Kappale 18: Eroosio - liikuttavat voimat

Eroosio

Eroosiolla tarkoitetaan kallio- ja maaperän kulumista veden, tuulen tai jään liikuttaessa rapautumistuotteita paikasta toiseen. Virtaava vesi kuluttaa maankamaraa eniten. Se kuluttaa uomaa virratessaan ja ottaa rapautumistuotteet mukaansa. Tuuli kuluttaa maata yhdessä veden kanssa synnyttäen aallokon. Tuuli myös synnyttää dyynejä kun se kasaa hiekkaa. Jää kuluttaa maata edetessään, sillä se ottaa samalla mukaansa kiviainesta, joka kuluttaa maata hangatessaan sitä.

Kappale 17: Rappautuminen -Kallio murenee

Rapautuminen

Rapautumisella tarkoitetaan kiviaineksen hajoamista lämpötilan vaihtelun, veden, ilman tai eliöiden vaikutuksesta. Sen seurauksena muodostuu kivennäismaalajeja. Rapautumista esiintyy fysikaalisessa, kemikaalisessa ja organogeenisessa muodossa.

Kappale 16: Magmaa ja maanjäristyksiä

Magma

Magma on maansisäistä kiviainesta joka on sulaa. Kun se purkautuu maan päälle sitä kutsutaan laavaksi. Laava muodostaa yhdessä tuhkan kanssa kerrostuluvuoria ja laava muodostaa kilpitulivuoret jos se on tarpeeksi basalttista ja emäksistä.


Litosfäärilaatat

Maanjäristys tapahtuu, kun kallioperään varastoitunut jännitys ylittää kiviaineksen lujuuden. Tällöin kallioperä repeää ja energia vapautuu nopeasti, aiheuttaen seismisiä aaltoja. Suurinosa tapahtuu litosfäärilaattojen reunoilla, mutta maanjäristyksiä tapahtuu myös laattojen keskellä.

Maanjäristysalueet.

Kappale 17: Rapautuminen - kallio murenee

Rapautuminen

Rapautumisella tarkoitetaan kiviaineksen hajoamista lämpötilan vaihtelun, veden, ilman tai eliöiden vaikutuksesta. Kallioperän kovuus vaikuttaa rapautumisennopeuteen. Kun irronnut kiviaines kasaantuu syntyy kivennäismaalajeja. Rapautumisia on erilaisia. Fysikaalisessa eli mekaanisessa rapautumisessa kiviaines murenee erityisesti lämpötilan vaikutuksesta. Kemiallisessa rapautumisessa veteen liuenneet hapot liuottavat kiviaineksen mineraaleja. Ja organogeeninen rapautuminen on eliöiden aiheuttamaa rapautumista.

Kappale 14: Maa - Kolmas kivi auringosta

Maapallo

Maapallo sai alkunsa pöly. ja kaasupilvistä noin 4.6miljardia vuotta sitten. Alkuvaiheessa maapallo oli kuuma planeetta, jonka lämpötilaa nostivat jatkuva meteoriittipommitus sekä maapallon sisäisten radioaktiivisten aineiden hajoaminen. Kun lämpötila nousi, raskaammat alkuaineet rauta ja nikkeli silivat ja alkoivat vajota kohti maapallon sisäosia. Samalla ne työnsivät kevyempiä aineita pintaa kohti. Meteoripommituksen loputtua maapallon pinnalle alkoi jähmettyä kiinteä kivikehä eli litosfääri.

Kappale 15: Geologinen kierto - kivikierrätystä

Mineraalit

Mineraalit ovat eri alkuaineiden muodostamia kemiallisia yhdisteitä ja ne muodostavat suurimman osan maanpallon kuoresta ja kivistä. Jotta aine voidaan luokitella mineraaliksi, sen tulee olla kiinteä, homogeeninen eli yhtennäinen ja syntynyt luonnon prosessissa. Yhteensä mineraaleja yli tunnetaan 4200 kappaletta. Kivilajit koostuvat mineraaliesta ja kivilajit muodostavat yhdessä kallioperän.

