Hoofdstuk 2: Energie op aarde
p.58 De ozonlaag; levensschild
Hoog in de atmosfeer; de ozonlaag (O3), hoog reactief gas, het is giftig en tast weefsel aan. Hoog in
de lucht dient het een doel; beschermen van het leven op aarde tegen ultraviolette straling van de
zon. Zonder deze laag worden bacteriën gedood en onbeschermd weefsel ernstig beschadigd.
De ozonlaag wordt bedreigd door menselijke activiteit; Cfk’s (Chloor, Fluoride en Koolstof)
Ozon wordt steeds afgebroken en weer opgebouwd in de atmosfeer. In de jaren 1980 werd een gat
in de ozonlaag ontdekt boven Antarctica. Vroege lente op het zuidelijk halfrond begint de afbraak
van de ozonlaag tot een minimum in september, oktober. In december verdwijnt het gat wee
Gassen van vulkanische uitbarstingen reduceren ozonconcentraties ook. Gevolgen; toename van
huidkanker, minder oogst en ook oceaanleven leidt eronder.
p.59 Elektromagnetische straling
De zon straalt vooral licht uit. Het meeste zichtbaar (alle kleuren van de regenboog) maar ook
ultraviolet en infrarood licht.
Ook koele objecten en ons lichaam zenden straling uit, warmte.
De aarde straalt evenveel energie uit als ze absorbeert, dit is de energiebalans.
Elektromagnetische energie komt voor over een breed spectrum van golflengtes; licht, radiogolven
en infrarode golven, allemaal met een eigen frequentie. Die meten we in micrometers.
Een micrometer (µm) is een miljoenste meter (10-6m).
Over de breedte van het spectrum komen elektromagnetische golven voor. Gammastraling en
Röntgenstraling (heel korte golf, nanometers, 10-9m) zijn een gevaar voor de gezondheid.
Ultraviolet (10-400 nm of 0,4 µm) is ook schadelijk.
Zichtbaar licht gaat van 0,4 – 0,7 µm (violet, blauw, groen, geel, oranje, rood).
Dan komt bijna infrarood licht, 0,7 – 1,2 µm. Dit is voor ons onzichtbaar.
Korte golf infrarode straling komt ok vooral van de zon; 1,2 – 3 µm.
Middengolf infrarode straling, 3 – 6 µm, komt van de zon of van hete objecten op aarde (bosbranden
of gasbronvlammen).
Thermisch infrarode straling, 6 – 300 µm wordt uitgezonden door lichamen en objecten op aarde,
denk aan een infrarood opname van een huis / stad.
1
Fysische Geografie Samenvatting H2 Energie op aarde
,p.60 Straling en temperatuur
Twee regels: 1. Hete objecten stralen meer energie uit dan koele objecten.
Verdubbel de temperatuur (K) dan vergroot de uitstoot van straling met 16 (4)
2. Hoe heter het object, hoe korter de golflengte.
Daarom zendt de zon licht uit (heel heet, korte golflengte) en de aarde warmte
(Lange golflengte, thermisch infrarood = warmte)
p.61 Zonnestraling
Zon, verwarmd door constante nucleaire reacties heeft een oppervlaktetemperatuur van ± 6000 0C.
Zendt straling uit met een snelheid van 300 000 km/sec, de snelheid van het licht. Duurt 8,5 min.
Voordat deze de aarde bereikt (= 150 000 000 km)
Aarde ontvangt ± 0,5 x 1/1 000 000 000 van de energie van de zon!
Productie en straling van zonne-energie zijn constant = de zonneconstante.
We meten de zonneconstante aan de buitengrens van de atmosfeer, voordat er energie in die
atmosfeer verloren kan gaan. Energie meten we in Watt (W).
De intensiteit van de straling wordt bepaald door de kracht (W) van de straling en het oppervlak dat
erdoor geraakt wordt (of dat het uitzendt). We meten die intensiteit dus in Watt/m2 (W/m2).
De zonneconstante is ± 1361 W/m2.
Kenmerken van zonne-energie
Ons zicht is aangepast aan de golflengte
waar de zonne-energie op zijn hoogst is. Die
energie is op aarde anders dan bovenin de
atmosfeer doordat straling wordt
geabsorbeerd of verspreid, in verschillende
hoeveelheden bij verschillende golflengten
bij de tocht door de atmosfeer.
p.62
De absorptie door de atmosfeer verwarmt
de atmosfeer op een manier die de
wereldwijde energiebalans beïnvloed.
Zonnestralen kunnen in verschillende
richtingen worden verspreid. Gebeurt dit
terug in de ruimte, dan heet dat reflectie.
