Geovidenskab A



Torsdag den 22. august 2024
kl. 9.00-14.00

Opgaver


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

Der er 2 bilag: Bilag 3b (regneark) og bilag 4c (Qgis-fil)


Opgaverne

Opgave 1: Flyrejse

Opgave 2: Toppen af isbjerget

Opgave 3: Kysterosion ved Mårup Kirke

Opgave 4: Radioaktivt affald fra Risø

Opgave 5: Kul på Svalbard



Opgave 1: Flyrejse


Et passagerfly skal lette fra Billund lufthavn. Flyet har massen 7,36 · 104 kg. Ved start sættes fuld kraft på begge motorer, der tilsammen leverer en kraft med størrelsen 232 kN.



  a) Vis, at flyets acceleration ved starten er 3,15 m/s2
Figur 1. Passagerfly der letter.

På grund af friktion er accelerationen i praksis mindre end 3,15 m/s2.

Flyet bevæger sig med konstant acceleration og tilbagelægger strækningen 2200 m, før det letter med farten 291 km/h.

  b) Beregn flyets acceleration.
Beregn den tid, der går fra flyet starter på banen, til det letter.

På figur 2 ses et front- og temperaturkort over Europa. Fly starter lettest og mest sikkert i modvind. Start- og landingsbanen i Billund er orienteret øst-vest.

  c) Angiv på baggrund af figur 1, hvilken retning flyet skal køre på startbanen. Begrund dit svar.

L 10 Oslo 10 Glasgow 10 Moscow 19 London Berlin 17 Kiev 18 Paris 20 22 Zagreb 24 Bucharest Rome 23 Madrid 19
Figur 2. Front- og temperaturkort over Europa.




Opgave 2: Toppen af isbjerget


I Diskobugten ud for Ilulissat i Grønland flyder mange isbjerge. Isbjergene dannes ved, at gletsjeren Sermeq Kujalleq kælver. På figur 1 ses to eksempler på isbjerge.

A
B
Figur 1. To isbjerge i Diskobugten ud for Ilulissat i Grønland.

Når en almindelig isterning flyder, vil cirka 10 % af isen være over vandoverfladen. For isbjerg A på figur 1 er 14 % af det samlede rumfang over havoverfladen. For isbjerg B er det 5 %, der er over havoverfladen.

  a) Forklar ud fra isbjergenes tilblivelseshistorie, hvorfor de to isbjerge har henholdsvis mere og mindre end 10 % af deres rumfang over havoverfladen.

Det samlede rumfang for isbjerg B er 8,8 · 105 m3. Densiteten for vandet i Diskobugten er 1030 kg/m3.

  b) Beregn isbjergets masse og gennemsnitlige densitet.

Satellitfotoet på figur 2 viser gletsjeren Sermeq Kujalleq og Ilulissat isfjord. Fjorden foran gletsjerfronten er fyldt med isbjerge. Gletsjerfrontens placering i forskellige år siden 1851 er markeret på fotoet.

  c) Undersøg om tilbagerykning i perioden fra 1851 til 1964 er sket med konstant fart.
Sammenlign tilbagerykningen i perioden 1851-1964 med tilbagerykningen i perioden 2001-2010, og diskutér resultaterne.

N Ilulissat 1851 1875 1883 1902 1913 1929 1931 1953 1964 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2010 2009 20 km
Figur 2. Luftfoto af gletsjeren Sermeq Kujalleq og Ilulissat isfjord med angivelse af gletsjerfrontens placering i forskellige år.




Opgave 3: Kysterosion ved Mårup kirke


Efterårsstorme fører jævnligt til kraftig erosion af kysten ved Vesterhavet, så kystnære sommerhuse og andre bygninger falder i vandet. På figur 1 ses kystlinjen ved Mårup kirke i 1992 og 2012.

Figur 1. To billeder med Mårup Kirke. Billedet til venstre er fra 1992, billedet til højre er fra 2012.

  a) Klassificér kysten på figur 1.

Erosion skyldes bølgernes energi. Energien indeholdt i en bølgefront pr. meter, E, kan med god tilnærmelse beregnes vha. formlen:

E =
1/8
· ρ · g · λ · H2

Hvor ρ er densiteten for vand, g er tyngdeaccelerationen, H er bølgehøjden, og λ er bølgelængden.

  b) Beregn energien pr. meter bølgefront for en bølge med højden 3 m og bølgelængden 14 m. Forklar, hvorfor kysten ved Mårup Kirke især eroderes i stormsituationer.

