellt? Ergänzen Sie die fehlenden Beschriftungen
Wasserleitsystem der Römer
Wie lautet die Wasserhaushaltsgleichung?
N+K+B=E+T+I+A+-V
N: Niederschlag
K: Kapillarer Aufstieg
B: Beregnung
E: Evaporation
T: Transpiration
I: Interzeption
A: Abfluss
V: Vorratsänderung
Von welcher Variablen hängt der Sauerstoffgehalt des Wassers ab? Beschriften Sie die Achse und skizzieren Sie grob den Verlauf der Abhängigkeit in der Grafik
Beschreiben sie Vor- und Nachteile der Niederschlagsmessung mit Radar:
-Vorteile: große Flächeneinbeziehung, genaue Messung
-Nachteile: schwierig auf bedeckten Gebieten, teuer, wartungsintensiv
Beschreiben Sie 3 Methoden zur Berechnung des Flächenniederschlags anhand von Punktdaten (Wetterstationen)
-Arithmetisches Mittel
-Thiessen Polygone
-Isohyeten
-Hypsometrische Kurve
Wie hoch ist der mittlere jährliche Niederschlag in Kiel
750 mm/Jahr
Welcher Wirtschaftssektor verbraucht global am meisten Wasser, wie hoch ist der Anteil?
-Landwirtschaft
-75 % weltweit, 30 % Europa
Welches Messgerät ist dargestellt und wie funktioniert es?
Misst die Sonnenscheindauer
-Licht wird in einer Glaskugel konzentriert und brennt in einen Papierstreifen so lange die Sonne scheint ein Loch. Diese Löcher ergeben zusammen einen Schlitz, der die Sonnenscheindauer angibt.
Nennen Sie mindestens drei Krankheiten, die durch unsauberes Wasser verursacht werden
-Cholera
-Bindehautentzündung
-Typhus
Wer war in Mesopotamien für die Verwaltung der Wasseressourcen verantwortlich?
-Die Priester
Was sind die Folgen der Dipol-Eigenschaften des Wassers?
Gutes Lösungsverhalten für polare Stoffe, Viskosität, Oberflächenspannungen
Warum hat Wassser ein gutes Lösungsvermögen für polare Stoffe?
Durch die Wasserstoffbrückenbindung und Dipol Charakter, polares Molekül, Gleiches löst sich in Gleichem
Nennen Sie jeweils ein Beispiel für einen polaren und einen nicht polaren Stoff. Begründen Sie warum welche Stoffgruppe besser im Wasser löslich ist?
Polarer Stoff: -OH Hydroxid
Unpolar: CH3-Methyl
Polare Stoffe sind besser in Wasser löslich, da Wasser ein stark polares Lösungsmittel ist. Polare Stoffe oder Ionen können durch Wasserstoffbrückenbindungen oder Ion-Dipol-Wechselwirkungen gelöst werden, während unpolare Stoffe diese Wechselwirkungen nicht eingehen können und daher schlecht in Wasser löslich sind
Was ist unterkühltes Wasser?
Warum friert ein tiefer See an der Oberfläche zu, aber nicht am Seegrun? Was ist die tiefste mögliche Temperatur am Seegrund eines geschichteten Sees im Wasser? Warum?
-Unterkühltes Wasser tritt in der Atmosphäre bis zu -40°C auf. (wichtig bei Gewittern mit Hagelbildung), das Wasser hat keine oder kaum Kristallisationskeime an denen sich Eiskristalle bilden können
-4°C größte Dichte von Wasser sinkt nach unten, obere Eisschicht wirkt isolierend, Eis ist leichter als Wasser und deshalb oben
Definition eines hydrologischen Einzugsgebietes, ergänzen Sie die fehlenden Begriffe:
Gebiete, das durch hydraulische____________eingegrenzt ist und in dem der _______ in einem ____________zusammenfließt.
-Wasserscheiden
-Gewässer
Von welcher Variable hängt der Sauerstoffgehalt von Gewässern ab?
Temperatur: hoch —-> wenig O2
niedrig —> viel O2
Wie ist das oberirdische hydrologische Einzugsgebiet definiert?
Ein geografisches Gebiet, das durch hydraulische Wasserscheiden eingegrenzt ist und in dem der gesamte Niederschlag und Oberflächenabfluss in einem gemeinsamen Abflusspunkt, wie einem Fluss, See oder Reservoir, zusammenfließt.
