Aardrijkskunde H.3 – Aarde klimaat
3.1 De stralingsbalans van de aarde
De stralingsbalans
De straling die de aarde van de zon ontvangt, wordt door de atmosfeer en het aardoppervlak
verwerkt en uiteindelijk weer terug naar het heelal gestraald, dit heet de stralingsbalans. Het
evenwicht in inkomende en uitgaande straling op aarde.
Kortgolvige straling = bestaat uit kort opvolgende trillingen, afkomstig van de zon.
Langgolvige straling = bestaat uit relatief trage trillingen, afkomstig van het
aardoppervlak
Een deel van de kortgolvige straling warmt het aardoppervlak niet op, omdat die wordt
weerkaatst door spiegelende oppervlakken, zoals wolken, sneeuw en ijs. We noemen dit
effect het albedo van de aarde.
Het broeikaseffect
Vooral langgolvige straling wordt geabsorbeerd door gassen als waterdamp, koolstofdioxide
en methaan, die in lage concentraties in de atmosfeer aanwezig zijn. Dit zorgt ervoor dat de
atmosfeer wordt opgewarmd, waardoor de aarde warm blijft.
Zonder broeikaseffect zou de aarde 30 à 35 graden Celsius kouder en daarmee tamelijk
onleefbaar zijn.
Doordat de mens extra broeikasgassen vooral koolstofdioxide, door verbranding van fossiele
brandstoffen aan de atmosfeer toevoegt, wordt het broeikaseffect versterkt. Dit noemen we
het versterkt broeikaseffect. Het risico hiervan is dat het te warm wordt.
De energie die het kost om water te verdampen wordt latente energie genoemd. Die energie
komt vrij op het moment dat de waterdamp condenseert tot wolk.
Ruimtelijke verschillen in instraling
In de tropen staat de zon hoog aan de hemel. De zonnestralen vallen daardoor loodrecht in
en hoeven maar een klein oppervlak te verwarmen. Op onze breedte staat de zon een stuk
lager aan de hemel, waardoor de zonnestralen schuin invallen. Het is hier dan ook kouder.
De gebieden rond de polen worden koel gehouden door het albedo van ijskappen en zee-ijs.
En overdag loopt de temperatuur minder ver op door het albedo van de wolken.
Als je hoger in de bergen komt, wordt de lucht dunner. Deze ijlere lucht heeft ook een minder
sterk broeikaseffect. Daardoor is het in de bergen kouder.
Hoe meer latente energie gevormd wordt, hoe minder energie er over is om de lucht te
verwarmen. Daarom is het overdag rond de evenaar minder warm dan in de Sahara.
, 3.2 Wereldwijde luchtstromen
De atmosferische circulatie
De zon staat in de tropen 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. We spreken van een
lagedrukgebied. Door deze lage druk kan de lucht gemakkelijk opstijgen. De luchtdruk neemt
af met de hoogte. De lucht koelt dan af en daardoor gaat het elke middag regenen.
Lucht stijgt dus bij de evenaar op. Op grotere hoogte gaat de lucht zijdelings afstromen, in dit
geval richting de Noord- en Zuidpool. Rond 30 graden N.B. en Z.B. is de lucht zover afgekoeld
dat die weer gaat dalen. De lucht is dan zwaar en drukt hard op het aardoppervlak. We
spreken nu van een hogedrukgebied. De lucht daalt, warmt op en is gortdroog. We zijn in de
woestijn.
Aan het aardoppervlak stroomt de lucht deels terug naar de evenaar. Een ander deel van de
dalende lucht stroomt richting de polen. Rond 60 graden N.B. en Z.B. stijgt deze relatief
warme lucht weer op tegen koude lucht van de polen. Er ontstaan lagedrukgebieden met
regen en wind.
Op grote hoogte stroomt de lucht weer terug naar 30 graden N.B. en Z.B.. Een ander deel van
de stijgende lucht stroomt op hoogte naar de polen. Daar is het koud. Koude lucht is zwaar
en zal dus dalen. Je vindt er dus een hogedrukgebied. Vanaf dit hogedrukgebied stroomt de
lucht weer terug naar 60 N.B. en Z.B..
Al deze luchtstromen bij elkaar noemen we de atmosferische circulatie. (bron 11)
Het corioliseffect
Lucht stroomt aan het aardoppervlak dus van hoge naar lage druk, maar krijgt een afwijking
doordat de aarde draait. Vanaf met je rug in de wind gezien, is deze afwijking op het zuidelijk
halfrond naar links en op het noordelijk halfrond naar rechts. Dit effect wordt de wet van
Buys Ballot of het corioliseffect genoemd.
De afwijking in de wind wordt veroorzaakt doordat de omtrek van de breedtecirkels richting
de polen afneemt. Een luchtdeeltje op de evenaar moet daardoor in 11 omwenteling van 24
uur een grotere afstand afleggen dan een luchtdeeltje bij ons. De baansnelheid op de
evenaar is dus hoger dan bij ons.
Lucht stroomt dus van een hoge naar een lage baansnelheid (van lage naar hoge breedte), de
wind raakt dan voor op de draaiing van de aarde. Dit gebeurt bij onze (zuid)westenwinden.
Stroomt lucht van een lage naar een hoge baansnelheid (van hoge naar lage breedte), dan
gebeurt het omgekeerde, de wind raakt dan achter op de draaiing van de aarde.