Zonne-energie die op aarde aankomt
varieert van 0,3 - 3 µm, zgn. korte golf-
straling. Langegolfstraling komt van koelere
objecten, zoals het aardoppervlak met een reikwijdte van 3 – 30 µm.
p.63 Langegolfstraling van de aarde
De bovenste lijn van de straling vanaf aarde (rechts op de afbeelding) toont deze straling bij een
oppervlaktetemperatuur van 230C. Thermale (warmte-)straling, lange golf. De gaten in het straling-
spectrum komen doordat deze straling bijna compleet wordt geabsorbeerd door de atmosfeer,
vooral door waterdamp en koolstofdioxide. (Versterkt broeikaseffect.) De spectra waar wel straling
gemeten wordt, noemen we de vensters waardoor lange golf straling de aarde verlaat en in de
ruimte verdwijnt.
2
Fysische Geografie Samenvatting H2 Energie op aarde
, De wereldwijde stralingsbalans
Over langere tijd gemeten is de
binnenkomende en geabsorbeerde straling
gelijk aan de uitgezonden straling door de
aarde. Omdat de temperatuur van een
oppervlak gedetermineerd wordt door de
hoeveelheid energie dat het absorbeert en
uitstraalt, blijft de temperatuur van de
aarde zo goed als gelijk.
Zonnekracht over de Aarde
De meeste natuurverschijnselen op aarde komen direct of indirect van de zon. Over het geheeld is de
zonne-energie gelijk (in balans), maar verschillende plaatsen op aarde ontvangen verschillende
hoeveelheden op verschillende tijden. De ‘bezonning’ (insolation) is de doorvoersnelheid op de top
van de atmosfeer gemeten. Het hangt af van de hoek van de zon boven de horizon. Hoe hoger de
zon, hoe meer bezonning plaatsvindt.
Verticale straling is intens, bij 450 is het oppervlak dat beschenen wordt 1,4 x groter, bij 300 2x.
Daarom is de intensiteit van de zon het sterkst op de evenaar, het kleinst bij de polen.
p.65 Dagelijkse zonnekracht door het jaar heen
De gemiddelde zonnekracht over 24 uur gemeten is de dagelijkse zonnekracht. Hangt af van twee
factoren; de hoek van instraling en de duur van zonnestraling. Deze worden beide bepaald door de
breedtegraad en de tijd van het jaar. Deze afbeelding moet je kunnen uitleggen! (p.65&66)
3
Fysische Geografie Samenvatting H2 Energie op aarde
p.58 De ozonlaag; levensschild
Hoog in de atmosfeer; de ozonlaag (O3), hoog reactief gas, het is giftig en tast weefsel aan. Hoog in
de lucht dient het een doel; beschermen van het leven op aarde tegen ultraviolette straling van de
zon. Zonder deze laag worden bacteriën gedood en onbeschermd weefsel ernstig beschadigd.
De ozonlaag wordt bedreigd door menselijke activiteit; Cfk’s (Chloor, Fluoride en Koolstof)
Ozon wordt steeds afgebroken en weer opgebouwd in de atmosfeer. In de jaren 1980 werd een gat
in de ozonlaag ontdekt boven Antarctica. Vroege lente op het zuidelijk halfrond begint de afbraak
van de ozonlaag tot een minimum in september, oktober. In december verdwijnt het gat wee
Gassen van vulkanische uitbarstingen reduceren ozonconcentraties ook. Gevolgen; toename van
huidkanker, minder oogst en ook oceaanleven leidt eronder.
p.59 Elektromagnetische straling
De zon straalt vooral licht uit. Het meeste zichtbaar (alle kleuren van de regenboog) maar ook
ultraviolet en infrarood licht.
Ook koele objecten en ons lichaam zenden straling uit, warmte.
De aarde straalt evenveel energie uit als ze absorbeert, dit is de energiebalans.
Elektromagnetische energie komt voor over een breed spectrum van golflengtes; licht, radiogolven
en infrarode golven, allemaal met een eigen frequentie. Die meten we in micrometers.
Een micrometer (µm) is een miljoenste meter (10-6m).
Over de breedte van het spectrum komen elektromagnetische golven voor. Gammastraling en
Röntgenstraling (heel korte golf, nanometers, 10-9m) zijn een gevaar voor de gezondheid.
Ultraviolet (10-400 nm of 0,4 µm) is ook schadelijk.
Zichtbaar licht gaat van 0,4 – 0,7 µm (violet, blauw, groen, geel, oranje, rood).
Dan komt bijna infrarood licht, 0,7 – 1,2 µm. Dit is voor ons onzichtbaar.
Korte golf infrarode straling komt ok vooral van de zon; 1,2 – 3 µm.
Middengolf infrarode straling, 3 – 6 µm, komt van de zon of van hete objecten op aarde (bosbranden
of gasbronvlammen).