På figur 2 ses kystprofilet ud for Mårup Kirke målt med 35 års mellemrum.

Kystprofil ud for Mårup Kirke i 1977 og 2012 Højde over havet (m) 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 0 100 200 300 400 500 1977 2012 Afstand fra Mårup kirke (m)
Figur 2. Kystprofilet ved Mårup Kirke målt i årene 1977 og 2012.

Graferne på figur 2 er lavet på baggrund af data i regneark i bilag 3b. Graferne kan antages at være repræsentative for 1200 m kyststrækning ud for Mårup Kirke. På figur 3 ses Mårup Kirkes placering.

Skagen Hirtshals Kattegat Skagerrak Mårup Kirke Lønstrup Hjørring Sindal Frederikshavn Løkken Vrå Tårs Sæby Brønderslev Blokhus Pandrup Aabybro Hjallerup Dronninglund Hanstholm Vestbjerg Klitmøller Fjerritslev Brovst Nørresundby Aalborg Storvorde
Figur 3. Kort over Nordjylland med angivelse af Mårup Kirke.

  c) Beregn volumenet af det sediment, der i perioden fra 1977 til 2012 forsvandt som følge af erosion fra de 1200 m kyststrækning.
Vurdér, hvor sandet er transporteret hen.





Opgave 4: Radioaktivt affald fra Risø


I perioden 1958-2003 havde Danmark tre forsøgsreaktorer ved Risø. Nu skal det radioaktive affald fra forsøgsreaktorerne placeres i et slutdepot.

Det radioaktive affald udgøres af en række radioaktive isotoper med en lang halveringstid. En af disse er 90Sr.

  a) Opstil reaktionsskemaet for henfaldet af det radioaktive 90Sr.
Figur 1. Foto af den nu nedlagte forsøgsreaktor ved Risø.

I en beholder med radioaktivt affald er aktiviteten fra isotopen 90Sr målt til 900 TBq.

  b) Hvad er massen af den 90Sr, der er i beholderen?
Hvor stor vil aktiviteten af 90Sr i beholderen være efter 500 år?

Når det skal besluttes, hvor det underjordiske slutdepot til det radioaktive affald skal etableres, lægges der vægt på følgende:
  • Landskabet er overvejende fladt.
  • Lav permeabilitet fra overfladen til 300 m dybde, gerne med en overflade domineret af moræneler.
  • Ingen eller få sprækker og forkastninger skabt af isens bevægelser under sidste istid.
  • Ingen væsentlige drikkevandsinteresser i området.

Lolland Kommune eller Skive Kommune har været nævnt som mulige placeringer for et radioaktivt slutdepot. Disse kommuner er markeret på de tematiske Danmarkskort vist på figur 2. Kortene er ligeledes vedlagt som Qgis-fil i bilag 4c.

  c) Vurdér i lyset af ovenstående ønsker, hvilken af de to kommuner der er bedst egnet som slutdepot. Begrund dit svar og inddrag de tematiske kort i besvarelsen.

Højde og dybdekort Drikkevandsinteresser
Højde og dybde i Danmark Højde og dybdeforhold 5 meter’s intervaller Skive Kommune Loland Kommune
Signatur Lolland Kommune Skive Kommune Områder med drikkevandsinteresser Områder med særlig drikkevandsinteresser Områder uden drikkevandsinteresser 0 25 50 km
Landskabskort Jordartskort
Flyvesand Ferskvandsdannelser Marsk Marint sand og ler Strandvolde Morænesand og grus Moræneler Smeltevandssand og -grus Smeltevandsler Extramarginale aflejringer Ældre havaflejringer Prækvartær Søer Fyld, havne, dæmninger, diger Lolland Kommune Skive Kommune 0 25 50 km
Figur 2. Oversigt over de fire tematiske kort som er tilgængelig Qgis-filen, bilag 4c. Bemærk, at Lolland kommune og Skive kommune er indtegnet.




