2.1
De stralingsbalans van de aarde
De stralingsbalans
De zon is de belangrijkste energiebron voor de aarde. De straling die de aarde
opvangt, wordt door de atmosfeer en het aardoppervlak verwerkt en uiteindelijk weer
terug naar het heelal gestraald.
De inkomende zonnestraling bestaat uit kortgolvige straling (= straling die bestaat
uit elkaar kort opvolgende trillingen afkomstig van de zon).
Langgolvige straling (= straling die bestaat uit relatief trage trillingen afkomstig van
het door kortgolvige straling opgewarmde aardoppervlak).
Het aardoppervlak straalt veel meer langgolvige straling uit dan het aan kortgolvige
ontvangt. Dit komt omdat het aardoppervlak ook nog langgolvige straling ontvangt
door het broeikaseffect.
Een deel van de overgebleven straling wordt omgezet in twee vormen energie:
- Latente energie (= er verdampt water)
- Voelbare warmte (= direct voelbaar als warmte en is geen stralingsvorm
meer)
Stralingsbalans (= het dynamisch evenwicht in inkomende en uitgaande straling op
aarde). De 100 inkomende kortgolvige straling worden verwerkt en uiteindelijk weer
als 31 eenheden kortgolvige straling en 69 eenheden langgolvige straling
teruggegeven aan het heelal: dit is de uitgaande straling = dynamisch evenwicht.
Broeikaseffect
In de energiebalans van de aarde is er een belangrijke rol voor het broeikaseffect:
het absorberen van langgolvige straling door de atmosfeer en dat is cruciaal voor het
klimaat op aarde.
Het pompt als het ware de warmte rond voordat die weer verloren gaat aan het
heelal. Zonder broeikaseffect is het veel te koud om op aarde te kunnen leven.
Een aantal gassen is cruciaal voor het broeikaseffect: waterdamp, methaan en
koolstofdioxide.
Broeikaseffect versterkt (= het deel van het broeikaseffect dat wordt veroorzaakt
door menselijk handelen. Het gaat hierbij met name om de uitstoot van
koolstofdioxide door de mens).
De uitstoot van koolstofdioxide komt vooral door verbranding van fossiele
brandstoffen als aardolie, aardgas en steenkool
,Ruimtelijke verschillen in straling
De stralingsbalans geldt voor de aarde als geheel, maar het is niet overal even
warm. In de tropen staat de zon hoog aan de hemel → de zonnestralen vallen
loodrecht in en hoeven maar een klein oppervlak te verwarmen.
Op onze breedte staat de zon lager aan de hemel → de zonnestralen vallen schuin
in, hierdoor is het kouder.
Ook in de bergen is het kouder. Hoe hoger, hoe dunner (ijler) de lucht: ijlere lucht
heeft ook een minder sterk broeikaseffect. Daardoor is het in de bergen kouder.
, 2.2
Wereldwijde luchtstromen
De atmosferische circulatie
De zon staat in de tropen (rond de evenaar) hoog aan de hemel, daardoor is het erg
warm. Lucht zet bij opwarming uit, waardoor er per volume eenheid minder
luchtdeeltjes zijn. De lucht is dan dus minder zwaar en drukt minder hard op het
aardoppervlak → lagedrukgebied (= gebied met een lage luchtdruk, dat ontstaat
doordat lucht opstijgt).
De luchtdruk neemt af met de hoogte en de lucht koelt dan af. Koudere lucht kan
minder vocht vasthouden → het gaat regenen. Vanaf de tropen stroomt de lucht op
grotere hoogte af, dus richting de noord- en zuidpool.
Rond de 30 graden noorderbreedte en zuiderbreedte is de lucht zover afgekoeld dat
die weer gaat dalen. De lucht is zwaar en drukt hard op het aardoppervlak →
hogedrukgebied (= gebied met een hoge luchtdruk dat ontstaat doordat de lucht
daalt). De lucht daalt, warmt op en is erg droog (woestijn).
Aan het aardoppervlak stroomt de lucht deels terug naar de evenaar, deels richting
de polen. Rond de 60 graden noorderbreedte en zuiderbreedte stijgt deze relatief
warme lucht op tegen koude lucht van de polen → er ontstaan lagedrukgebieden
met regen en wind.
Rond de polen is het koud. Koude lucht is zwaar en daalt → hogedrukgebied.
Al deze luchtstromen bij elkaar, noemen we de atmosferische circulatie (=
algemeen systeem van luchtstromen op aarde en de daarbij behorende lage- en
hogedrukgebieden).
Het corioliseffect
Lucht stroomt aan het aardoppervlak dus van hoge naar lage druk, maar krijgt
daarbij een afwijking doordat de aarde draait. Deze afwijking is op het zuidelijk
halfrond naar links en op het noordelijk halfrond naar rechts → de wet van Buys
Ballot of het of corioliseffect (= het effect dat luchtstromen een zijdelingse afwijking
krijgen door de draaiing van de aarde.
De afwijking in de wind wordt veroorzaakt doordat de baansnelheid op de evenaar
hoger is dan op onze breedtegraad. Als wind van hoge- naar lage baansnelheid
waait, raakt de wind voor. Dit gebeurt bij onze (zuid)westenwinden die als het ware
met de draaiing van de aarde meewaaien.
