Geovidenskab A

Ny ordning

Mandag den 25. maj 2020
Kl. 09.00-14.00

Opgaver

Opgavesættet består af 5 opgaver med tilsammen 15 spørgsmål.
Svarene på de stillede spørgsmål indgår med samme vægt i vurderingen.

Der er 3 elektroniske bilag (bilag 1c, bilag 3c og bilag 4a).

Opgaverne

Opgave 1: Pladetektonik i Chile

Opgave 2: Måling af meteorologiske data

Opgave 3: Forurening i Grindsted

Opgave 4: Rubjerg Knude Fyr

Opgave 5: Vandkraft i Norge

Opgave 1: Pladetektonik i Chile

Chile er kendetegnet ved høj tektonisk aktivitet. På figur 1 ses et satellitbillede fra det nordlige Chile med en markeret hvid linje. Højdeprofilet i figur 1 følger denne linje.

Figur 1: Højdeprofil langs den hvide linje angivet på satellitbilledet. Aktive vulkaner er markeret med røde trekanter på satellitbilledet.

a)

Beskriv og forklar højdeprofilet.

Den 30. september 2019 ramte et kraftigt jordskælv Sydamerika. Lokaliseringen af jordskælvets epicenter begrænser sig, efter en analyse af data fra to seismografer, til enten punkt A eller B på figur 2.
For at vurdere, om der skal udsendes et tsunamivarsel, anvendes data fra en tredje seismograf ved Las Campanas, Chile, markeret på figur 2.

Figur 2: To mulige epicentre for jordskælvet den 30. september 2019 er markeret med A og B. Placering af seismograf i Las Campanas er markeret med et kryds på kortet.

Forskel i ankomsttid for P- og S-bølgen ved Las Campanas måles til 1 minut og 21 sekunder. Farten af S-bølgen kan sættes til 3,8 km/s, mens farten af P-bølgen sættes til 6,3 km/s.

b)

Beregn afstanden mellem jordskælvets epicenter og seismografen i Las Campanas og afgør om der skal udsendes et tsunamivarsel.

Dybden af hypocenter for udvalgte jordskælv langs profillinjen på figur 1 findes i bilag 1c.

c)

Lav en graf over dybden af jordskælvenes hypocentre som funktion af positionen på profillinjen.
Vurdér, med inddragelse af figur 1, i hvilken dybde magmadannelsen starter.

Opgave 2: Måling af meteorologiske data

En målestation nær Silkeborg måler meteorologiske data i forskellige højder som vist på figur 1.

Der gennemføres målinger af den kort- og langbølgede stråling for at undersøge den lokale strålingsbalance. Måleresultater for ét tidspunkt er vist i tabel 1.

a)

Var jordoverfladen på måletidspunktet ved at blive opvarmet eller afkølet? Begrund dit svar.

	Intensitet af kortbølget stråling (W/m²)	Intensitet af langbølget stråling (W/m²)
Indgående stråling	456	230
Udgående stråling	156	326

Tabel 1: Måleresultater

Figur 1: Foto af målestation nær Silkeborg.

Målestationen er batteridrevet. Batteriets specifikationer er vist på figur 2.

Når målestationen er tændt, er strømstyrken 28 mA.

Klimastationen kan stå tændt i 5,0 dage.

b)

Beregn energiindholdet i batteriet vist på figur 2.

Figur 2: Foto af batteri der anvendes i målestationen.

På figur 3 ses temperaturmålinger i de tre højder 30 cm, 130 cm og 230 cm over jordoverfladen. Målingerne er foretaget i perioden 4. oktober kl. 12 til 6. oktober kl. 12.

c)

Beskriv og forklar forløbet af temperaturmålingerne i de tre højder vist på figur 3.

Figur 3: Temperaturmålinger i de tre højder vist på figur 1.

Opgave 3: Forurening i Grindsted

I 1924 åbnede kemikalievirksomheden Grindstedværket. Som konsekvens af produktionen blev miljøfarlige stoffer udledt til naturen i en årrække. Nogle af disse stoffer findes i dag i grundvandet under Grindsted by og i den nærliggende Grindsted Å.

På figur 1 ses et kortudsnit for en del af Grindsted Å fra slutningen af 1800-tallet samt et luftfoto fra 2018 af samme område.

a)

Beskriv væsentlige ændringer i åens forløb på baggrund af figur 1.

Figur 1. Grindsted å, øverst et kortudsnit fra slutningen af 1800-tallet og nederst et luftfoto fra 2018.

For at undersøge geologien i Grindsted foretages sigteanalyse af jordprøver. Resultatet af en sigteanalyse er vist i figur 2.

b)

Vurder på baggrund af figur 2 den glaciale landskabstype ved prøvestedet.

Figur 2. Sigteanalyse af én jordprøve fra Grindsted. Figuren viser den del af jordprøven, der tilbageholdes af sigtesøjlens forskellige maskestørrelser.