Opgave 5: Kul på Svalbard


Longyearbyen ligger på øen Spitsbergen i øgruppen Svalbard i Norge.

Byens hovedindtægt kommer fra udvinding af kul. Men halvdelen af de 65.000 tons kul, der årligt udvindes, afbrændes i byens eget kraftvarmeværk for at forsyne de 1600 beboere med varmt vand og elektricitet.

  a) Beregn energien, der årligt omsættes på kraftvarmeværket ved afbrænding af kul.
Figur 1. Kraftværket i Longyearbyen, Svalbard.

For hvert tons kul, der afbrændes på kraftværket, udledes 2,5 tons CO2 til atmosfæren. I Norge som helhed er den gennemsnitlige årlige CO2-udledning pr. indbygger 9,2 tons.

  b) Sammenlign udledningen af CO2 på Svalbard med resten af Norge, og angiv mulige årsager til den store forskel.

Kullet på Svalbard er dannet i flere geologiske perioder. Blandt andet er noget af kullet fra Jura, og noget af kullet er fra Tertiær. Figur 2 viser placeringen af Svalbard gennem de sidste ca. 400 millioner år.

Paleobreddegrad 80° 70° 60° 50° 40° 30° 20° 10° 0° Polar Nordlig tempereret Tempereret Subtropisk fugtigt Subtropisk tørt Tropisk Alder (mio. år) Tertiær 65 Kritt 145 Jura 210 Trias 251 Perm 290 Karbon 360 Devon
Figur 2. Svalbards placering gennem de seneste ca. 400 mio. år.

  c) Vurdér farten, med hvilken Svalbard bevægede sig mod nord i Jura og i sidste halvdel af Tertiær.
Gør rede for dine antagelser i forbindelse med beregningen af farten og kommentér resultatet.




Bilag


Bilag 3b: Excel-regneark

Bilag 4c: Qgis-fil. Filen downloades, og pakkes ud og gemmes (unzippes). Dernæst åbnes projektfilen: ”Bilag 4c.qgz”



Kildehenvisninger


Opgave 1:
Figur 1: http://www.2747.com/2747/world/airport/amsterdam/2010en/norwegian737800a.jpg (fly)
Figur 2: Danmarks Meteorologiske Institut

Opgave 2:
Figur 1: B.K. Christensen & N. Vinther (B)
Figur 2: http://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a000000/a003800/a003806/Jakobshavn_ortho_68.94N_69.39N_49.212W_51.37 2W_BIG_final_comp.jpg

Opgave 3:
Figur 1: http://www.rubjergfyr.dk/Luftfoto/photos/photo3.jpg
Figur 2: http://www.toppenafdanmark.dk/sites/default/files/asp/toppenafdanmark/loenstrup/Kirker/maarup22-1024x576.gif
Figur 3: http://kystatlas.kyst.dk/kdi/viewer.html?ViewerConfig=http://kystatlas.kyst.dk/geocortex/essentials/rest311/s ites/KDI_Ekstern/viewers/kystdirektoratet/virtualdirectory/config/viewer.xml samt www.krak.dk

Opgave 4:
Figur 1: http://www.dekom.dk/baggrund/fra-risoe-til-dd.aspx (Risø) Data fra GEUS & http://naturgeografi.gyldendal.dk/

Opgave 5:
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Longyear_Energiverk_IMG_6883_rk_136821_rk_136720.JPG (Svalbard)
http://folk.uio.no/hanakrem/svalex/Papers_and_extended_abstracts/Dallmann-Elvevold-Blomeier-Svalbard.pdf (figur 1)



Dette prøvesæt er omfattet af ophavsretten, jf. ophavsretslovens § 1.

Prøvesættet må alene anvendes til den på prøvesættet anførte prøve.

Al anden anvendelse af prøvesættet, herunder visning eller deling f.eks. via internettet, sociale medier, portaler og bøger, udgør en krænkelse af Børne- og Undervisningsministeriets og evt. tredjemands ophavsret og er ikke tilladt.

Overtrædelse af ophavsretten kan være erstatningspådragende og/eller strafbart.

Prøvesættet kan dog, efter at prøven er afsluttet, anvendes til undervisningsbrug på uddannelser m.v. omfattet af den lovgivning, som Styrelsen for Undervisning og Kvalitet administrerer.