Kappale 20: Maisema - luonnon taidonnäyte

-Maisemalla tarkoitetaan maantietessä ihmisen näköaistillaan havaitsemaa kaukonäkymää eli kaukoympäristöä. Se voidaan jakaa luonnon- ja kulttuurimaisemaan.
-Luonnonmaantieteellisten ilmiöiden tuntemus on avain maiseman tulkintaan. Yleensä maiseman tarkastelu alkaa pinnanmuodoista.
-Kartat sekä ilma- ja satelliittikuvat helpottavat maiseman tulkintaa laajemmilla alueilla.
-Suomi voidaan jakaa kuuteen maisema-alueeseen pinnanmuotojen,vesistöjen, kasvillisuuden ja ihmisen toiminnan perusteella: Lappi, Pohjanmaa, Saaristo-Suomi, Etelä-Suomi, Järvi-Suomi ja Vaara-Suomi.

Kappale 19: Jäätikön jäljet - muinaiset merkit

-Mannerjäätikkö muovaa maisemaa, kun se hioo kallioperää ja kasaa moreenia. Mannerjäätikön sulamisvedet lajittelevat aineksen hiekaksi, soraksi ja saveksi, jotka sulamisvirtojen avulla kasautuvat eri paikkoihin veden virtausnopeuden mukaan.
-Mannerjäätikön etenemisestä johtuvia pinnanmuotoja ovat drumliinit ja silokalliot.
-Mannerjäätikön sulamisvesien kasaamia muodostumia ovat harjut, deltat ja sandurit.
-Salpausselät ovat monimutkaisia reunamuodostumia, jotka koostuvat pääosin moreenista ja sen päälle kasaantuneesta harjuaineksesta. Moreeniharjanteet yhdistävät usein laajoja deltoja.
-Mannkohoaminen on hidas prosessi, jossa mannerjään alle painautunut maankamara jälleen kohoaa omalle tasolleen.

Kappale 18: Eroosio - liikuttavat voimat

-Eroosiovoimia ovat virtaava vesi, aallot, tuuli ja liikkuva jää.
-Eroosiovoimat kuluttavat, kuljettavat, lajittelevat ja kasaavat rapautumistuotteita.
-Joen yläkuoksulla joki on kapea ja syvä ja sen vesi virtaa nopeasti. Alajuoksulla joki on leveä, matala ja hitaasti virtaava.
-Suisto eli delta syntyy alueelle, jossa joki laskee mereen ja haarautuu useiksi suuhaaroiksi.
-Tuuli kuljettaa pieniä hiekanjyviä pitkiäkin matkoja. Kuivilla alueilla tuulen kuljettama hiekka hioo kallioita tyvestä ja muodostaa sienikallioita.
-Dyynejä syntyy, kun tuuli siirtää hiekkaa mukanaan ja kasaa sitä keoksi.

Kappale 7: Meret - lämmittävät ja viilentävät

Maapallon pinnasta meret peittävät yli 70%. Ne jaetaan suuriin valtameriin ja pienempiin sivumeriin. Valtameriä ovat Tyynimeri, Atlantti, Intian valtameri, Eteläinen jäämeri ja Jäämeri. Ne ympäröivät mantereita sivumerien avulla, kuten Välimeri ja Karibianmeri. Sisämeriä ovat Itämeri ja Mustameri, reunameret, kuten Pohjanmeren, erottaa valtameristä saarijonot.

Merenpohja on pinnanmuodoiltaan eli topografialtaan yhtä vaihtelevaa kuin mantereiden topografia. Valtamerten keskisyvyys on noin 4000 metriä. Syvimmät kohdat ovat Tyynenmeren länsiosassa olevat Mariaanien ja Mindanaon haudat noin 11 000 metrin syvyydessä.