Thermisch infrarode straling, 6 – 300 µm wordt uitgezonden door lichamen en objecten op aarde,
denk aan een infrarood opname van een huis / stad.
1
Fysische Geografie Samenvatting H2 Energie op aarde
,p.60 Straling en temperatuur
Twee regels: 1. Hete objecten stralen meer energie uit dan koele objecten.
Verdubbel de temperatuur (K) dan vergroot de uitstoot van straling met 16 (4)
2. Hoe heter het object, hoe korter de golflengte.
Daarom zendt de zon licht uit (heel heet, korte golflengte) en de aarde warmte
(Lange golflengte, thermisch infrarood = warmte)
p.61 Zonnestraling
Zon, verwarmd door constante nucleaire reacties heeft een oppervlaktetemperatuur van ± 6000 0C.
Zendt straling uit met een snelheid van 300 000 km/sec, de snelheid van het licht. Duurt 8,5 min.
Voordat deze de aarde bereikt (= 150 000 000 km)
Aarde ontvangt ± 0,5 x 1/1 000 000 000 van de energie van de zon!
Productie en straling van zonne-energie zijn constant = de zonneconstante.
We meten de zonneconstante aan de buitengrens van de atmosfeer, voordat er energie in die
atmosfeer verloren kan gaan. Energie meten we in Watt (W).
De intensiteit van de straling wordt bepaald door de kracht (W) van de straling en het oppervlak dat
erdoor geraakt wordt (of dat het uitzendt). We meten die intensiteit dus in Watt/m2 (W/m2).
De zonneconstante is ± 1361 W/m2.
Kenmerken van zonne-energie
Ons zicht is aangepast aan de golflengte
waar de zonne-energie op zijn hoogst is. Die
energie is op aarde anders dan bovenin de
atmosfeer doordat straling wordt
geabsorbeerd of verspreid, in verschillende
hoeveelheden bij verschillende golflengten
bij de tocht door de atmosfeer.
p.62
De absorptie door de atmosfeer verwarmt
de atmosfeer op een manier die de
wereldwijde energiebalans beïnvloed.
Zonnestralen kunnen in verschillende
richtingen worden verspreid. Gebeurt dit
terug in de ruimte, dan heet dat reflectie.
Zonne-energie die op aarde aankomt
varieert van 0,3 - 3 µm, zgn. korte golf-
straling. Langegolfstraling komt van koelere
objecten, zoals het aardoppervlak met een reikwijdte van 3 – 30 µm.
p.63 Langegolfstraling van de aarde
De bovenste lijn van de straling vanaf aarde (rechts op de afbeelding) toont deze straling bij een
oppervlaktetemperatuur van 230C. Thermale (warmte-)straling, lange golf. De gaten in het straling-
spectrum komen doordat deze straling bijna compleet wordt geabsorbeerd door de atmosfeer,
vooral door waterdamp en koolstofdioxide. (Versterkt broeikaseffect.) De spectra waar wel straling
gemeten wordt, noemen we de vensters waardoor lange golf straling de aarde verlaat en in de
ruimte verdwijnt.
2
Fysische Geografie Samenvatting H2 Energie op aarde
, De wereldwijde stralingsbalans
Over langere tijd gemeten is de
binnenkomende en geabsorbeerde straling
gelijk aan de uitgezonden straling door de
aarde. Omdat de temperatuur van een
oppervlak gedetermineerd wordt door de
hoeveelheid energie dat het absorbeert en
uitstraalt, blijft de temperatuur van de
aarde zo goed als gelijk.
Zonnekracht over de Aarde
De meeste natuurverschijnselen op aarde komen direct of indirect van de zon. Over het geheeld is de
zonne-energie gelijk (in balans), maar verschillende plaatsen op aarde ontvangen verschillende
hoeveelheden op verschillende tijden. De ‘bezonning’ (insolation) is de doorvoersnelheid op de top
van de atmosfeer gemeten. Het hangt af van de hoek van de zon boven de horizon. Hoe hoger de
zon, hoe meer bezonning plaatsvindt.
Verticale straling is intens, bij 450 is het oppervlak dat beschenen wordt 1,4 x groter, bij 300 2x.
Daarom is de intensiteit van de zon het sterkst op de evenaar, het kleinst bij de polen.
p.65 Dagelijkse zonnekracht door het jaar heen
De gemiddelde zonnekracht over 24 uur gemeten is de dagelijkse zonnekracht. Hangt af van twee
factoren; de hoek van instraling en de duur van zonnestraling. Deze worden beide bepaald door de
breedtegraad en de tijd van het jaar. Deze afbeelding moet je kunnen uitleggen! (p.65&66)
3
Fysische Geografie Samenvatting H2 Energie op aarde