Die folgende Abbildung zeigt die unterschiedlichen Aggregatzustände von Wasser. Ordnen Sie die Energiewerte den Phasenübergängen zu und benennen Sie die Prozesse in den grauen Kästchen.
In welcher Dimension wird die Niederschlagsintensität gemesssen und warum ist sie wichtig?
Dimension: 1 mm/h
Wichtig für: Hochwasser, Erosion
Zu welcher Niederschlagsart gehören Tau, Nebel und Reif?
Abgesetzter NS
Markieren Sie den Ort in Schleswig-Holstein mit dem geringsten Niederschlag
Fehmarn
Welche Messfehler können bei der Niederschlagsmessung auftreten und welche Gegenmaßnahmen sind möglich? (mind. 3)
Beschattung: 2x Höhe von umstehenden Gebäuden und Bäumen sollten die Messstationen entfernt sein
Wind: Windschutzring, Aufstellhöhe 1m
Abtropfen/Wegspritzen: schräger Rand/hohes Gefäß
Welches Niederschlagsmessgerät ist in der Abbildung dargestellt und wie funktioniert es?
Ott Pluvio
Gewichtsmessung, funktioniert auch mit Schnee und Tau
Beschreiben Sie Vor- und Nachteile der Niederschlagsmessung mit Radar?
Vorteil: Flächenmessung
Nachteil: Umrechnung der Rückstrahlung auf Menge des Niederschlags (Kalibrierung)
Beschreiben Sie drei Methoden zur Berechnung des Flächenniederschlags anhand von Punktdaten (Wetterstation)
Isohyeten
Thiessen Polygone
Arithmetisches Mittel
Wie hoch ist der mittlere jährliche Niederschlag in Kiel?
Wo liegen die niederschlagärmsten Gebiete in Deutschland?
Sachsen-Anhalt
Wie funktioniert ein Distrometer, welche Daten liefert es?
Es verwendet Laser- oder Infrarotstrahlen, die durch den Niederschlag gesendet werden. Wenn ein Partikel den Strahl kreuzt, verursacht es eine Abschwächung oder Unterbrechung des Lichts.
Daten: Menge, Größe, Geschwindigkeit
Wie verläuft der räumliche Niederschlagsgradient in SH und wie ändern sich die Niederschläge (höher/niedriger)?
Fehmarn bekommt am wenigsten NS
Westküste bekommt am meisten (900mm/Jahr)
(Nord-)West: hohe NS
(Süd-)Ost: niedrige NS
Nennen Sie mindestens zwei Messgrößen für die Erfassung der hydrologischen Eigenschaften von Schnee?
Schneedichte, Wasseräquivalenz, Schneeschmelze
Was ist das Schnee-Wasseräquivalent?
Maßeinheit die den Wassergehalt von Schnee misst
Was ist orographischer Niederschlag?
Orografischer Niederschlag entsteht, wenn feuchte Luftmassen durch ein Gebirge oder ein ähnliches geographisches Hindernis gezwungen werden, aufzusteigen. Dieser Prozess führt zu einer Abkühlung der Luft, Kondensation des Wasserdampfes und schließlich zur Bildung von Wolken und Niederschlag
Aus welchen Komponenten setzt sich der Bestandsniederschlag zusammen?
Kronendurchlass + Stammabfluss
Durchfallender NS (ohne Interzeption)
Abtropfender NS (mit Interzeption)
Welche Möglichkeiten gibt es, aus Punktwerten den Gebietsniederschlag zu berechnen?
arithmetisches Mittel
Thiessen-Polygone
Isohylenmethode
Orographische Höhenlinien
Skizzieren Sie das Thiessen-Polygon für den mittleren Standort
Wie hoch ist der Fehler bei der Niederschlagsmessung?
-Circa 10% zu niedrig
Was ist der Extinktionskoeffizient und wie wirkt er sich auf den Wasserhaushalt aus?
Maß wie stark eine Substanz Licht absorbiert oder streut
-Erwärmung der Meere
-Verdunstung
Welche Konsequenzen hat die Absorption von Strahlung auf einen Festkörper?
Erwärmung/Ausdehnung
Hat ein heller oder ein dunkler Ackerboden die höhere Albedo?
Ein heller Ackerboden —> Grad der Weißheit/Reflektionsvermögen
Welche Energieart gibt es?
-mechanische Energie
-Strahlungsenergie
-thermische Energie
-Elektrische Energie
Welcher hydrologische Prozess verbindet die Wasser- und Energiebilanz?