Geologinen kierto

Maapallolla syntyy jatkuvasti uutta kallioperää ja vuoristoja mm.vulkanismin avulla. Samalla vuoristot rapautuvat ja pinnan muodot tasoittuvat. Lopuksi irronneet kiviaineet kulkeutuvat meriin ja vajoavat pohjaan. Näin kivet ovat kokoajan liikkeessä ja muuttuvat samalla erilaisiksi kivilajeiksi paineen ja lämpötilan takia

Kappale 13: Biomit päiväntasaajalta navoille

Biomit

Biosfääri muodostuu sinne , missä ilma, vesi ja maaperä yhdistyvät. Veden ja alkuaineiden kiertokulku on ikuista elottoman ja elollisen luonnon välillä.  Kasvit, joilla on samantyyppiset kasvupaikkavaatimukset, muodostavat suuria kasviyhdyskuntia. Ne muodostavar eliöiden ja elottomien tekijöiden kanssa biomeja. Biomeja ovat Trooppiset- ja subtrooppiset sademetsät, savannit, monsuunimetsät, aavikot, nahkealehtinen kasvillisuus, lauhkean vyöhykkeen lehtimetsät, arot, havumetsät, tundra ja vuoristo kasvillisuus.

Kappale 9: Sää - odotettavissa huomisiltaan

Sää

Säällä tarkoitetaan ilmakehän hetkellistä tilaa jollakin alueella. Säähän vaikuttavia tekijöitä ovat lämpötila, pilvisyys, sademäärä, tuuli, ilmankosteus, ilmanpaine ja Auringon säteily.  Näitä havannoimalla meterologit laativat sääennusteen, jolla ennustetaan ilmakehän tulevaa tulaa. Säätiloihin ja niiden vaihteluihin vaikuttaa alueen sijainti maapallolla.
Syklonit

Suurimmat säätilojen vaihtekut havaitaan polaririntamassa, jonne Auringon säteily tulee vinosti kaikkina vuodenaikoina. Esimerkiksi Euroopan säätä on vaikea ennustaa pitkällä aikavälillä, koska siihen vaikuttavat liikkuvat matalapaineet, eli syklonit. Sykloni syntyy, kun hepoasteilla tuleva lämmin ilma kohtaa napa-alueukta tulevan kylmän ilman kanssa. Ilmamassojen rajakohtaan syntyy kieleke, jossa lämmin ilma kohoaa hitaasti kylmän ilman päälle ja kielekkeen kärkeen muodostuu matalapaine. Länsi- ja lounaistuulet kuljettavat syntynyttä matalapainetta. Tätä liikkuvaa matalapainetta kutsutaan sykloniksi.

Kappale 12: Maanpinta - biosfäärin pohja

Maa- ja kallioperä

Maaperä on maankuoren päällimmäinen osa, irtomaakerros, josta kasvit ottavat tarvitsemansa veden ja ravinteet. Sen alla on kallioperä, jonka pinta on ajan kuluessa hajonnut. Yhdessä ne muodostavat maankamaran.

Maalajit ja maannokset

Maaperä koostuu maalajeista, jotka sisältövät lajitteita. Lajitteet jaetaan raekoon mukaan lohkareisiin, kivii, soraan, hiekkaan, hietaan, hiesuun ja saveen. Maalajit koostuvat yleensä kahdesta tai useammasta lajitteesta. Maalajit voidaan jakaa kivennäismaalajeihin ja eloperäisiin maalajeihin niiden syntytavan perusteella. Kivennäismaalajit ovat syntyneet kallioperästä ja eloperäiset ovat syntyneet kuolleista kasveista ja eläimistä niiden hajotessa. Maannos on maaperän yläosaan kehittynyt kerroksellinen rakenne, jonka on saanut aikaan ilmasto, rapautuminen, kasvillisuuden, eläinten ja maaperän hajottajien yhteisvaikutus.

Kappale 11: Ilmasto - aina muutoksessa

Kasvihuoneilmiö apuna elämässä

Maapallon nykyiset elinolosuhteet perustuvat kasvihuoneilmiöön, joka muotoutui jo maapllon synnyn jälkeisinä vuosmiljoonina. Se on mahdollistanut elämän maanpäällä ja ilman sitä täällä voisi olla jopa 33 astetta kylmempää. Mutta se ei kuitenkaan ole hyvä kun olemme nopeuttaneet Maan luonnollista kasvihuoneilmiötä omilla päästöillämme.

Ilmasto muutoksessa

Ilmasto maapallolla on muuttunutusein, on ollut pitkiä lämpöjaksoja, jolloin lunta tai jäätä ei ole ollut ollenkaan ja on myös ollut jääkausia. Jääkausia eli glasiaalikausia on ollut viisi, jolloin ainakin osa maapallosta on ollut jään peitossa. Jääkausien aikana voi olla lyhyempiä lmpöjaksoja, interglasiaaleja, jolloin on lämpimämpää kuin jääkauden aikana, mutta kaikki jää ei silti ole hävinnyt.