Merien pinnalla vesi on lämpimämpää kuin pohjalla auringon vaikutuksesta. Lämpimän pintaosan paksuus voi olla jopa 500 metriä. Lämpimän kerroksen alla termokliinisissä lämpötila laskee nopeasti. Termokliinin alapuolella on hyvin kylmää vettä, joka yltää valtamerten pohjaan asti. Siellä lämpötilat vaihtelevat 0:n ja 5:n Celsius-asteen välillä.

Merivesi on jatkuvasti liikkeessä. Se kiertää sekä pinnalla että syvyyksissä. Merissä on samankaltaisia virtauksia kuin ilmakehässä, jotka syntyvät pääasiassa tuulen aiheuttamana. Merivirrat jaetaan lämpimiin ja kylmiin sen mukaan, onko niiden kuljettama vesi lämpimämpää vai kylmempää kuin samalla leveyspiirillä yleensä vallitseva meriveden lämpötila. Kylmät merivirrat viilentävät rannikkoalueiden keskilämpötiloja ja aiheuttavat kuivuutta. Kuivuus johtuu siitä, että mereltä mantereelle puhaltava ilma on kuivaa, koska vesihöyry tiivistyy sateeksi jo kylmän merivirran yläpuolella. Lämpimät merivirrat nostavat rannikkoalueiden keskilämpötiloja ja lisäävät sateita, koska haihtuminen on suurempaa.

Kappale 9: Sää - odotettavissa huomisiltaan

Säällä tarkoitetaan ilmakehän hetkellistä tilaa jollakin alueella. Siihen vaikuttavia säätekijöitä ovat lämpötila, pilvisyys, sademäärä, tuulen nopeus ja suunta, ilmankosteus, ilmanpaine ja auringonsäteily. Näitä mitataan maa- ja merihavaintoasemien säätutkilla ja -sateelliiteilla.

Euroopan säätä on vaikea ennustaa pitkällä aikavälillä, koska siihen vaikuttavat liikkuvat matalapaineet eli syklonit. Sykloni syntyy, kun hepoasteilta tuleva lämmin ilmamassa kohtaa napa-alueilta tulevan kylmän ilmamassan. Ilmamassojen rajakohtaan syntyy kieleke, jossa lämmin ilma kohoaa hitaasti kylmän ilman päälle ja kielekkeen kärkeen muodostuu matalapaine. Syklonin kielekkeen etureunaan, jossa lämmin ilmamassa kohoaa kylmemmän ilmamassan päälle, syntyy lämmin rintama. Kylmä rintama syntyy kielekkeen takareunaan, jossa napa-alueilta tuleva kylmä ilma työntää lämmintä ilmaa voimakkaasti ylöspäin.

Sään ääri-ilmiöillä tarkoitetaan normaalista poikkeavia myrskyjä, tulvia, helteitä, kuivuusjaksoja, rankkasateita ja poikkeuksellisen rankkoja lumisateita ja jäätäviä olosuhteita. Tällaisten ilmiöiden ennustetaan lisääntyvän tulevaisuudessa ilmastonmuutoksen takia. Ääri-ilmiöiden esiintymistiheydet ja sijaintien alueelliset ja ajalliset jakaumat muuttuvat. Samalla tuhot koskettavat yhä useampia ihmisiä väestönkasvun takia.

Kappale 11: Ilmasto - aina muutoksessa

Maapallon nykyiset elinolosuhteet perustuvat kasvihuoneilmiöön, joka muotoutui jo maapallon synnyn jälkeisinä vuosimiljoonina noin 4 miljardia vuotta sitten.

Maapallolla on ollut useita pitkiä, satojen miljoonien vuosien pituisia, lämpöjaksoja. Lämpötila on tuolloin ollut 5-10 astetta nykyistä korkeampi eikä jäätä tai lunta ole esiintynyt suuressa määrin missään, ei edes napa-alueilla. Maapallolla on ollut viisi jääkausiaikaa eli glasiaalikautta, jolloin osa maapallosta on peittynyt jäätiköiden alle.

