HC 4 Verticaal Evenwicht, Wolken en Neerslag
Adiabatische processen = er wordt geen warmte met de omgeving uitgewisseld.
Bij het uitzetten wordt arbeid verricht: W = p dv ( volume verandering)
1e hoofdwet thermodynamics: dQ = dE + W
Geen toevoer van warmte van buiten: dQ = 0
Energie wordt aan de lucht zelf onttrokken: dE = M * Cv * dT
Temperatuur neemt toe met hoogte = stralingsinversie.
Hoe warmer de lucht hoe meer waterdamp het kan bevatten.
Wolk = verzameling van waterdruppels en ijskristallen.
Amorf (stratiform) = zelfde, helemaal bewolkt.
<<KZ18-04a_VerticaalEvenwicht.pptx>>
<<KZ18-04a_VerticaalEvenwicht.pptx>>
Aantekeningen reader H2
Adiabatisch is dat er geen warmte wordt uitgewisseld met de omgeving. Adiabatische expansie is het
uitzetten zonder toevoer van energie van buitenaf.
Droog-adiabatische processen; lucht is tijdens verticale bewegingen onverzadigd en blijft dat. Per
100 m stijging temp - 1,0 graden.
Verzadigd-adiabatische processen; de temperatuurdaling, die het gevolg is van het uitzetten van de
luchtbel bij stijging, worden tegengewerkt door de warmte die vrijkomt bij condensatie van
waterdamp. De temperatuurverlaging bedraagt daardoor minder dan 1 graad per 100 m.
Als de atmosfeer een temperatuurafname met de hoogte vertoont, die kleiner is dan de droog-
adiabaat, dan is de atmosfeer stabiel voor droog-adiabatische processen.
Is de temperatuur isotherm ( op alle hoogten dezelfde temperatuur), dan is er ook sprake van een
stabiel evenwicht. Een inversie (temperatuur neemt toe met hoogte) is extreem stabiel.
Het evenwicht is onstabiel als de temperatuur meer dan het droog-adiabatisch afneemt met de
hoogte.
Het evenwicht is neutraal als de temperatuur minder afneemt met de hoogte dan droog-adiabatisch.
Als de lucht eenmaal verzadigd is zal hij bij verdere stijging niet meer droog-adiabatisch afkoelen,
maar volgens een verzadigd adiabaat. De temperatuurdaling per 100 m zal dan minder zijn dan 1
graad per 100 m. Om te weten of de lucht stabiel is, neutraal, dan wel onstabiel is moet je in dit
geval het temperatuurverloop met de hoogte vergelijken met de nat-adiabaat.
Dus:
De atmosfeer is stabiel voor droog-adiabatische processen als Y < Ys
De atmosfeer is onstabiel voor droog-adiabatische processen als Y > Ys
De atmosfeer is in neutraal evenwicht als Y = Ys.
Het verticale evenwicht kan op een aantal manieren veranderen:
Aanvoer van elders
Wijziging verticale samenstelling luchtkolom, windsnelheid en richting variëren met de
hoogte
Adiabatische processen = er wordt geen warmte met de omgeving uitgewisseld.
Bij het uitzetten wordt arbeid verricht: W = p dv ( volume verandering)
1e hoofdwet thermodynamics: dQ = dE + W
Geen toevoer van warmte van buiten: dQ = 0
Energie wordt aan de lucht zelf onttrokken: dE = M * Cv * dT
Temperatuur neemt toe met hoogte = stralingsinversie.
Hoe warmer de lucht hoe meer waterdamp het kan bevatten.
Wolk = verzameling van waterdruppels en ijskristallen.
Amorf (stratiform) = zelfde, helemaal bewolkt.
<<KZ18-04a_VerticaalEvenwicht.pptx>>
<<KZ18-04a_VerticaalEvenwicht.pptx>>
Aantekeningen reader H2
Adiabatisch is dat er geen warmte wordt uitgewisseld met de omgeving. Adiabatische expansie is het
uitzetten zonder toevoer van energie van buitenaf.
Droog-adiabatische processen; lucht is tijdens verticale bewegingen onverzadigd en blijft dat. Per
100 m stijging temp - 1,0 graden.
Verzadigd-adiabatische processen; de temperatuurdaling, die het gevolg is van het uitzetten van de
luchtbel bij stijging, worden tegengewerkt door de warmte die vrijkomt bij condensatie van
waterdamp. De temperatuurverlaging bedraagt daardoor minder dan 1 graad per 100 m.
Als de atmosfeer een temperatuurafname met de hoogte vertoont, die kleiner is dan de droog-
adiabaat, dan is de atmosfeer stabiel voor droog-adiabatische processen.
Is de temperatuur isotherm ( op alle hoogten dezelfde temperatuur), dan is er ook sprake van een
stabiel evenwicht. Een inversie (temperatuur neemt toe met hoogte) is extreem stabiel.
Het evenwicht is onstabiel als de temperatuur meer dan het droog-adiabatisch afneemt met de
hoogte.
Het evenwicht is neutraal als de temperatuur minder afneemt met de hoogte dan droog-adiabatisch.
Als de lucht eenmaal verzadigd is zal hij bij verdere stijging niet meer droog-adiabatisch afkoelen,
maar volgens een verzadigd adiabaat. De temperatuurdaling per 100 m zal dan minder zijn dan 1
graad per 100 m. Om te weten of de lucht stabiel is, neutraal, dan wel onstabiel is moet je in dit
geval het temperatuurverloop met de hoogte vergelijken met de nat-adiabaat.
Dus:
De atmosfeer is stabiel voor droog-adiabatische processen als Y < Ys
De atmosfeer is onstabiel voor droog-adiabatische processen als Y > Ys
De atmosfeer is in neutraal evenwicht als Y = Ys.
Het verticale evenwicht kan op een aantal manieren veranderen:
Aanvoer van elders
Wijziging verticale samenstelling luchtkolom, windsnelheid en richting variëren met de
hoogte