Kappale 10: Ilmastot tropiikista jäätiköille

Ilmasto ja ilmastovyöhykkeet

Ilmastolla tarkoitetaan alueelle tyypillistä säätä ja sen vaihtelua pitkällä aikavälillä. Sen kuvaamiseksi käytetään yleensä 30 vuoden tilastolista jaksoa. Ilmastoon vaikuttavat monet tekijät, kutenetäisyys päiväntasaajasta ja merestä, korkeus merenpinnasta, merivirrat sekä tuulet. Ilmasto voidaan luokitella monella tavalla, ne voidaan jakaa meri- manner ja väli-ilmastoihin tai ne voidaan myös jakaa koon mukaan mikro- meso- ja makroilmastoihin. Yleisin luokittelu on kuitenkin ilmastovyöhykkeet, sen avulla ilmastot jaetaan lämpötilan ja sademäärän perusteella viiteen pääluokkaan: trooppiset, kuivat, lauhkeat, viileät ja jääilmastot.

Ilmastodiagrammit

Ilmastoja kuvataan ilmastodiagrammeilla, niissä näkyy keskeisimmät asiat eli keskilämpötila ja -sademärä. Ylewensä diagrammin tekemiseen vaaditaan ensin monen vuoden tiedot, joiden keskiarvojen perusteella diagrammi tehdään.

Kappale 8: Sateet - luvassa pilvistyvää

Sade

Sateet syntyvät pilvissä ja niiden edelytyksenä ovat nousevat ilmavirtaukset. Kun ilma nousee ylöspäin, se jäähtyy ja siinä oleva vesihöyry tiivistyypilvipisaroiksi tai härmistyy jääkiteiksi. Sateen aikaan saamiseksi ilman suhteellinen kosteus eli veden väärä prosentteina siitä osuudesta jonka tietyn lämpöinen ilma voi pidättää, pitää olla 100%, lisäksi ilmassa täytyy olla tiivistymisytimiä kuten noki- tai pölypartikkeleita, joiden ympärille pisarat ja jääkiteet voivat syntyä.

Sadetyypit

Sateet voidaan jakaa syntytapansa mukaan kolmeen päätyyppiin: konvektiosateisiin, orografisiin sateisiin ja rintamasateisiin. Erilaisissa sadetyypeissä vesihöyryä sisältävät ilmamassat kohoavat eri syistä

Konvektiosateet syntyvät kun Aurinko lämmittää voimakkaasti maanpintaa ja maa lämmittää sen yläpuolella olevaa ilmaa. Orografiset sateet eli vuoristosateet taas syntyvät kun mereinen ja kostea ilma kohoaa rannikoa tai vuorenrinnettä pitkin ylöspäin ja jäähtyy matkalla. Rintamasateet syntyvät sykloneiden yhteydessä polaaririntamalla. Sade syntyy kun kylmä ilma pakottaa lämpimän ilman kohoamaan ylöspäin.

Kappale 7: Meret - lämmittävät ja viilentävät

Meret

Yli 70% maapallon pinta-alasta on merten peitossa. Meret jaetaan suuriin valtameriin sekä pienempiin sivumeriin, jotka voidaan jakaa väli- sisä- ja reunameriin. Valtameret ovat syvyydeltään keskimäärin 4000 metriä, mutta voivat olla syvimmillään yli 11 000 metriä syviä. Mannerten ja valtamerten välissä on mannerjalusta, joka reunustaa mantereita ja jatkuu noin 200 metriin asti, jolloin sen vaihtuu mannerrinteeksi, joka vie merenpohjaan asti, missä on melko tasainen syvänmeren tasanko. Merenpohjalla, kohdassa jossa litosfäärilaatat erkanevat on valtameren keskiselänne.

Merissä on kerroksellinen rakenne samoin kuin ilmassa. Meret ovat kerrostuneet veden lämpötilan mukaa, lämpimin on yleensä pinnassa ja kylmin pohjassa. Lämpimän veden alla, ennen kylmää vettä on termokliini, jossa lämpötila laskee nopesti ennen kylmää vettä.

Merivirrat

Merivesi on jatkuvassa liikkeessä, se kiertää kaikkialla valtamerissä sekä pinnalla että syvyyksissä. Meri virrat ovat pysyviä, pinnan suuntaisia virtauksia, jotka syntyvät pääasiassa samaan suuntaan puhaltavien tuulten vaikutuksesta. Coriolisilmiö muokkaa tuulen aiheuttamaa liikettä niin, että pohjoisella pallonpuoliskolla pintavirtaus käntyy oikella ja eteläisellä puoliskolla taas vasemmalla omaan liike suuntaansa nähden.