Det forurenede område ved Grindstedværket er markeret med rød på kortet figur 3. Forureningen strømmer med grundvandet i retning mod åen. Højdekurver for grundvandsspejlet er angivet på kortet. Figur 3 findes også som bilag 3c.
Grundvandets transporthastighed, v kan i dette område estimeres ved:

Hvor Δh er forskellen i grundvandsspejlets højde, i to positioner med afstanden L.

c)

Vurdér tiden, det tager for det forurenede grundvand at nå fra punkt A til B på figur 3.

Figur 3. Kort over området omkring Grindsted med højdekurver for grundvandsspejlet angivet i meter. Det forurenede område ved Grindstedværket er markeret med rød og Grindsted Å med blå.

Opgave 4: Rubjerg Knude Fyr

Figur 1: Rubjerg Knude Fyr i 1995. Havet har siden eroderet kysten mens vinden har blæst klittoppen længere ind i landet.

Rubjerg Knude Fyr blev i 2019 flyttet ind i landet, da det var i fare for at falde i havet. Siden fyrtårnets opførelse i 1889 har havet eroderet mere end 200 meter af kysten.

Kysten eroderes primært af havets bølger. På figur 2 ses et øjebliksbillede af en kyststrækning. Findes også som bilag 4a.

Figur 2: Luftfoto af en del af den jyske vestkyst.

a)

Angiv retningen af den langsgående sedimenttransport på figur 2. Begrund dit svar

Fyret er placeret på en klit. Under klitten er der fundet et tyndt lag tørv (figur 3). Kulstof-14 undersøgelser har vist, at der er 95,318 % af den oprindelige ¹⁴C tilbage i tørven.

b)

Beregn hvornår sand tidligst har kunne dække tørven.

Figur 3: Skitse af Rubjerg Knude med underliggende lag.

Fyret med massen 700 tons blev flyttet 70 meter på særlige skinner og hjul (figur 4).
Fyret blev flyttet i små ryk på 10 cm ad gangen. Gnidningskoefficienten mellem fyret og skinnerne i de enkelte ryk kan antages at følge kurven i figur 5.

c)

Vurdér størrelsen af det arbejde som trækkraften udførte i forbindelse med flytningen af Rubjerg Knude Fyr.

Figur 4: Fyret under flytningen.

Figur 5: Gnidningskoefficient ved flytning af fyret i et enkelt ryk på 10 cm.

Opgave 5: Vandkraft i Norge

Trollheimen vandkraftværk i Norge modtager vand fra den opdæmmede sø Foldsøen. Figur 1 viser et foto af søen.

a)

Hvordan kan man på figur 1 se, at vandstanden i Foldsøen varierer kraftigt i løbet af året?

Figur 1: Foldsøen i Norge.

Vandet i Foldsøen kommer fra nedbørssystemer, der bevæger sig fra havet og ind over bjergene (se figur 2).
En luftmasse har temperaturen 8,0 °C ved havoverfladen og vanddampindholdet 7,0

g/m³

.

b)

Vurdér om luftmassen når sit dugpunkt på vejen mod Foldsøen.

Figur 2: Højdeprofil fra den norske kyst og ind til området ved Foldsøen, som er placeret ved 102 km på profilet.

Vandet ledes fra Foldsøen til kraftværket Trollheimen via et rør, som er boret igennem fjeldet. Højdeforskellen mellem søen og vandkraftværket er 360 m. Vandkraftværket producerer elektrisk energi med effekten 130 MW.

c)

Vurdér massen af det vand, der strømmer gennem anlægget per sekund? Gør rede for dine antagelser.

Bilag

Bilag 1c (regneark)

Bilag 3c (foto - skal pakkes ud)

Bilag 4a (foto - skal pakkes ud)

Kildehenvisninger

Opgave 1:
Figur 1: Google Earth
Figur 2: www.gpsvisualizer.com

Opgave 2:
Figur 1: Philip Kruse Jakobsen
Figur 2: https://images-na.ssl-images-amazon.com/images/I/517uI29nJCL._SX522_.jpg

Opgave 3:
Figur 1: Geodatastyrelsen
Figur 2: Miljøstyrelsen
Figur 3: Rønde et al. 2017. Doi: 10.1016/j.jconhyd.2017.09.010

Opgave 4:
Figur 1: https://www.danmarksnaturfond.dk/media/4306/rubjerg_knude_kyst.jpg
Figur 2: Google Earth
Figur 3: http://www.geocenter.dk/xpdf/geoviden-3-2016.pdf
Figur 4: https://www.berlingske.dk/danmark/rubjerg-knude-fyr-er-paa-sin-nye-plads-efter-45-timer

Opgave 5:
Figur 1: https://www.trollheimsporten.no/no-e-de-fint-e-fjellaa.5068293-156107.html
Figur 2: Google Earth