Ihminen on voimistanut kasvihuoneilmiötä vapauttamalla ilmakehään runsaasti kasvihuonekaasuja. Näistä merkittävimmät ovat hiilidioksidi, metaani, otsoni, dityppioksidi eli ilokaasu ja monet teollisesti tuotetut kemikaalit kuten hiilivedyt sekä fluori- ja bromiyhdisteet. Myös vesihöyry on voimakas kasvihuonekaasu, mutta sen määrään ilmakehässä ihminen ei suoraan vaikuta. Merkittävin ilmastonmuutosta voimistava kaasu on hiilidioksidi. Sitä vapautuu fossiilisten polttoaineiden kuten öljyn, kivihiilen ja maakaasun käytöstä, sementin valmistuksesta ja sademetsien hakkuista. Ilmastomalleilla on ennustettu, että maapallon keskilämpötila nousee tällä vuosisadalla 1-6 astetta nykyisestä.

Kappale 12: Maanpinta - biosfäärin pohja

Maaperä on maankuoren päällimmäinen osa, irtomaakerros, josta kasvit ottavat tarvitsemansa veden ja ravinteet. Sen alla on kallioperä, jonka pinta on pitkän ajan kuluessa paikoitellen hajonnut ja rapautunut pieniksi paloiksi tuulen, sateen ja lämmönvaihteluiden vaikutuksesta. Yhdessä kallioperä ja maaperä muodostavat maankamaran.

Maaperä koostuu maalajeista, jotka sisältävät lajitteita. Lajitteet jaotellaan rakeiden läpimitan mukaan. Lajitteita ovat muun muassa lohkareet, sora ja hiekka. Maalajit koostuvat useimmiten kahdesta tai useammasta lajitteesta, harvoin vain yhdestä. Maalajit jaetaan kivennäismaalajeihin ja eloperäisiin maalajeihin niiden syntytavan perusteella. Kivennäismaalajit ovat syntyneet kallioperästä rapautumalla. Eloperäiset maalajit ovat syntyneet kuolleiden kasvien ja eläinten hajotessa.

Maannos on maaperän yläosaan kehittynyt kerroksellinen rakenne, jonka on saanut aikaan ilmaston, rapautumisen, kasvillisuuden, eläinten ja maaperän hajottajien yhteisvaikutus. Eri leveysasteilla on erilaisia maannoksia. Maannoksia ovat tundramaannos ja vuoristomaannos, podsoli, ruskomaa, mustamulta eli tsernosemi, savannimaannokset, terra rossa, latosoli, aavikkomaannos ja tulvamaannos.

Kappale 13: Biomit päiväntasaajalta navoille

Biosfääri muodostuu sinne, missä ilma, vesi ja maaperä yhdistyvät. Auringon energia virtaa ravintoketjuissa ekosysteemin läpi. Veden ja alkuaineiden kiertokulku on ikuista elottoman ja elollisen luonnon välillä. Kasvit, joilla on samantyyppiset kasvupaikkavaatimukset, muodostavat suuria kasviyhdyskuntia. Ne muodostavat muiden eliöiden sekä abioottisten eli elottomien tekijöiden kanssa biomeja. Biomien levinneisyysalueet noudattavat yleensä ilmastovyöhykkeiden rajoja.

Trooppiset sademetsät sijaitsevat päiväntasaajan molemmin puolin alueilla, missä on aina lämmintä ja sataa päivittäin. Lajit ovat erittäin monimuotoisia: hehtaarilla voi kasvaa satoja eri puulajeja. Puusto kasvaa kerroksittain, ja suurimmat puut voivat kasvaa yli 60 metrin korkuisiksi. Aluskasvillisuutta tai pensastoa ei trooppisissa sademetsissä juuri ole, sillä tiheät puiden latvustot päästävät läpi vain vähän Auringon säteilyä.