Merivirrat jaetaan kylmiin ja lämpimiin sen mukaan onko niiden alueella tuoma vesi lämpimämpää vai kylmempää kuin siellä jo ollut vesi. Merivirrat tasaavat lmäpötiloja tehokkaasti. Kylmät merivirrat viilentävät rannikkoalueiden keksilämpötiloja ja aiheuttavat kuivuutta, kun taas lämpimät merivirrat nostavat keskilämpötiloja ja lisäävät sateita.

Merivirrat ovat myös pystysuuntaisessa liikkeessä, ne joko painuvat pohjaa kohti tai kumpuavat syvyyksistä pintaan. Vajoamisen aiheuttaa veden tiheyden kasvu joko veden kylmetessä tai sen suolaisuuden lisääntyessä, tämä aiheuttaa syvänmeren merivirtoja, jotka virtaavat eri suuntiin kuin pintaosien merivirrat. Pintaan kumpuavia merivirtoja syntyy kun merivirta törmää mannerjalustaan, tällöin nouseva vesi nostaa ravnteita pintaan, jolloin vesistä tulee hyviä kalapaikkoja.

Aallot 

Aallot syntyvät meren pintaan tuulen vaikutuksesta. Kun tuulipuhaltaa vedenpinnan yllä, osa sen liike-energiasta siirtyy kitkan avulla veden liike-energiaksi ja veteen alkaa tulla pyörivää liikettä. Pyörivä liike saa aikaan veden pinnan rikkoutumisen, jonka vuoksi tuuli pystyy tarttumaan veteen entistäkin paremmin mikä kasvattaa aaltoja. Mitä kauemmin ja nopeammin tuuli puhaltaa samaan suuntaan, sitä suuremmiksi aallot kasvavat. Aaltoja on myös erilaisia, on ristiaallokko, joka syntyy kun kahdesta eri suunnasta tulevat aallot yhdityvät ja on tyrskyjä, jotka ovat murtuvia aaltoja. Näiden lisäksi on vielä hyökyaallot eli tsunamit, jotka syntyvät merenalaisen maanjäristyksen tai tulivuoren purkauksen seurauksena, jolloin syntyy suuria aaltoja, jotka voivat saada aikaan paljon tuhoa.

Kappale 6: Vesikehä - kiertää ja kuljettaa

Maapallon vedet

Vesikehä eli hydrosfääri koostuu merien, mantereiden ja ilmakehän vesistä. Suurin osa maapallon vedestä on merissä suolaisena vetenä. Makean veden osuus on alle 3%, josta suurin osa on sitoutunut jäätikköihin ja lumeen.

Ilmakehän vesivarasto on pieni, mutta sen kautta kulkeutuu paljon vettä, koska kaikki veden kiertokulussa osallisena oleva vesi kiertää jossain vaiheessa ilmakehän kautta. Jäätikkö- ja pohjavesivarastot ovat suhteellisen suuret, mutta niistä vesi haihtuu hyvin hitaasti.

Veden kiertokulku

Maapallon vesi on jatkuvassa kiertoliikkeessä mantedeiden ja ilmakehän välillä.  Kiertokulkua ylläpitää Auringon säteilyenergia ja Maan painovoima. Lämpö saa aikaan veden haihtumisen muun muassa pintavesistä ja kasvien pinnalta. Suurinosa lämmöstä vapaustuu Auringosta, mutta lämpöä vapautuu myös maan sisältä lähinnä vulkaanisilla alueilla. Lisäksi kasvien ja eläinten elintoiminnot vapauttavat vettä ilmakehään. Tätä kutsutaan transpiraatioksi

Maa- ja pohjavesi

Maan pinnanalaiset vedet ovat maavesi ja pohjavesi. Maavesi tarkoittaa maaperään sitoutunutta vettä, joka on kiinnittynyt maa-aineksenhiukkasiin eli maapartikkeleihin. Pohjavesi on taas maanpinnan alle imeytynyttä, pohjavesivyöhykkeeseen kulkeutunutta vettä. Maa- ja pohjaveden määrää säätelevät sadanta sekä lumien sulamisesta vapautuva vesi. Veden imeytymiseen vaikuttavat myös paikalliset tekijät, kuten maa- ja kallioperän vedenjohtavuus, sateen määrä ja kesto, maaston muodot, maanpinnan laatu ja kasvillisuus. Pohjaveden pinta yhtyy maanpintaan vesistöissä, soilla ja lähteillä, joista sitä saa otettua käytöön.