Evapotranspiration
Wie kann Energie übertragen werden?
-Arbeit
-Wärme
-Strahlung
-Elektrischer Strom
-Reflexion
Hat frischer Schnee oder ein dunkler Ackerboden die höhere Albedo?
Frischer Schnee
Welches Strahlungsgesetz ist in der Grafik dargestellt?
Stefan-Boltzmann’sches Gesetz
Nennen Sie ein Messgerät zur Strahlungsmessung und beschreiben Sie kurz das Messprinzip
Pyranometer: Messung der eintreffenden kurzwelligen Sonneneinstrahlung (Globalstrahlung), absorbiert die Strahlung und wandelt die Wärme in eine elektrische Spannung um
Nennen Sie mindestens 3 Strahlungsgesetze und beschreiben Sie kurz die Inhalte
-Wien’sches Gesetz: die von einem schwarzen Körper ausgesandte thermische Strahlung in Abhängigkeit von der Wellenlänge
-Lambert’sches Gesetz: exponentielle Abschwechung von Lichtintensität in einem absorbierenden Medium
-Plank’sches Gesetz: die von einem schwarzen Körper ausgesendete Strahlung ist nicht kontinuierlich über alle Frequenzen verteilt, sondern in quantisierten Portionen - also in bestimmten, festen Energiemengen
Aus welchen Komponenten setzt sich die Evapotranspiration zusammen, beschreiben Sie kurz.
Evaporation: Direkt von der Oberfläche verdunstetes Wasser
Transpiration: Durch Stomata und Epidermis der Blätter verdunstetes Wasser
Interzeption: Von Blattoberfläche verdunstetes Wasser vorm Abtropfen
Welche Faktoren regulieren die Stomata?
Abscisinsäure
CO2
Kalium
Licht
Beschreiben Sie kurz Messprinzip, Vor- und Nachteile eines Verfahrens zur Transpirationsmessung
Im geschlossenen System wird der Gasaustausch der Pflanze gemessen (Transpirationsmenge), es wird ein Gerät mit warmen und kalten Sensoren am Stamm eines Baumes befestigt —> Saftflussmessung, Stammabluss
Vorteil: genaue Messung, schnelle Messung, kostengünstig
Nachteil: schwer hochzurechnen auf den Bestand, aufwendig, zeitaufwendig
Was unterscheidet die Penman von der Penman-Monteith Formel zur Verdunstungsberechnung?
Penman-Monteith (ETa)= Weiterentwicklung des klassischen Penman-Ansatzes (ETp)
Zwei Widerstände werden eingeführt:
-der von der Windgeschwindigkeit; Höhe und Struktur des Pflanzenbestandes abhängige aerodynamische Widerstand ra
-der die Wasserversorgung der Pflanzen kennzeichnende mittlere Stomatawiderstand rs des Bestandes —> ein Anstieg der Widerstände bewirkt eine Verringerung der Verdunstung gegenüber der ETp
Was ist ein Lysimeter? Beschreiben/skizzieren Sie seine Funktionsweise
Ein Lysimeter misst die Verdunstung des Oberflächenwassers in einem Pflanzenbestand
Welche Phasenübergänge finden bei der Verdunstung statt?
Flüssig (Wasser) zu gasförmig (Wasserdampf)
Ergänzen Sie fehlende Begriffe:
Die Differenz zwischen_____Dampfdruck der Luft und______Dampfdruck nennt man Sättigungsdefizit.
aktuellem
sättigendem
Ergänzen Sie die fehlenden Variablennamen in der Penman/Monteith Gleichung:
rs
ra
Rn
G
L*
es(T)-e
Stomatawiderstand
aerodynamischer Widerstand
Strahlungsbilanz
Bodenwärmestrom
spezielle Verdunstungswärme für 1 mm Verdunstungshöhe
Sättigungsdefizit
Was sind die Fehlerquellen bei der Messung der Verdunstung mit Lysimetern und die lassen sich vermeiden/beheben?
Staueffekt —> ausreichende Tiefe
Randeffekt, präferenzieller Fluss —> Befüllung, Größe
Artefakte, Bodenstruktur, Oaseneffekt —> Bodenmonolithe
Niederschlagsfehler —> Gleiche Bestandesumgebung, Hellmanns in Bodenhöhe und 1m
Ordnen Sie die Werte der aktuellen Verdunstung (mm/Jahr) den entsprechenden Kulturarten zu
500, 670, 410
Grünland, Fichte, Mais
Fichte: 410
Mais: 500
Grünland: 670
Welche Faktoren regulieren das Öffnen und Schließen der Stomata?