Subtrooppiset sademetsät muodostuvat mantereiden itäosiin, joissa lämpimien merivirtojen takia sataa erityisen runsaasti kesäisin. Lajimäärät ovat kuitenkin pienempiä kuin trooppisissa sademetsissä. Puut ovat suurimmaksi osaksi ainavihantia, mutta osa puulajeista pudottaa lehtensä talveksi. Alueet ovat voimakkaasti viljeltyjä sekä Aasiassa että Pohjois- ja Keski-Amerikassa. Alueiden tyypillisiä viljelykasveja ovat riisi, tee ja maissi.

Savannit sijaitsevat trooppisilla alueilla, trooppisten sademetsien etelä- ja pohjoispuolella sekä päiväntasaajan alueen ylängöillä. Savannille on muodostunut kasvillisuutta, joka kestää kuivien kausien ja sadekausien vaihteluita. Sadekauden alkaessa kasvillisuus herää kuivan kauden aikaisesta horroksesta nopeasti, kasvaa, kukkii ja sopeutuu tämän jälkeen taas uuteen kuivaan kauteen.

Monsuunimetsät sijaitsevat monsuunisateiden alueilla lähinnä Aasiassa. Lajirunsaudeltaan monsuunimetsät muistuttavat trooppisia sademetsiä, mutta sadekausien ja kuivien kausien jakautuminen eri vuodenajoille aiheuttaa sen, ettei puusto ole yhtä tiheää ja korkeaa kuin sademetsissä. Tämä lisää Auringon valon määrää, minkä vuoksi aluskasvillisuutta ja pensaistoa on enemmän.

Aavikot voivat olla joko trooppisia, subtrooppisia tai kylmyysaavikoita. Aavikoilla sademäärä on aina pieni, mikä johtuu alueiden korkeapaineen vyöhykkeistä. Aavikoita esiintyy 15. ja 30. leveysasteen välillä, kääntöpiirien tuntumassa sekä mantereiden sisäosissa. Kylmät merivirrat saavat aikaan aavikoita rannikoille, koska vesi sataa mereen ennen kuin se pääsee rannalle asti. Poikkeuksen muodostaa Aasian monsuunialue, jossa monsuunisateet estävät aavikoitumisen kääntöpiiristä huolimatta.

Nahkealehtistä eli välimerenkasvillisuutta esiintyy talvisateiden alueella mantereiden länsireunoilla. Kuumat, kuivat kesät ja viileät, sateiset talvet johtuvat välimerenilmastosta ja Auringon zeniittiaseman siirtymisestä. Sateen ja kuivuuden vaihtelut luovat karun elinympäristön kasveille. Ne ovatkin sopeutuneet ankaran kuiviin kesäolosuhteisiin pienin, vahapintaisin lehdin.

Lauhkean vyöhykkeen lehtimetsät kasvavat pääosin pohjoisella pallonpuoliskolla. Lehtimetsän kasvukautta rytmittävät tasainen ympärivuotinen sademäärä ja selkeät vuodenajat. Euroopassa tyypillisiä puita ovat jalot lehtipuut kuten tammi, vaahtera, jalava, saarni ja lehmus. Aasian ja Pohjois-Amerikan itäosien metsät ovat lajistoltaan runsaampia.

Arot sijaitsevat mantereiden keskiosissa. Ne ovat lauhkean vyöhykkeen puuttomia ruohostoalueita, joita on lähinnä pohjoisella pallonpuoliskolla. Pohjois-Amerikassa aroa kutsutaan preeriaksi, Argentiinassa pampaksi, Unkarissa pustaksi ja Aasiassa stepiksi. Arojen maannos mustamulta on ravinteikasta, ja tämän vuoksi aroilla viljellään ja kasvatetaan karjaa. Kesät ovat kuumia ja talvet viileitä.

Havumetsävyöhyke eli taiga ulottuu Pohjois-Amerikasta Pohjois-Euroopan kautta Siperiaan. Puut ovat havupuita, jotka ovat sopeutuneet kylmiin talviin. Niiden neulasten vahapeite suojaa pakkasilta. Puulajeja ovat erityyppiset männyt ja kuuset. Koska puut ovat ikivihreitä, eli eivät pudota lehtiään, ne luovat metsiin jatkuvan varjostuksen. Tämä vähentää pensaiston ja aluskasvillisuuden lajimääriä. Aluskasvillisuutta on kuitenkin aina - joko sammalia, jäkäliä tai varpukasveja.