Vuorovesi 

Vuorovesi on ilmiö, jonka aiheuttavat Maan pyöriminen akselinsa ympäri sekä Maan, kuun ja Auringon vetovoimat. Kuun ollessa suoraan jonkin paikan yläpuolella se vetää vettä itseään kohti ja aiheuttaa pullistuman meressä, samaan aikaan Maan toisella puolella vesi pullistuu, koska siellä kuun vetovoima on pienin.Näitä pullistumia kutsutaan nousuvesiksi eli vuoksiksi, samaan aikaan vesi laskee Maan sivuilla ja aiheuttaa laskuveden eli luoteen. Nämä vaihtelevat paikkaa 12 tunnin ja 25 minuutin välein, jolloin vuorovesivaihteluun kuluu aikaa 24 tuntia ja 50 minuuttia eli niiden ajankohta vaihtuu päivittäin. Päivittäisen vaihtelun lisäksi vuorovedellä on myös 28 päivän sykli, jonka aikana tulee kahdesti tulvavuoksi. Tämä normaalia voimakkaampi nousuvesi johtuu Auringon ja kuun yhteisvaikutuksesta kun ne ovat samalla akselilla maahan nähden. Myös normaalia pinempi nousuvesi eli vajaavuoksi aiheutuu kuun ja Auringon yhteisvaikutuksesta, mutta tällöin kuun ja Auringon on oltava 90 asteen kulmassa maasta katsottuna.

Kappale 5: Tuulet - tyyntä myrsyn edellä

Tuulet ja ilmanpaine

Tuuli on ilman liikettä. Sen energia on peräisin auringosta. Auringon lämpö jakautuu epätasaisesti maanpinnalle, tämä saa aikaa eroja lämpötiloissa ja ilmanpaineissa, tuulet tasoittavat näitä eroja. Aurinko lämmittää maanpintaa ja maa ja sen yläpuolella oleva ilma lämpenevät, lämmin ilma laajenee ja muuttuu kevyemmäksi, jolloin se kohoaa ylöspäin. Tätä ilmiötä kutsutaan konvektioksi. Kun ilmaa kohoaa suuria määriä syntyy matalapaine ja paikkoihin, joissa ilma tulee takaisin alas syntyy korkeapaine. Tuuli syntyy kun nämä erot pyrkivät tasautumaan. Tuulen nopeus ilmoitetaan metreinä sekunnissa (m/s).

Päiväntasaajalla alue saa eniten auringon säteilyä, ja tropiikissa maanpintaa ja merien pintavesiin imeytyy säteilyä ympäri vuoden. Kun maa ja meri lämpenevät, ne lämmittävät yläpuolella olevaa ilmaa, ilmanpaine alenee ja syntyy pysyvä matalapainealue. Ilma kohotessaan viilenee, ja kääntyy kohti pohjoista ja etelää ja painuu alas noin 30. leveysasteiden kohdalla. Näitä alueita kutsutaan hepoasteiksi ja niille alueille syntyy korkeanpainealue. Tämä paine pyrkii tasautumaan, eli menee päiväntasaajaa kohti, syntyy pasaatituulet. Maapallon pyöriminen kääntää nämä tuulet koillis- ja kaakkoispasaateiksi.

Pohjoisalueilla vallitsevat laskevat ilmavirtaukset. Navoilta puhaltaa kylmiä tuulia kohti etelää, ja coriolisilmiö kääntää ne itätuuliksi. Hepoasteiden korkeapainealueilta ilma virtaa kohti napa-alueita länsituulina. Kun nämä tuulet kohtaavat, syntyy polaaririntama. Tällä alueella syntyy kaikkina vuodenaikoina liikkuvia matalapaineita eli sykloneja.                     

Monsuuni-, paikallis- ja myrskytuulet

Monsuunituulet ovat vuodenaikaistuulia, jotka aiheutuvat mantereen ja meren erillaisesta lämpenemisestä. Paikallistuulet ovat pieniä ja yleensä vuorokaudenaikojen mukaan suuntaansa vaihtavia tuulia. Niihin kuuluvat muunmuassa: maatuuli, merituuli, rinnetuuli, valumatuuli ja föhntuuli. Myrskytuulet syntyvät voimakkaan matalapaineen yhteydessä. Kun tuulen nopeus ylittää 21m/s voidaan puhua myrskytuulesta.