Öffnung: Licht, niedrige CO2-Konzentration
Schließen: Dunkelheit, hohe CO2-Konzentration, hohe Temperaturen, Wasserstress
außerdem:
Kalium, Luftfeuchte, Abscisinsäure
Wie hoch ist die Interzeptionskapazität von landwirtschaftlichen Kulturen mit voll ausgebildetem Blattdach?
circa 2mm (1-4mm)
Nennen Sie die drei wichtigsten klimatischen Einflussfaktoren für die potenzielle Verdunstung.
Temperatur, Strahlung, Luftfeuchte
Wie lässt sich die Interzeption in einem Wald abschätzen?
Welches Gerät zur Verdunstungsmessung ist in der Abbildung dargestellt?
Atmometer - Piche Evaporimeter
In welchem Bereich liegt die maximale Interzeptionkapazität voll ausgebildeter landdwirtsschaftlicher Kulturen?
2-4 mm
Was ist der Unterschied zwischen der potentiellen und der aktuellen Verdunstung?
Potentielle Verdunstung: mögliche Verdunstung bei freier Wassernachlieferung
aktuelle Verdunstung: tatsächliche Verdunstung unter Einwirkung von mitwirkenden Faktoren und ohne freier Wassernachlieferung
Beschreiben Sie kurz die Steuerfaktoren der aktuellen Verdunstung.
Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit, Strahlung, Boden, Vegetation
Welche Faktoren gehen in die Verdunstungsberechnung nach Penman-Monteith ein?
rs: Stomatawiderstand
ra: Widerstand der laminaren Grenzschicht (aerodynamischer Widerstand)
Cp: spezifische Wärme der Luft
Rn: Strahlungsbilanz
G:Bodenwärmestrom
L*:spezielle Verdungstungswärme für 1mm Verdunnstungshöhe
es(T)-e: Sättigungsdefizit
s: Steigung der Sättigungsdampfdruckkurve
y: Psychrometerkonstante
p:Luftdichte
Aus welchen Komponenten setzt sich der Abfluss zusammen? Skizzieren Sie die Komponenten in einem typischen Verlauf eines Hydrographen
Komponenten: Oberflächenabfluss, Zwischenabfluss, Grundwasserabfluss
Beschreiben Sie mindestens zwei Methoden zur kontinuierlichen Messung des Wasserstandes
Schreibschwimmerpegel:
-Wasserstand wird mittles Schreibfeder auf Papierstreifen übertragen
-Bewegung der Feder erfolgt über eine Verbindung mit dem Schwimmer
-Kontrolle 1-3x wöchentlich
-Zur Weiterverarbeitung Digitalisierung nötig
-Sehr zeitaufwendig
Drucksensorpegel:
-Druck einer Wassersäule über dem Pegel wird gemessen
-Über eine dünne Kunststoffleitung wird Stickstoff oder Druckluft in das Wasser eingeperlt
-Druck in der Leitung entspricht dem Wasserdruck
-Jede Wasserstandsänderung bewirkt eine Druckänderung
-Geringer Platzbedarf
Passt die Pegelschlüsselkurve zu dem abgebildeten Flussprofil? Begründen und korrigieren Sie falls nötig.
Pegelschlüsselkurve
-Eichfunktion zw. Wasserstand und Abfluss
-Q(Abfluss)=v(mittlere Fließgeschwindigkeit)xA(Querschnitt)
-Kurve wird durch kontinuierliche Aufzeichnung des Wasserstandes erhalten
-Abflussganglinie wird mit zunehmendem Abstand zu Einzugspegel verformt
Welche Faktoren bestimmen das Ausmaß eines Hochwassers? (mind. 3) (Antwort ChatGPT)
-Niederschlagsmengen und Intensität
-Bodenbeschaffenheit und Sättigungsgrad
-Flussmorphologie und Landnutzung
Welches Messgerät ist in der Abbildung dargestellt und was wird damit gemessen?
