Grundlagen der Energie, Erdprozesse und Naturphänomene

Energie und Wärmeübertragung

Wärmeübertragungsmechanismen

Wärme kann auf verschiedene Weisen übertragen werden:

• Konvektion: Ein Mechanismus der Wärmeübertragung durch Massenbewegung oder Diffusion in einer Substanz.
• Strahlung: Energie, die von Materie bei einer bestimmten Temperatur ausgestoßen wird und sich direkt von der Quelle in alle Richtungen ausbreitet.
• Leitung: Der einzige Weg der Wärmeübertragung zwischen Körpern in direktem Kontakt.

Energiefluss auf der Erde

Formen des Energieeintritts und -austritts auf der Erde sind Reflexion und Strahlung.

Naturphänomene und Geologie

Winde

Winde sind die Bewegung von Luft in der Atmosphäre, hauptsächlich in der Troposphäre, verursacht durch natürliche Ursachen. Sie sind ein meteorologisches Phänomen. Die Ursache der Winde liegt in den Rotations- und Translationsbewegungen der Erde, die zu erheblichen Unterschieden in der Sonneneinstrahlung führen.

Meeresströmungen

Meeresströmungen sind kontinuierliche und dauerhafte Translationsbewegungen von Wassermassen in den Ozeanen. Sie entstehen typischerweise durch Dichteunterschiede des Wassers, wobei kälteres und/oder salzigeres Wasser eine höhere Dichte aufweist.

Fossile Brennstoffe

Fossile Brennstoffe sind Mischungen organischer Verbindungen, die aus dem Untergrund zur Energiegewinnung durch Verbrennung gewonnen werden. Dazu gehören: Kohle, Erdöl und Erdgas.

Kontinentaldrift

Die Kontinentaldrift ist eine von Alfred Wegener 1912 vorgeschlagene Theorie, die unter anderem darauf basiert, dass die Formen der Kontinente auf beiden Seiten des Atlantischen Ozeans, wie Afrika und Südamerika, zusammenzupassen scheinen.

Photosynthese

Die Photosynthese ist der Prozess, der vitale Energie für Pflanzen erzeugt und dabei Sauerstoff (O₂) freisetzt, welcher für das menschliche Leben und die Entwicklung unerlässlich ist.

Energiequellen

Wasserkraft

Wasserkraft ist Energie, die durch die Nutzung der kinetischen und potenziellen Energie von fließenden Flüssen oder Gezeiten gewonnen wird. Sie ist eine Form erneuerbarer Energie, die durch den Wasserkreislauf – Niederschlag, solare Verdunstung und Wetterphänomene – generiert wird, wodurch große Wassermengen in höher gelegene Gebiete zurückgeführt werden, die Flüsse und Kontinente speisen.

Windenergie

Windenergie ist die Energie, die durch die Wirkung von Luftströmungen (Wind) erzeugt und in andere nützliche Formen für menschliche Aktivitäten umgewandelt wird.

Kernenergie

Kernenergie ist Energie, die durch die Nutzung von Kernreaktionen gewonnen wird, sei es durch spontane Prozesse oder durch menschliche Eingriffe (z.B. Kernspaltung).

Bewegungen der Erde

Arten und Ursachen der Erdbewegung

Wie bewegt sich die Erde? Es gibt vier Hauptbewegungen:

• Rotation
• Translation
• Präzession
• Nutation

Warum bewegt sich die Erde? Die Gravitationskraft der Sonne krümmt den Pfad der Erde, sodass sie eine geschlossene Umlaufbahn bildet.

Wichtige Konzepte und Definitionen

• Turbulenz: Unregelmäßige Luftbewegung, verursacht durch überlagerte Wirbel im gesamten Strömungsfeld.
• Vulkanismus: Eine Reihe geologischer Phänomene im Zusammenhang mit vulkanischer Aktivität, bei denen Material aus dem Erdinneren an die Oberfläche gelangt.
• Seismizität: Die Analyse der Häufigkeit und Verteilung von Erdbeben oder Erschütterungen sowie der dabei freigesetzten Energiemenge.
• Diastrophismus: Die Gesamtheit vieler geophysikalischer Prozesse und Phänomene, die zur Verformung und Verschiebung der Erdkruste infolge innerer Kräfte führen.
• Reflexion: Die Richtungsänderung einer Welle an der Grenzfläche zweier Medien, sodass die Welle in das Medium zurückkehrt, in dem sie entstanden ist.
• Bestrahlung: Der Prozess, bei dem etwas einer beliebigen Form von Strahlung ausgesetzt wird.