Kappale 4: Ilmakehä - suojaa ja suodattaa

Ilmakehä

Ilmakehä eli atmosfääri koostuu kerroksista, jotka ympäröivät maapalloa. Kerrokset ovat kemiallisesti koostumukseltaan melko samanlaisia, mutta niiden tiheys pienenee korkeuden kasvaessa. Maan vetovoima estää ilmakehän kaasuja karkaamasta. Ilma on kaasuseos, joka koostuu suurimmilta osin typestä (78%) ja hapesta (21%). Loput siitä on hiilidioksidia, argonia ja muita kaasuja, sekä vesihöyryä ja kiinteitä aineita, kuten tuhkaa, pölyä, suolakiteitä ja aerosoleja.

Ilmakehän jako

Ilmakehä jaetaan kerroksiin kaasukoostumuksen tai lämpötilan mukaan. Sillä ei ole selvää loppua, sillä ylöspäin mentäessä ilmanpaine vain laskee ja laskee ja lopulta ylimpänä on vain yksittäisiä vetyatomeja.

Kaasujen tiheyden mukaan ilmakehä jaetaan kahteen kerrokseen, homosfääriin ja heterosfääriin. Homosfääri on ilmakehän alaosa maanpinnalta noin 100 km korkeuteen. Sen kaasukoostumus on tasalaatuista ja sekoittunutta. Heterosfääri on ilmakehän ylempi osa noin 100 km korkeudesta ylöspäin ja siellä kaasut ovat kerrostuneina molekyylipainonsa mukaan niin, että alempana on raskaita ja ylempänä kevyitä molekyylejä.

Lämpötilan mukaan ilmakehä jaetaan useampaan osaan kuin koostumuksen mukaan. Alimpana on troposfääri joka ylettyy 8-16 km korkeuteen, riippuen paikasta. Tässä kerroksessa tapahtuvat kaikki havaitsemamme sääilmiöt. Troposfäärin yläpuolella on stratosfääri, jossa sijaitsee UV-sätilyä voimmaakkaasti imevä otsonikerros, joka mahdollistaa elämän säilymisen Maan päällä. Seuraavaksi tulee mesosfääri, joka absorboi hyvin vähän Auringon säteilemää energiaa. Tässä kerroksessa tapahtuvista ilmiöistä tutuimpia ovat meteorit eli tähdenlennot. Ylimpänä ilmakehässä on termosfääri, jonka alempi osa on ionosfääri, siellä syntyvät revontulet. Ilmakehän kaikkein uloin kerros on eksosfääri, joka sisältöö lähinnä vetyä ja heliumia. Magnetosfääri on Maan magneettikentän vaikutusalue, joka ulottuu kauas ilmakehän ulkopuolelle, sen saavat aikaan Maan ytimen sähkövirrat ja se ohjaa aurinkotuulen pääosin maapallon ohi.

Säteilytase ja säteilyn absorboituminen

Auringon säteily etenee avaruudessa valonnopeudella enrgiaa menettämättä. Ilmakehän yläosaan saapuvaa säteilyn määrää kutsutaan aurinkovakioksi. Puolet tästä säteilystä saavuttaa maanpinnan ja lähes viidesosa imeytyy eli absorboituu ilmakehään, loppuosa säteilystä heijastuu pilvistä tai siroaa takaisin avaruuteen ilman molekyyleistä.

Kasvihuoneilmiö 
Maan ilmakehä toimii eristävänä kerroksena, joka päästää Auringosta tulevan säteilyn maanpinnalle ja samalla eristää lämpösäteilyä karkaamasta suoraan avaruuteen. Ilman tätä ilmiötä maapallolla ei voisi elää. Tärkeimmät kasvihuonekaasut ovat vesihöyry, hiilidioksidi ja  metaani. Ihmisen toiminta voimistaa kasvihuoneilmiötä, mikä on johtanut ilmaston lämpenemiseen.

Otsonikerros ja suurin osa otsonista sijaitsee stratosfääristä noin 20-25 kilometrin korkeudessa. Otsoni on todella helposti reagoiva molekyyli, joten se absorboi vaarallisimmat UV- säteilyt.

Kappale 3: Maa pyörii radallaan

Maapallo

Maa on pyöreä, hieman navoiltaan litistynyt taivaanlappale, geoidi. Maan läpi kulkee kuviteltu akseli navalta navalle, jonka ympäri maapallo pyörii itään. Kierros kestää yhden vuorokauden ja saa aikaan vuorokaudenajat. Pyöriminen saa myös aikaan coriolis-ilmiön, joka kääntää verivirtoja ja tuulia.