Das Gerät ist ein Strömungsmessflügel zur Messung der Fließgeschwindigkeit von Gewässern
Beschreiben Sie mindestens zwei Methoden zur Messung des Durchflusses in einem kleinen Fließgewässer (40 cm Breite)
Überfallmethode
-Ein Wehr mit spezifischer Form wird errichtet
-Anhand der Wasserhöhe vor und hinter dem Wehr wird die Durchflussmenge errechnet
-Die Basis zur Berechnung bildet die Bernoulli-Formel
Wehrformen: Rechteck, Dreieck
Venturikanal
-Es wird ein Kanal errichtet, der die äußere Form des Gewässers bestimmt (Querschnittseinengung)
-In Folge der Einengung kann die hydraulische Strömung gemessen werden
Was ist die Pegelschlüsselkurve und wofür wird sie benötigt?
-Eichfunktion zw Wasserstand und Abfluss
-Messung des Fließquerschnitts und der Fließgeschwindigkeit bei verschiedenen Wasserständen
-Wird zur Informationsgewinnung genutzt —> Baubemessung/Überflutungsflächen/Extremwertüberprüfung
Die gleiche Menge Niederschlag (blauer Balken) fällt jeweils auf ein komplett versiegeltes und auf ein bewaldetes Einzugsgebiet. Zeichnen Sie typische Abflusskurven für diese Nutzungen. Ist die Abflussmenge für beide Nutzungen gleich? Begründen Sie.
Im Wald ist die Abflussmenge geringer und es fließt langsamer ab
Bei bewachsenem Gebiet wird das Wasser zum Teil von Pflanzen genutzt oder im Boden gespeichert
Was ist in der Abbildung dargestellt? Erklären Sie kurz
-Die Abbildung stellt einen Fluss im Querschnitt und sein Geschwindigkeitsprofil dar
-Die verschiedenen “dreiecksförmigen” Scheiben stellen die Geschwindigkeitsmessung an diesser Stelle des Flusses dar
Die Abbildungen unten zeigen 3 Fließquerschnitte und drei mögliche Pegelschlüsselkurven. Verbinden Sie jeweils die Fließquerschnitte mit der passenden Pegelschlüsselkurve.
Beschreiben Sie zwei Methoden zur Messung der Fließgeschwindigeit.
Hydraulischer Messflügel
-Messflügel wird ins Wasser gehalten
-Je schneller das Wasser fließt, desto schneller drehen sich die Flügel
-Die Anzahl der Umdrehungen wird erfasst
Laufzeitdifferenzverfahren (akustisches Verfahren)
-Ein akustisches Signal wird zeitgleich in einem bestimmten Winkel in die Hauptströmungsrichtung als auch gegen die Richtung verbreitert
-Zeitdifferenz der Laufzeiten wird gemessen und ist direkt proportional zur Fließgeschwindigkeit
Was ist ein Aquifer?
Grundwasserleiter
Gesteinskörper mit Hohlräumen, der zur Leitung von Grundwasser geeignet ist
Was ist ein artesischer Brunnen?
-Brunnen unter dem Grundwasserspiegel
-Aus ihm tritt Wasser von selbst aus
Wie viel Prozent des Trinkwassers kommt aus dem Grundwasser?
In SH: 100%
In Deutschland: 65%
Welche Schutzzonen gibt es in Wasserschutzgebieten und wie sind sie gekennzeichnet?
-Wasserschutzzone 1 (idR. gegen unbefugtes Betreten abgesichert
-Zone 2 (Verkehrsschild, welches Fahrzeugen mit wassergefährdender Ladung die Durchfahrt untersagt)
-Zone 3 (Verkehrsschild “Wasserschutzgebiet” mit Streckenangabe)
Nennen Sie mindestens drei Möglichkeiten zur Trinkwassergewinnung.
-Oberflächenwasseraufbereitung
-Grundwasserförderung
-Ufergewässerfilterung
Was ist das Nachhaltigkeitsprinzip bei Grundwassernutzung?
Grundwasserentnahme < Grundwasserneubildung
Zeichnen Sie die Grundwasserfließrichtung in die Skizze ein. Ist der Fluss von dem Schadensfall gefährdet? (Die Zahlen geben den Abstand zwischen Grundwasserspiegel und Geländeoberkante an)
Wann ist die Grundwasserneubildung am höchsten?
Im Winter
Was kennzeichnet Grundwasser als Lebensraum? (mind. 3)
Keine Photosynthese möglich, weil kein Tageslicht
Geringe Artenvielfalt
Hochspezialisiserte Arten
Wenig Nahrung
Markieren Sie die Landnutzung mit der höchsten Grundwasserneubildung in unseren Klimabedingungen.
