Geovidenskab A

Jordskælv ved Kamtjatka

Den 20. juli 2025 skete et jordskælv i nærheden af byen Petropavlovsk-Kamtjatskij på Kamtjatka i det østlige Rusland, se figur 1.

Figur 1: Google Earth billede med byen Petropavlovsk-Kamtjatskij, epicenteret for jordskælvet samt øen Hokkaido.

a)

Klassificér, med inddragelse af figur 1, pladegrænsen ved Kamtjatka, hvor jordskælvet skete.

I forbindelse med jordskælvet udsendtes et tsunamivarsel. Tsunamibølger har i området hastigheder fra 500 km/h til 1000 km/h. Øen Hokkaido, som ses på figur 1, er i fare for at blive ramt af tsunamien.

b)

Vurder, den tid der går, før øen Hokkaido kan blive ramt af en tsunami.

Figur 2: Seismogram registreret på den seismiske målestation i Rusland. Seismogrammet viser P-bølger, S-bølger og overfladebølger

På en seismisk station i Rusland blev jordskælvet registreret. Seismogrammet ses på figur 2. Typiske værdier for bølgehastigheder i området er v_p=8,0 km/s og v_s=4,5 km/s. 

c)

Markér tidspunkterne for P- og S-bølgernes ankomst til den seismiske målestation og bestem afstanden til epicenteret for jordskælvet.

Solenergi i Angola

I byen Malanje i Angola planlægges en solcellepark, som under optimale forhold, kan levere en samlet effekt på 100 MW.  

a)

Beregn den energi som solcelleparken kan producere i løbet af 3,0 timer under optimale forhold.

Man forventer, at solenergi bliver en vigtig del af den fremtidige energiforsyning i Angola. Solindstrålingen i Angola ses på figur 1.

Figur 1: Den gennemsnitlige årlige solindstråling i Angola målt i kWh/m²

b)

Beskriv og forklar fordelingen af solindstråling i Angola.

En lokal mulighed for anvendelse af solenergi er at koble et elektrisk apparat direkte på et solpanel. På figur 2 ses et eksempel på denne anvendelse, og figur 3 viser et kredsløbdiagram, hvor en mobiltelefon oplades ved hjælp af et solpanel.

Figur 2: Solcelledrevet mobiltelefonoplader	Figur 3: Elektrisk kredsløb med solpanel som spændingskilde samt en resistor og en oplader.

Figur 4 viser en karakteristik for solpanelet i kredsløbet. Her ses sammenhængen mellem det spændingsfald og den strømstyrke, solpanelet kan levere. 

Ved opladning skal der være et spændingsfald på 5,0 V over opladeren. Samtidig måles et spændingsfald på 4,5 V over resistoren i kredsløbet.

c)

Bestem den effekt mobiltelefonen oplades med.

Aletsch-gletsjeren 

Aletschgletsjeren er den største gletsjer i Alperne. De tre fotos i figur 1 viser, at tykkelsen af gletsjeren bliver mindre år for år på grund af afsmeltning. 

a)

Bestem den gennemsnitlige årlige ændring i gletsjerens tykkelse for perioden 2021 til 2024.

Glacio-isostasi kaldes det fænomen, hvor vægten af en gletsjer trykker kontinentskorpen ned. Dette fænomen kan beskrives med formlen:

Her er Δh indsynkningen af kontinentskorpe som følge af isens vægt, h_is er højden af isen, ρ_is er densiteten af is, og ρ_ka er densiteten af kappen.

En model for glacioisostasi er vist i figur 2.

Figur 2: Model for glacioisostasi 

Arealet af Aletschgletsjeren er 80 km², og volumen er 12 km³. Antag at densiteten for kappen er 3300 kg/m³.

b)

Beregn indsynkningen af jordskorpen.

Forskere har foretaget målinger af gletsjerens massebalance siden 1915. Data for massebalancen er vedlagt i bilag 3c. Bilaget indeholder data for den kummulative massebalance, der viser den samlede ændring i masse pr. kvadratmeter siden 1915.

c)

Præsenter data grafisk og opstil en lineær model for udviklingen frem til år 2100. Gør rede for to faktorer, der kan gøre modellen usikker.

PFAS forurening i Midtjylland

En midtjysk gård har sin egen drikkevandsboring, som indvinder drikkevand fra et terrænnært grundvandsmagasin. Gården ligger i et område præget af glaciale landskabstyper.

a)

Klassificér den glaciale landskabstype på figur 1.

Figur 2 viser et boreprofil med skiftende lag af velsorteret groft sand og sand med ler fra drikkevandsboringen.

Figur 2: Boreprofil fra drikkevandsboring.

For at identificere lagene laves der en geoelektrisk måling i dybden 12 m. Målingen foretages med en Wenneropstilling med elektrodeafstanden 10 cm.

I dybden 12 meter måles strømstyrken 50 mA i det ydre kredsløb og spændingsfaldet 3,8 V mellem de inderste elektroder.

b)

Identificer laget i 12 meters dybde.

I en miljøboring placeret mellem fabrikken og gården, er der påvist PFAS-forurening. Afstanden fra miljøboringen til gårdens drikkevandsboring er 143 m. Grundvandsspejlets hældning er 2,0 m per 100 m. Den gennemsnitlige hydrauliske ledningsevne for grundvandsmagasinet er 10^-4 m/s, og porøsiteten er 40 %.

c)

Tegn en skitse over situationen og beregn, hvor lang tid det vil tage for PFAS-forureningen at nå drikkevandsboringen.

Landhævning i Skandinavien

I Skandinavien er der sket en isostatisk landhævning siden sidste istid.

Figur 1 viser den gennemsnitlige nuværende landhævning for Skandinavien. Den største landhævning sker omkring byen Umeå, der ligger ved A i figur 1.

Figur 1: Nuværende hastighed af isostatisk landhævning i Skandinavien, målt i mm/år. 

a)

Bestem den isostatiske landhævning ved Umeå de sidste 50 år.

Området omkring Gilleleje i Nordsjælland har også været udsat for isostatisk landhævning siden sidste istid. Dette kan ses ved, at en tidligere kystklint ses langt fra den nuværende kystlinje bag et marint forland. Ortofoto og højdekurvekort over området kan ses på figur 2. Højdekurvekortet findes som QGIS-projekt i bilag_5b sammen med et skyggekort.

Figur 2: Ortofoto over område ved Gilleleje (øverst) og højdekurvekort over samme område (nederst). 

b)

Opmål arealet af det marine forland ved indragelse af bilag 5b.

I kystklinten er der fundet et sneglehus fra almindelig strandsnegl (Littorina littorea). En analyse af sneglehuset viste, at indholdet af C-14 udgør 43,21 % af det oprindelige C-14 indhold.

c)

Vurder alderen af kystklinten.