De stralingsbalans van de aarde
De stralingsbalans
De zon is de belangrijkste energiebron voor de aarde. De straling die de aarde
opvangt, wordt door de atmosfeer en het aardoppervlak verwerkt en uiteindelijk weer
terug naar het heelal gestraald.
De inkomende zonnestraling bestaat uit kortgolvige straling (= straling die bestaat
uit elkaar kort opvolgende trillingen afkomstig van de zon).
Langgolvige straling (= straling die bestaat uit relatief trage trillingen afkomstig van
het door kortgolvige straling opgewarmde aardoppervlak).
Het aardoppervlak straalt veel meer langgolvige straling uit dan het aan kortgolvige
ontvangt. Dit komt omdat het aardoppervlak ook nog langgolvige straling ontvangt
door het broeikaseffect.
Een deel van de overgebleven straling wordt omgezet in twee vormen energie:
- Latente energie (= er verdampt water)
- Voelbare warmte (= direct voelbaar als warmte en is geen stralingsvorm
meer)
Stralingsbalans (= het dynamisch evenwicht in inkomende en uitgaande straling op
aarde). De 100 inkomende kortgolvige straling worden verwerkt en uiteindelijk weer
als 31 eenheden kortgolvige straling en 69 eenheden langgolvige straling
teruggegeven aan het heelal: dit is de uitgaande straling = dynamisch evenwicht.
Broeikaseffect
In de energiebalans van de aarde is er een belangrijke rol voor het broeikaseffect:
het absorberen van langgolvige straling door de atmosfeer en dat is cruciaal voor het
klimaat op aarde.
Het pompt als het ware de warmte rond voordat die weer verloren gaat aan het
heelal. Zonder broeikaseffect is het veel te koud om op aarde te kunnen leven.
Een aantal gassen is cruciaal voor het broeikaseffect: waterdamp, methaan en
koolstofdioxide.
Broeikaseffect versterkt (= het deel van het broeikaseffect dat wordt veroorzaakt
door menselijk handelen. Het gaat hierbij met name om de uitstoot van
koolstofdioxide door de mens).
De uitstoot van koolstofdioxide komt vooral door verbranding van fossiele
brandstoffen als aardolie, aardgas en steenkool
,Ruimtelijke verschillen in straling
De stralingsbalans geldt voor de aarde als geheel, maar het is niet overal even
warm. In de tropen staat de zon hoog aan de hemel → de zonnestralen vallen
loodrecht in en hoeven maar een klein oppervlak te verwarmen.
Op onze breedte staat de zon lager aan de hemel → de zonnestralen vallen schuin
in, hierdoor is het kouder.
Ook in de bergen is het kouder. Hoe hoger, hoe dunner (ijler) de lucht: ijlere lucht
heeft ook een minder sterk broeikaseffect. Daardoor is het in de bergen kouder.
, 2.2
Wereldwijde luchtstromen
De atmosferische circulatie
De zon staat in de tropen (rond de evenaar) hoog aan de hemel, daardoor is het erg
warm. Lucht zet bij opwarming uit, waardoor er per volume eenheid minder
luchtdeeltjes zijn. De lucht is dan dus minder zwaar en drukt minder hard op het
aardoppervlak → lagedrukgebied (= gebied met een lage luchtdruk, dat ontstaat
doordat lucht opstijgt).
De luchtdruk neemt af met de hoogte en de lucht koelt dan af. Koudere lucht kan
minder vocht vasthouden → het gaat regenen. Vanaf de tropen stroomt de lucht op
grotere hoogte af, dus richting de noord- en zuidpool.
Rond de 30 graden noorderbreedte en zuiderbreedte is de lucht zover afgekoeld dat
die weer gaat dalen. De lucht is zwaar en drukt hard op het aardoppervlak →
hogedrukgebied (= gebied met een hoge luchtdruk dat ontstaat doordat de lucht
daalt). De lucht daalt, warmt op en is erg droog (woestijn).
Aan het aardoppervlak stroomt de lucht deels terug naar de evenaar, deels richting
de polen. Rond de 60 graden noorderbreedte en zuiderbreedte stijgt deze relatief
warme lucht op tegen koude lucht van de polen → er ontstaan lagedrukgebieden
met regen en wind.
Rond de polen is het koud. Koude lucht is zwaar en daalt → hogedrukgebied.
Al deze luchtstromen bij elkaar, noemen we de atmosferische circulatie (=
algemeen systeem van luchtstromen op aarde en de daarbij behorende lage- en
hogedrukgebieden).
Het corioliseffect
Lucht stroomt aan het aardoppervlak dus van hoge naar lage druk, maar krijgt
daarbij een afwijking doordat de aarde draait. Deze afwijking is op het zuidelijk
halfrond naar links en op het noordelijk halfrond naar rechts → de wet van Buys
Ballot of het of corioliseffect (= het effect dat luchtstromen een zijdelingse afwijking
krijgen door de draaiing van de aarde.
De afwijking in de wind wordt veroorzaakt doordat de baansnelheid op de evenaar
hoger is dan op onze breedtegraad. Als wind van hoge- naar lage baansnelheid
waait, raakt de wind voor. Dit gebeurt bij onze (zuid)westenwinden die als het ware
met de draaiing van de aarde meewaaien.