Grünland, Acker oder Wald?
Grünland
Nennen Sie drei Grundwasserleitertypen und typische Vorkommen in Deutschland. (Chat GPT)
Porengrundwasserleiter
-Norddeutsches Tiefland, Oberrheingraben, Donau-Einzugsgebiet
Kluftgrundwasserleiter
-Schwäbische Alb, Fränkische Alb, Harz und Sauerland
Grundwassergeringleiter
-Rheinisches Schiefergebirge, Erzgebirge, Schwarzwald
Was sind die wichtigsten hydrologischen Kennwerte des Bodens?
Feldkapazität
Permanentwelkepunkt
Verfügbares Wasser
Sättigung
Infiltrationsrate
Hydraulische Leitfähigkeit
Porosität
Wasserretentionskurve
Bodenwassergehalt
Welche Funktion hat Bewässerung neben der Auffüllung des Bodenspeichers?
zum vorbeugenden Frostschutz
zur Verteilung von Düngemitteln
zur Beeinflussung des Bestandesklimas
zur Bodenentsalzung
zur Grundwasseranreicherung
zur Abwasserreinigung und Verwertung
zu Sonderaufgaben wie Holzplatzberegnung und Staubbindung auf Halden
Welche Möglichkeiten gibt es Bewässerungswasser einzusparen?
Verminderung der Verdunstungsverluste
Abdichtung der Primär- und Sekundärkanäle
Wie lässt sich der Bodenwassergehalt messen?
Gravimetrische Methode
Wie heißen die zwei Arten der hydraulischen Leitfähigkeit des Bodens und wie können sie berechnet werden?
gesättigte hydraulische Leitfähigkeit
ungesättigte hydraulische Leitfähigkeit
Mit welchen Maßnahmen kann man die Versalzung von bewässerten Flächen verringern?
Bewässerung immer mit Entwässerung
gute Wasserqualität des Bewässerungswassers
Entwässerung anlegen um Verdunstungsüberschuss zu minimieren
Drei Bewässerungsmethoden und ihre Effizienz
Oberflächenbewässerung: Gefahr durch Verdunstung und Versickerung
Tröpfchenbewässerung: Gefahr durch Verdunstung
Beregnung: Interzeptionsgefahr
Sprinklerbewässerung: hoher Wasserverlust
In welchen Fällen ist das Darcy-Gesetz nicht anwendbar?
Regenwurmgänge, Löcher
Wie ist das pflanzenverfügbare Bodenwasser definiert?
PVW = FK-PWP
(pflanzenverfügbares Wasser = Feldkapazität - Permanenter Welkepunkt)
Mit welchen Maßnahmen kann man die Bewässerungseffizienz erhöhen?
Effiziente Sortenwahl
Mikrobewässerung
Nur so viel Wasser wie nötig
Welches Messgerät ist dargestellt und was kann man damit messen?
Secchi-Scheibe zur Messung der Sichttiefe/Klarheit
Welche Temperaturschichten gibt es in einem See?
Epilimnion ca. > 15 Grad
Metallimnion ca 5-15 Grad
Hypolimnion <= 5 Grad
Was ist Eutrophierung?
-Biodiversitätsabnahme
-Algenblüten durch Nährstoffüberschuss
-Sauerstoffarmut am Boden
-Absterben von Lebewesen
Wie unterscheidet sich eine Talsperre vom See?
See: schwer kontrollierbar, natürlich, große ökoligische Vielfalt, lange Verweildauer des Wassers
Talsperre: leichter kontrollierbar, künstlich, kurze Verweildauer des Wassers
Welche ökologischen Zonen gibt es in einem See?
eulitural, sublitural, pelaginal, profundal
Was ist das Metalimnion?
Zweite Temperaturschicht in Seen in der die Temperatur sprunghaft absinkt (5-15 Grad)
Die Abbildung zeigt zwei Temperaturprofile eines Sees. Ordnen Sie die Kurven den entsprechenden Jahreszeiten zu und erklären Sie den Verlauf und markieren Sie die Sprungschicht.
Sommer (gelb): stabile Wasserschichtung, wärmere und leichtere Oberflächenwasserschicht, 5 Grad kalte und schwerere Tiefenschicht, dieser Zustand heißt Sommerstagnation, an der Grenze der beiden Schichten nimmt die Temperatur sprunghaft ab und es entsteht eine Sprungschicht
Frühling/Herbst: annährend gleiche Temperaturen, Wasser wird durch schwachen Wind in Bewegung gesetzt, es durchmischt sich im gesamten Wasserkörper, Herbst-/Frühjahrszirkulation
Welche Anpassungsmöglichkeiten an Dürren gibt es?