Tundrakasvillisuutta esiintyy kylmällä vyöhykkeellä, jossa lämpimimmän kuukauden keskilämpötila on aina alle +10 astetta. Maaperä on ikuisessa roudassa - joskin pintamaa sulaa kesällä muutaman kummenen senttimetrin syvyydeltä. Silloin se muodostaa varpukasveille, sammalille ja jäkälille suotuisan kasvupaikan. Tundralla ei kasva puita.

Mitä korkeammalle merenpinnasta siirrytään, sitä kylmempi on lämpötila. Lämpötila laskee reilut puoli astetta jokaista 100 metrin nousua kohden. Tämä tarkoittaa sitä, että kasvillisuusvyöhykkeet muuttuvat nopeasti vuorenrinnettä ylös mentäessä.

Kappale 14: Maa - kolmas kivi Auringosta

Maapallon sisärakenne jaetaan kolmeen kerrokseen: ytimeen, vaippaan ja kuoreen.

Sisimpänä maapallon keskellä on 1230 kilometriä paksu, kuuma ja tiheä sisäydin. Se on muodostunut raudasta ja osin nikkelistä. Maapallon sisäytimessä paine on kolme miljoonaa kertaa maapallon pinnan ilmanpainetta suurempi. Valtavan paineen takia rauta ja nikkeli ovat sisäytimessä kiinteässä olomuodossa, ja sen lämpötilan arvioidaan olevan 3000-6000 astetta.

Kiinteän ytimen ympärillä on sulasta raudasta muodostunut 2250 kilometriä paksu ulkoydin. Sulan ulkoytimen aines on liikkeessä sisäytimen ympärillä, mikä aiheuttaa voimakkaita sähkövirtoja. Nämä muodostavat maapallon magneettikentän, joka voidaan havaita esimerkiksi kompassilla.

Magneettikenttä on elämän kannalta ratkaisevan tärkeä, koska se suojaa maapalloa avaruudesta saapuvalta kosmiselta säteilyltä. Magneettiset navat ovat ytimen virtausten takia liikkeessä. Noin kerran miljoonassa vuodessa Maan magneettikentän napaisuus kääntyy eli pohjoisnavasta tulee etelänapa ja päinvastoin.

Vaippakerros sijaitsee maapallon ulkoytimen ja kuoren välissä. Alavaippakerros on 2230 kilometriä paksu. Se muodostuu pääosin silikaateista eli piin ja hapen yhdisteistä sekä magnesiumin ja raudan happiyhdisteistä. Alavaippa on enimmäkseen kiinteää ainesta, jonka lämpötila on 1300 astetta. Sen päällä on 150-400 kilometriä paksu kiinteä ylävaippa. Se muodostaa vaihtumisvyöhykkeen alavaipan ja sulan, plastisen kerroksen eli astenosfäärin välillä.

Maapallon kuorikerros muodostuu useista litosfäärilaatoista, jotka liikkuvat eri suuntiin. Maanjäristykset syntyvät, kun nämä laatat törmäävät toisiinsa ja raskaampi mereinen laatta painuu törmäyssaumassa hitaasti kevyemmän mantereisen laatan alle astenosfääriin ja sulaa. Laattojen törmäyskohtaan syntyy useita kilometrejä syvä syvänmeren hauta.

Kappale 15: Geologinen kierto - kivikierrätystä

Maapallon kuori ja kivet muodostuvat pääosin mineraaleista. Ne ovat eri alkuaineiden muodostamia kemiallisia yhdisteitä. Jotta aine voidaan luokitella mineraaliksi, sen tulee olla kiinteä, homogeeninen eli yhtenäinen ja syntynyt luonnon prosessissa. Mineraaleista kaksi - maasälvät ja kvartsi - muodostavat noin 60% koko maankuoresta. Yhteensä mineraaleja tunnetaan maapallolla yli 4200.