3.1 De stralingsbalans van de aarde
De stralingsbalans
De straling die de aarde van de zon ontvangt, wordt door de atmosfeer en het aardoppervlak
verwerkt en uiteindelijk weer terug naar het heelal gestraald, dit heet de stralingsbalans. Het
evenwicht in inkomende en uitgaande straling op aarde.
Kortgolvige straling = bestaat uit kort opvolgende trillingen, afkomstig van de zon.
Langgolvige straling = bestaat uit relatief trage trillingen, afkomstig van het
aardoppervlak
Een deel van de kortgolvige straling warmt het aardoppervlak niet op, omdat die wordt
weerkaatst door spiegelende oppervlakken, zoals wolken, sneeuw en ijs. We noemen dit
effect het albedo van de aarde.
Het broeikaseffect
Vooral langgolvige straling wordt geabsorbeerd door gassen als waterdamp, koolstofdioxide
en methaan, die in lage concentraties in de atmosfeer aanwezig zijn. Dit zorgt ervoor dat de
atmosfeer wordt opgewarmd, waardoor de aarde warm blijft.
Zonder broeikaseffect zou de aarde 30 à 35 graden Celsius kouder en daarmee tamelijk
onleefbaar zijn.
Doordat de mens extra broeikasgassen vooral koolstofdioxide, door verbranding van fossiele
brandstoffen aan de atmosfeer toevoegt, wordt het broeikaseffect versterkt. Dit noemen we
het versterkt broeikaseffect. Het risico hiervan is dat het te warm wordt.
De energie die het kost om water te verdampen wordt latente energie genoemd. Die energie
komt vrij op het moment dat de waterdamp condenseert tot wolk.
Ruimtelijke verschillen in instraling
In de tropen staat de zon hoog aan de hemel. De zonnestralen vallen daardoor loodrecht in
en hoeven maar een klein oppervlak te verwarmen. Op onze breedte staat de zon een stuk
lager aan de hemel, waardoor de zonnestralen schuin invallen. Het is hier dan ook kouder.
De gebieden rond de polen worden koel gehouden door het albedo van ijskappen en zee-ijs.
En overdag loopt de temperatuur minder ver op door het albedo van de wolken.
Als je hoger in de bergen komt, wordt de lucht dunner. Deze ijlere lucht heeft ook een minder
sterk broeikaseffect. Daardoor is het in de bergen kouder.
Hoe meer latente energie gevormd wordt, hoe minder energie er over is om de lucht te
verwarmen. Daarom is het overdag rond de evenaar minder warm dan in de Sahara.
, 3.2 Wereldwijde luchtstromen
De atmosferische circulatie
De zon staat in de tropen 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. We spreken van een
lagedrukgebied. Door deze lage druk kan de lucht gemakkelijk opstijgen. De luchtdruk neemt
af met de hoogte. De lucht koelt dan af en daardoor gaat het elke middag regenen.
Lucht stijgt dus bij de evenaar op. Op grotere hoogte gaat de lucht zijdelings afstromen, in dit
geval richting de Noord- en Zuidpool. Rond 30 graden N.B. en Z.B. is de lucht zover afgekoeld
dat die weer gaat dalen. De lucht is dan zwaar en drukt hard op het aardoppervlak. We
spreken nu van een hogedrukgebied. De lucht daalt, warmt op en is gortdroog. We zijn in de
woestijn.
Aan het aardoppervlak stroomt de lucht deels terug naar de evenaar. Een ander deel van de
dalende lucht stroomt richting de polen. Rond 60 graden N.B. en Z.B. stijgt deze relatief
warme lucht weer op tegen koude lucht van de polen. Er ontstaan lagedrukgebieden met
regen en wind.
Op grote hoogte stroomt de lucht weer terug naar 30 graden N.B. en Z.B.. Een ander deel van
de stijgende lucht stroomt op hoogte naar de polen. Daar is het koud. Koude lucht is zwaar
en zal dus dalen. Je vindt er dus een hogedrukgebied. Vanaf dit hogedrukgebied stroomt de
lucht weer terug naar 60 N.B. en Z.B..
Al deze luchtstromen bij elkaar noemen we de atmosferische circulatie. (bron 11)
Het corioliseffect
Lucht stroomt aan het aardoppervlak dus van hoge naar lage druk, maar krijgt een afwijking
doordat de aarde draait. Vanaf met je rug in de wind gezien, is deze afwijking op het zuidelijk
halfrond naar links en op het noordelijk halfrond naar rechts. Dit effect wordt de wet van
Buys Ballot of het corioliseffect genoemd.
De afwijking in de wind wordt veroorzaakt doordat de omtrek van de breedtecirkels richting
de polen afneemt. Een luchtdeeltje op de evenaar moet daardoor in 11 omwenteling van 24
uur een grotere afstand afleggen dan een luchtdeeltje bij ons. De baansnelheid op de
evenaar is dus hoger dan bij ons.
Lucht stroomt dus van een hoge naar een lage baansnelheid (van lage naar hoge breedte), de
wind raakt dan voor op de draaiing van de aarde. Dit gebeurt bij onze (zuid)westenwinden.
Stroomt lucht van een lage naar een hoge baansnelheid (van hoge naar lage breedte), dan
gebeurt het omgekeerde, de wind raakt dan achter op de draaiing van de aarde.