-Verbesserung der Wassernutzungseffizienz
-Förderung der Trockenresistenz bei Pflanzen durch Züchtung
-Wasserspeichertechnologien
-Entwicklung von Warnsystemen
Was ist Mikroplastik/woher kommt es in Gewässern?
Mikroplastik sind Plastikstückchen, die kleiner als 5 mm sind. Wenn Plastikmüll in Gewässer kommt, wird es durch Wind, Wetter und Gezeiten zermürbt und langsam zersetzt. Dabei entstehen kleine Partikel die dann als Mikro Plastik im Meer treiben
Welche Veränderungen in der Landschaft führen zu vermehrtem Hochwasser?
Weniger Wald und mehr Ackerbau, künstliche Veränderung der Flusswege, stärkere Niederschläge in kürzerer Zeit
Welche ökologischen planetaren Belastungsgrenzen (planetary boundaries) sind nach aktuellem Stand bereits überschritten?
Beschreiben Sie kurz das Verfahren zur Erstellung der IPCC Berichte zum Klimawandel.
-wissenschaftliche Studien und Daten werden von verschiedenen Wissenschaftlern und Experten analysiert und überprüft
-es werden Schlussfolgerungen gezogen bevor das Material veröffentlicht wird
-es dient dann als Grundlage für politische Entscheidungen im Zusammenhang mit dem Klimawandel
Beschreiben Sie wahrscheinliche Auswirkungen des Klimawandels auf Schleswig-Holstein für Temperatur, Niederschlag und Meeresspiegel
Temperatur wird steigen
mehr Niederschlag
Meeresspiegle steigt
Was sind invasive Arten? Wie werden diese Arten verbreitet? Nennen Sie drei Beispiele aus dem aquatischen Bereich.
nicht heimische Arten, die z.B. durch Ballastwasser von Schiffen eingeführt werden und sich hier ansiedelns
Nutria, Waschbär, Rippenquallen, Austern, Zebramuscheln, Wollhandkrabbe, amerik. Flusskrebs
Warum sind Amphibien stärker vom Aussterben bedroht als andere Arten?
Sie brauchen ein zwei Habitate: Wasser und Land, sind von Veränderungen in beiden betroffen
Empfindlliche Haut: nehmen leicht Umweltgifte darüber auf
Moore, Teiche und andere Feuchtgebiete werden zunehmend trockengelegt, Klimawandel
wechselwarm, reagieren empfindlich auf Temperaturänderungen
Klimawandel
wenig Nahrungsgrundlage
Welche wasserrelevanten Veränderungen sind global seit 1992 zu verzeichnen? Nennen Sie 5 Veränderungen.
-Hochwasserschutz
-Wasserschutzgebiete
-Schutzzonen
-Hilfsprojekte der Wasserversorgung
-Bestimmungen für die Wasserableitung in Flüssen
Wie entstehen sogenannte marine Todeszonen?
Durch Nährstoffüberschuss in Gewässern wachsen Algen gut. Wenn sie vergehen oder zersetzt werden, benötigen die Bakterien O2, dieses steht dann nicht mehr für andere Lebewesen zur Verfügung und sie sterben.
Welche Rolle spielen Plastikflaschen bei der Verschmutzung der Meere?
Plastikflaschen lösen sich im Meer in kleine Bestandteile auf, Tiere nehmen diese mit der Nahrung auf und können daran ersticken oder verhungern. Nicht recycelte Flaschen sind die Überzahl
Welche Risiken für das Grundwasser können beim Fracking auftreten?
Chemikalien können in das Grundwasser gelangen
Verunreinigung des Grundwassers durch Methan
Risiko von Undichtigkeiten in den Bohrlöchern, die zu einer Kontamination des Grundwassers führen können
Nennen Sie mindestens zwei Regionen auf der Erde mit Wassernutzungskonflikten und beschreiben Sie kurz das Problem!