Malmimineraaliksi kutsutaan mineraalia, joka sisältää niin paljon jotakin metallia, että metallin erottaminen eli rikastaminen on taloudellisesti kannattavaa. Kun mineraalit yhdistyvät kiinteäksi kappaleeksi, muodostuu kivilaji. Jotkin kivilajit voivat muodostua lähes pelkästään yhdestä mineraalista, kuten kvartsiitti kvartsista, mutta yleensä kivilaji on muodostunut kolmesta viiteen eri mineraalista. Erilaisia kivilajeja on tuhansia. Ne muodostavat yhdessä kallioperän.

Magmakivet syntyvät maapallon sisällä olevasta sulasta magmasta kiteytymällä ja jähmettymällä. Ne jaetaan kahteen pääluokkaan, syväkiviin ja pintakiviin.

Kun litosfäärilaatat törmäävät toisiinsa, suuri paine ja korkea lämpötila muuttavat alkuperäisten kivilajien fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia. Ilmiötä kutsutaan metamorfoosiksi ja syntyneitä kivilajeja metamorfisiksi eli muuntuneiksi kivilajeiksi.

Sedimenttikivet eli kerrostuneet kivet syntyvät, kun vesi, tuuli ja jäätiköt kuljettavat kallioperästä rapautunutta ainesta, joka kerrostuu painanteisiin sedimenteiksi eli maalajikerrostumiksi.

Kappale 16: Magmaa ja maanjäristyksiä

-Vulkaanisia ilmiöitä ovat tulivuorenpurkaukset, kuumat lähteet ja vulkaaniset kaasupurkaukset
-Kerrostulivuoret ovat muodoltaan korkeita ja kartiomaisia. Niiden purkaus alkaa usein räjähdysmäisesti. Kilpitulivuoret ovat laakeita ja laajoja, eikä purkauksista yleensä vapaudu vulkaanista tuhkaa.
-Maanjäristykset ovat seurausta kallioperän jännitysten äkillisestä vapautumisesta, kun kallioperä repeää järistyskeskuksessa eli hyposentrissä.
-Maanjäristyksessä lähtee liikkeelle seismisiä pitkittäisiä P-, poikittaisia S- ja pinta- eli L-aaltoja. Niiden avulla voidaan määrittää tarkaa järistyskeskus ja järistyksen voimakkuus. Seismisten aaltojen avulla on saatu selville myös maapallon sisärakenne.

Kappale 17: Rapautuminen - kallio murenee

-Rapautuminen eli kallioperän mureneminen jaetaan fysikaaliseen eli mekaaniseen rapautumiseen, kemialliseen ja organogeeniseen rapautumiseen.
-Rapautumisnopeus riippuu alueen lämpötilasta ja kosteudesta sekä kallioperän ominaisuuksista.
-Massaliikunnot kuljettavat irtonaista maa-ainesta rinteiltä laaksoihin. Metsien hakkuut, rankat sateet ja maanjäristykset voivat laukaista maanvieremän.

Kappale 10: Ilmastot tropiikista jäätiköille

Ilmastoja voidaan luokitella monella eri tavalla. Ne voidaan jakaa yleisesti meri-, manner- ja väli-ilmastoihin tai esimerkiksi koon perusteella mikro-, meso- ja makroilmastoihin.

Köppenin luokituksessa maapallon ilmastot jaetaan lämpötilan ja sademäärän perusteella viiteen pääluokkaan: trooppiset ilmastot, kuivat ilmastot, lauhkeat ilmastot, viileät ilmastot ja jääilmastot.

Trooppiset ilmastot sijoittuvat päiväntasaajan molemmin puolin ja jokaisen kuukauden keskilämpötila ylittää 18 Celsius-astetta. Lämpötila ei eroa eri vuodenaikoina toisistaan ja vuotuinen sademäärä on suuri.