Aikavyöhykkeet

Maapallo on jaettu 24 aikavyöhykkesee. Tätä järjestelmää sanotaan GMT-aikavyöhykejärjestelmäksi ja se on maailmanlaajuinen. Järjestelmä perustuu sopimukseen siitä, että nollapituuspiiri kulkee Lontoon kautta ja siitä 7,5 astetta itään ja länteen noudatetaan GMT-aikaa. Siirryttäessä länteen vähennetään GMT-ajasta tunti 15 asteen välein ja siirryttäessä itään siihen lisätään tunti 15 asteen välein. Aikavyöhykkeiden kohdatessa Tyynellämerellä on kansainvälinen päivämääräraja, kun sen ylittää, vaihtuu vuorokausi. Nykyään lähes identtinen järjestelmä UTC on kuitenkin korvannut GMT-järjestelmän.

Vuodenajat

Maa kiertää Aurinkoa hieman soikealla kiertoradallaan ja se on kallistunut akseliinsa nähden, nämä aiheuttavat vuodenaikojen vaihtelun. Yksi kierros Auringon ympäri kestää tarkalleen 365 päivää ja 6 tuntia, jonka takia joka neljänteen vuoteen lisätään yksi päivä, etteivät vuodenajat menisi sekaisin pitkällä aikavälillä. Kun Maan pohjoinen pallonpuolisko on kääntyneenä Aurinkoon päin, pohjoisella pallonpuoliskolla on kesä, samaan aikaan eteläisellä pallonpuoliskolla on talvi. Ja Kun eteläisellä pallonpuoliskolla on kesä, niin pohjoisella pallonpuoliskolla on talvi. Mutta käntöpiirien välinen alue saa vuodenajasta riippumatta aina paljon Auringon säteilyä, sillä Aurinko paistaa aina kohtisuoraan johonkin päin sitä aluetta, jolloin alueella on käytännössä aina kesä.

Valaistusvyöhykkeet

Kääntöpiirien välistä aluetta, joka saa jatkuvasti Auringon säteilyä, kutsutaan tropiikiksi, siellä päivän pituus on noin 12 tuntia. Kalottialueilla Auringon säteily on vähäistä vuodenajasta riippumatta, sillä säteily jakaantuu laajalle alueelle. Kalottialueilla esiintyy myös yötön yö ja kaamos kerran vuodessa. Kalottialueiden ja tropiikin välissä on keskileveyksien alue, siellä aurinko ei koskaan paista suoraan maanpintaa kohti, muttei siellä myöskään ole kaamosta tai yötöntä yötä.

Kappale 2: Aurinko - tähti tähtien joukossa

Yleistä

Nykytieteen mukaan maailmakaikkeus sai alkunsa noin 13.7 miljardia vuotta sitten. Alkuräjähdyksen energiasta pieni osa säteilee edelleen taustasäteilynä. Maailmankaikkeus on suunnattoman suuri, tyhjä ja kylmä - lämpötila on vain kolme astetta absoluuttisen nollapisteen yläpuolella. Kaikesta materiasta noin 70% on vetyä ja noin 30% heliumia, muita alkuaineita on hyvin pieni määrä. Aine ei ole jakautunut tasaiseti maailmankaikkeudessa, siitä suurinosa on keskittynyt tähtiin ja galakseihin, joita alkioi syntyä noin puolen miljardin vuoden kuluttua alkuräjähdyksestä. Galaksit etääntyvät toisistaan edelleen alkurjähdyksen seurauksena. Vielä ei tiedetä loppuuko laajeneminen vai kiihtyykö se. Epäselvää on myös se onko alkuräjähdyksessä syntynyt muitakin maailmakaikkeuksia.

Aurinkokunta

Aurinkokunta on syntynyt noin 4.6 miljardia vuotta sitten pölystä ja kaasuista muodostuneen pyörivä kiekkomaisen pilven tiivistyessä. Lähellä tapahtui todennäköisesti supernova räjähdys, josta vapautui alkuaineita planeettojen rakennusaineiksi. Pöly- ja kaasupilven pyörimisnopeus kiihtyi ja sen keskustaan, tiheimpään kohtaan muodostui Aurinko. Ympärille jääneistä aineistä tiivistyi planeetat ja niiden kuut, kääpiöplaneetat ja lisäksi asteroidit, meteoriiti ja komeetat. Planeetat kiertävät Aurinkokunnan keskustähteä kaikki samaan suuntaan ja niiden kiertorata on melkein samassa tasossa. Planeetat jaetaan kahteen ryhmään: kiviplaneettoihin ja kaasuplaneettoihin.