Nilbecken (Nordafrika): Staudamm in Äthiopien zur Energiegewinnung, Ägypten sieht es als Gefahr, da das Land auf das Wasser des Nils angewiesen ist
Aralsee (Zentralasien): fast ausgetrocknet, da große Mengen des Wassers aus den Zuflüssen zur Baumwollproduktion abgeleitet wurde
Sie müssen den Wasserhaushalt eines kleinen Einzugsgebietes ( Grünlandnutzung, entwässert
kleine Gräben) vollautomatisch in Tageswerten erfassen. Welche Messgeräte und/oder
Berechnungsmethoden brauchen Sie? Hinweis: orientieren Sie sich an der
Wasserhaushaltsgleichung!
Regenmesser, Wetterstation (Temperatur, Luftfeuchte, Wind,..) für Penman-Monteith Gleichung, Flügelradmesser zur Abflussratenmessung, Lysimeter
Nennen Sie mindestens zwei gesetzliche Vorgaben aus der Wasserrahmenrichtlinie.
Strenger Schutz noch intakter Wasserlebensräume, renaturierung von ausgebauten Gewässerabschnitten, Verminderung von flächenhaften Nähr- und Schadstoffeinträgen
Nennen Sie mindestens zwei Eintragpfade für Agrochemikalien in Gewässern.
Auswaschung (Düngeverordnung soll diese minimieren)
Einleitung von Düngemitteln durch zu hohe Düngung
Fracking
Warum ist die Ostsee ökoligisch besonders sensibel?
Ausgeprägte Unterschiede im Salzgehalt beeinflussen die Schichtung und damit den Austausch zwischen den Schichten. Dadurch wird auch die Artenvielfalt in den verschiedenen Schichten geprägt.
Warum wurde Weizen um 2000 v. Chr. in Mesopotamien durch Gerste verdrängt
Versalzung des Bodens
mangelnde Entwässerung
Beschreiben Sie den Weg des Wassers durch eine Pflanze mit Hilfe einer Skizze. Benennen Sie den Prozess und die relevanten Pflanzenteile.
Wasser wird über Osmose von den Wurzelhaaren aufgenommen aus dem Boden
Wasser wird über das Xylem nach oben transportiert durch Transpirationssog, Wurzeldruck und Kohäsions-/Adhäsionskräfte
Wasser verdunstet in den Blättern über die Stomata—> Transpiration
Jeder Körper ist aufgrund seiner Temperatur ein elektromagnetischer Strahler. Die von ihm ausgehende Strahlungsleistung P ist der strahlenden Oberfläche und der 4. Potenz seiner absoluten Temperatur proportional. Welches Strahlungsgesetz wird hier beschrieben?
Stefan-Boltzmann-Gesetz
Warum war die aktuelle Verdunstung im heißen und trockenen Jahr 2018 nicht höher als im Durchschnitt?
-Wassermangel im Boden, geringe Bodenfeuchte: wenig Niederschläge, weniger Wasser verfügbar für Verdunstung
-Pflanzen schließen bei Wassermangel ihre Stomata, weniger Transpiration, weniger Verdunstung
-trockene Böden bilden Krusten und Risse, die die Verdunstung weiter reduzieren
Wie sieht eine Class A Pan aus und welche Vor- und Nachteile hat diese Methode?
-standardisiertes offenes Verdunstungsmessbecken
-zylinderförmiger Metallbehälter
-1,21 m Durchmesser, 0,25 m Höhe
-15 cm über Boden in Gestell
-Schwimmer für Wasserstandsmessung
Vorteile: einfach und günstig, direkte Messung, schnelle Ergebnisse, weltweit einsetzbar
Nachteile: Über- oder Unterschätzung der realen Verdunstung, Witterungseinflüsse und Störungen, Korrekturfaktoren notwendig
Was wird an Messpegeln in Fließgewässern kontinuierlich direkt gemessen?
Was charakterisiert einen Kluftgrundwasserleiter?
Wassserführung über Klüfte und Spalten
Geringe Porosität, hohe Permeabilität
hohe Variabilität in der Wasserführung
Geringe Speicherkapazität
Warum steigt der Meeresspiegel an? Nennen Sie zwei Gründe
Ausdehnung des Wassers durch steigende Wassertemperatur
Eisschildschmelze
Mit welcher Methode können Sie den Flächenniederschlag messen?
Radarniederschlagsmessung, Pluriometer
Was besagt das Beer’sche Strahlungsgesetz? Geben Sie ein Beispiel
Strahlungsabnahme in einem Medium durch Absorption und Streuung beim Hindurchtreren durch das Medium. Bsp.: Lichtabsorption in der Atmosphäre, Intensität der Strahlung nimmt mit zunehmender Atmosphärendicke ab
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