Kuivat ilmastot sijaitsevat kääntöpiirien molemmin puolin. Laskevat ilmavirtaukset ovat alueella valllitsevia ja siksi sademäärä jää vähäisekst itai kuukausittaiseksi. Sää on yleensä selkeää ja lämmintä tai kuumaa.

Lauhkeat ilmastot sijoittuvat kääntöpiirien ja napapiirien väliselle alueelle. Lauhkeus aiheutuu usein meren läheisyydestä. Sateita tulee läpi vuoden, kesät ovat lämpimiä ja talvet leutoja.

Viileät ilmastot sijoittuvat myös kääntöpiirien ja napapiirien väliselle alueelle, mutta ovat selkeästi mantereisia ilmastoja. Niille ovat tyypillisiä kylmät talvet ja lauhkeat kesät. Sateita saadaan tasaisesti ympäri vuoden.

Jääilmastot sijaitsevat napojen ympärillä. Luokkaan kuuluvat tundra-alueet ja ikuisen jään peitossa olevat alueet.

Kappale 8: Sateet - luvassa pilvistyvää

Sade syntyy pilvessä. Sateen edellystyksenä ovat nousevat ilmavirtaukset. Kun ilma nousee ylöspäin, se jäähtyy ja siinä oleva vesihöyry tiivistyy pilvipisaroiksi tai härmistyy jääkiteiksi. Ilmassa on aina haihtumisen seurauksena syntynyttä vesihöyryä. Veden määrää ilmassa voidaan mitata absoluuttisesti tai suhteellisesti. Absoluuttinen kosteus ilmaisee veden määrän grammoina kuutiometriä kohden. Suhteellinen kosteus ilmaisee veden määrän prosentteina siitä osuudesta, jonka tietyn lämpöinen ilma maksimissaan pidättää. Vesihöyryn tiivistyminen alkaa kastepisteessä, jossa ilman suhteellinen kosteus on 100%. Lisäksi tarvitaan tiivistymisydintä, esimerkiksi noki-, pöly-, suola- ja tuhkapartikkeleita, joiden ympärille pisarat ja jääkiteet voivat syntyä.

Sade voi syntyä pilvessä kahdella eri tavalla: jääkide- tai törmäys-yhdistymisprosessissa. Törmäys-yhdistymisprosessissa polvipisarat kasvavat suuremmiksi, koska niihin tiivistyy vesihöyryä ja ne törmäilevät toisiinsa. Suurin osa sateista syntyy jääkideprosessissa. Siinä pilven yläosa jäähtyy ja noin -15 Celsius-asteen lämpötilassa syntyy jääkiteitä, joiden ymärille vesihöyry alkaa nopeasti härmistyä. Jääkiteet kasvavat ja alkavat pudota painavina kohti maata.

Sadetyypit jaetaan syntytapansa mukaan kolmeen päätyyppiin: konvektiosateet, orografiset sateet ja rintamasateet. Konvektiosateita syntyy, kun Aurinko lämmittää voimakkaasti maanpintaa ja maa lämmittää yläpuolella olevaa ilmaa. Lämmennyt ilma kohoaa nopeasti korkealle, jolloin kosteus tiivistyy kumpu- ja ukkospilviksi. Lämmin ilma voi pidättää suuren määrän vesihöyryä, joten tyypillinen konvektiosade on raju ja lyhtyaikainen ukkoskuuro tropiikissa.

Orografiset sateet eli vuoristosateet syntyvät, kun mereinen ja kostea ilmamassa kohtaa rannikon tai vuorenrinteen ja kohoaa ylöspäin. Kohoava ilmamassa viilenee ja siinä oleva kosteus tiivistyy sateiksi vuoren merenpuoleisille rinteille. Vuoren ylittänyt ilmamassa kuivuu ja lämpenee, minkä takia suojapuolella on vähäsateista ja kuivaa.