Aurinko

Aurinko on hehkuvan kuuma, jättiläismäinen kaasupallo. Se muodostaa 99,8 % Aurinkokuntamme massasta. Aurinko koostuu pääosin vedystä ja heliumista. Se pyörii akselinsa ympärin noin kerran kuukaudessa. Auringon ytimen lämpötila on 15 miljoonaa astetta. Ytimen kuumuudessa ja paineessa tapahtuu fuusioreaktioita. Syntynyt energia siirtyy hitaasti pinnalle eli tänään maapallolle saapunut säteily on syntynyt miljoonia vuosia sitten maapallon ytimessä. Auringon pintaa kutsutaan fotosfääriksi, sen lämpötila on noin 5500 astetta. Siinnä on kylmempiä kohtia joita kutsutaan auringonpilkuiksi ja ne erottuvat fotosfääristä tummempina kohtina. Fotosfäärin ulkopuolella on 1500km paksuinen kerros: Kromosfääri. Se on ohut kaasukerros. Korona on Auringon uloin kaasukehä, jossa hiukkaistiheys on erittäin alhainen ja lämpötila korkea. Koronasta virtaa aurinkotuulia kaikkialle aurinkokuntaan.

Auringon tulevaisuus

Tähdet syntyvät, säteilevät ja kuolevat. Pienet tähdet elävät pidemoään ja kun ne kuolevat se lakkaa säteilemästä ja luhistuu ja jäähtyy valkoiseksi kääpiöksi. Suuri tähti räjähtää elämänsä lopussa  valtavana supernovana: hetken tähti loistaa kirkkaampana kuin kokonainen galaksi ja luuhistuu kasaan neutronitähdeksi tai mustaksi aukoksi.

Oma keksikokoinen tähtemme, Aurinko, on elämänsä puolessa välissä. Sen Vetyvarastot riittävät vielä noin 5 miljardia vuotta. Kun tähden vetyvarastot vähenevät, fuusioreaktiot siirtyvät kauemmaksi ytimestä ja tähti laajenee. Siitä syntyy punainen jättiläinen. Sen pinta ylettää melkein maan radalle. Lopulta punaisen jättiläisen uloimmat osat hajoavat sumuksi ja sisäosat luuhistuvat valkoiseksi kääpiöksi. Tähti jäähtyy ja sammuu. Sen elämä päättyy ja siitä tulee musta kääpiö.

Kappale 1: Mitä, missä ja miksi

Maantiede

Maantiede eli geografia on yleissivistävä tieteenala. Se tutkii luonnon ja ihmisen ilmiöitä ja niiden syitä ja seurauksia. Aina 1800-luvulle asti maantiede oli löhinnä karttojen laatimista. Nykyisin maantiede tutkii luontoa ja ihmisen luomia järjestelmiä sekä niiden välisiä vuorovaikutussuhteita. Luonnon ja ihmisen suhdetta tarkastellaan maantieteessä aina alueellisesti. Alueellisuus vaihtelee lokaalista globaaliin eli paikallisesta maailmanlaajuiseen. Maantieteelle on ominaista synteesien tekeminen. Maantiede jaetaan yleismaantieteeseen ja aluemaantieteeseen.

Kartta

Kartta on yleistetty kuva alueesta ja sen keskeisistä piirteistä. Kartografia eli karttaoppi on karttojen tuottamiseen keskittynyt tieteenala. Maantieteen isänä voidaan pitää kreikkalaista Erasthothenestä, koska hän otti käyttöön pituus- ja leveyspiirit sekä arvioi maapallon ympäryysmitan.Suurin edistysaskel maantieteessä on, kun maapalloa päästiin kuvaamaan lentokoneesta satelliittien avulla. Satellittien avulla saadaan myös elävää kuvaa maapallolta. Satelliitteihin perustuvaa GPS-paikannusta höydyntävät monet tahot, kuten laiva-, taksi- ja lentoliikenne. Karttaprojektio on menetelmä, jossa maan pinta tai osa siitä projisoidaan kaksiulotteiselle tasolle kartaksi. Koska maa on pallomainen, sitä ei voi levittää suoraan tasoksi ilman, että joko välimatkat, muodot tai suunnat vääristyvät. Siksi en kehitelty useita karttaprojektioita jotka soveltuvat eri käyttötarkoituksiin.

Vanha kartta

 Paikkatieto on sijintiin liittyvää tietoa, Perinteisintä paikkatietoa ovar kartat. Niissä löytyvät sijaintitioedot ja ominaisuustiedot. Yksittäiset paikkatiedot muodostavat paikkatietoaineiston. Nämä aineistot ovat digitaalista tietoa, jota käsitellään erityisten paikkatieto-ohjelmistojen avulla. Paikkateitojärjestelmä eli GIS muodostuu ohjelmistosta, sen käyttäjustä ja paikkatietoaineistosta.