Rintamasateita esiintyy polaaririntamassa sykloneiden yhteydessä. Sade syntyy, kun kylmä ilmamassa pakottaa lämpimän ja kostean ilman kohoamaan ylös. Lämpimässä rintamassa syntyy pitkäaikaisia ja heikkoja sateita.

Kappale 6: Vesikehä - kiertää ja kuljettaa

Vesikehä eli hydrosfääri koostuu merien, mantereiden ja ilmakehän vesistä. Kauan sitten se koostui lähinnä vain metaanista, vesihöyrystä, typestä, hiilidioksidista, vedystä ja ammoniakista. Maapallon jäähtyessä vesihöyry tiivistyi ja meret syntyivät. Meriin syntyi alkeellista elämää ja siitä alkoi eliöiden kehitys.

Suurin osa maapallon vesistä on merissä suolaisena vetenä. Makeaa vettä on alle 3%. Suurin osa siitäkin on jäätä ja lunta antarktisilla alueilla ja vuorten huipuilla. Osa juomakelpoisesta vedestä on pohjavettä ja osa taas pintavetenä joissa ja järvissä.

Ilmakehän kautta kulkeutuu paljon vettä, koska kaikki veden kiertokulussa osallisena oleva vesi kiertää jossain vaiheessa ilmakehän kautta. Myös jokien ja järvien kautta kulkee paljon vettä, mutta niidenkin vesivarastot ovat pienet.

Maapallon vesi on jatkuvassa kierrossa mantereiden, valtamerien ja ilmakehän välillä. Se muuttaa olomuotoaan kierron aikana. Se esiintyy maapallolla kolmessa olomuodossa: kiinteänä eli jäänä, nesteenä eli vetenä ja kaasuna eli vesihöyrynä. Veden kiertokulkua eli hydrologista kiertoa pitävät yllä Auringon säteilyenergia ja Maan painovoima. Auringon lämpösäteily aiheuttaa veden haihtumisen meristä ja mantereilta ilmakehään, missä tuulet kuljettavat sitä paikasta toiseen. Sieltä se sataa takaisin maan pinnalle ja kulkeutuu meriin jokien ja järvien kautta.Transpiraatioksi kutsutaan sitä, kun kasvien ja eläinten elintoiminnot vapauttavat vettä ilmakehään.

Maavedeksi kutsutaan maaperään sitoutunutta vettä, joka on kiinnittynyt maa-aineksen hiukkasiin eli maapartikkeleihin. Vesi muodostaa maapartikkeleiden ympärille kalvomaisen rakenteen, jonka ulkopuolella on ilmaa. Tämä estää veden suotautumisen pohjavedeksi. Pohjavedeksi kutsutaan maanpinnan alle imeytynyttä, pohjavesivyöhykkeeseen kulkeutunutta vettä. Pohjavesialueilla maaperän huokoset ovat täyttyneet kokonaan vedestä eikä joukossa ole lainkaan ilmaa. Pohjavesimuodostumaa, jossa on runsaasti vapaata pohjavettä, sanotaan akviferiksi.

Vuorovedellä tarkoitetaan säännöllistä veden pinnan laskua ja nousua. Se aiheutuu Kuun, Maan ja Auringon vetovoimien yhteisvaikutuksesta sekä Maan pyörimisestä akselinsa ympäri. Kuun vetovoima on 3 kertaa suurempi kuin Auringon. Sekä nousuvesi eli vuoksi että laskuvesi eli luode esiintyvät kahdesti vuorokaudessa, 12 tunnin ja 25 minuutin välein. Kahdesti 28 vuorokauden jakson aikana Kuun ja Auringon vetovoimat yhdistyvät ja aiheuttavat erittäin voimakkaan nousuveden eli tulvavuoksen. Kun Kuu on suorassa kulmassa Maahan nähden, aiheutuu tavallista matalampi nousuvesi eli vajaavuoksi.