Aardrijkskunde: Weer, klimaat en
klimaatopwarming
Opbouw van de atmosfeer
Atmosfeer = het gasvormig omhulsel dat zich om een hemellichaam bevindt
Is de atmosfeer overal (in zijn verschillende lagen) uniek?
Ja, de atmosfeer is uniek afhankelijk van de planeet én de hoogte binnen die atmosfeer. Elke planeet heeft een
andere samenstelling, temperatuurverdeling, druk en dynamiek in zijn atmosfeer. Zelfs op aarde verschillen de
eigenschappen van de atmosfeer sterk tussen de lagen.
Welke kenmerken kan je nu reeds onderscheiden?
In elke laag kunnen we kenmerken onderscheiden zoals:
- Temperatuurverloop (stijgend of dalend met hoogte)
- Samenstelling van gassen (bijv. ozon in de stratosfeer)
- Luchtdruk (daalt exponentieel met hoogte)
- Dichtheid (neemt af met hoogte)
- Fenomenen (weer, poollicht, meteoren, etc.)
Denk je dat de atmosfeer op alle planeten dezelfde is?
Nee, zeker niet. Elke planeet heeft een unieke atmosfeer. Enkele voorbeelden:
- Mars: Dunne atmosfeer, vooral CO₂, nauwelijks bescherming tegen straling.
- Venus: Dikke atmosfeer, extreem veel CO₂, hoge druk en temperatuur.
- Jupiter: Geen vaste oppervlakte, atmosfeer van waterstof en helium, met stormen zoals de Grote Rode Vlek.
- Titan (maan van Saturnus): Dichte atmosfeer met stikstof en methaan.
Indeling Km Luchtdruk Samenstelling Temperatuur (°C) Kenmerken
atmosfeer hoogte (hPa)
Exosfeer 600 en Bijna vacuüm Ionosfeer: Zeer hoge Overgang naar de
(ionsfeer) hoger 10-10 hPa N2, He, N, O temperaturen, maar ruimte, zeer dunne
door de lage lucht
dichtheid niet
voelbaar (1600°C) Astronauten in ISS
Thermosfee +/- 400 km Stikstof, zuurstof, en Kan oplopen tot Aurora's (poollicht),
r (ionsfeer) geïoniseerde 1000°C of hoger satellieten draaien
deeltjes in deze laag,
radiogolven worden
teruggekaatst
Mesosfeer 90 km Stikstof, zuurstof, en -85°C - 300°C Koudste laag,
zeer weinig meteoren
waterdamp verbranden hier
Stratosfeer 50 km 1 hPa N2 0°C Ozonlaag
O3 absorbeert
CO2 UV-straling,
H2O temperatuur stijgt
met de hoogte,
vliegtuigen
Troposfeer 0 - 10 km 1013 hPa - 78% N2 15 - -55°C Weerprocessen,
200 hPa 20 % O2 dunste laag maar
Ar bevat 80% van alle
CO2 lucht
,Temperatuur
→ het energiebudget van de aarde
Meting
De temperatuur van de lucht wordt gemeten onder een geventileerde thermometerhut, op 1,50 m boven
grasoppervlak. De hut dient om de thermometer aan rechtstreekse zonnestraling te onttrekken. Er worden twee
hutten gebruikt.
- Kleinste hut (voor hulpstations): max. kwikthermometer & min. alcohol thermometer.
- Grote hut kan ook nog een thermograaf bevatten.
Vele hulp stations beschikken ook nog over een gewone en over een vochtige thermometer om de luchtvochtigheid
te meten.
Amplitudo
Het verschil tussen de gemiddelde temperatuur van de warmste maand en van de koudste maand geeft het
jaaramplitudo.
Ware en gereduceerde temperatuur - isothermen
= op de temperatuurkaarten worden alle plaatsen met gelijke temperatuur (dag, maand, jaar) verbonden. De lijnen
die deze plaatsen verbinden worden isothermen genoemd. Iso-amplituden verbinden de plaatsen met gelijk
gemiddeld amplitudo.
Wanneer het gaat over de temperatuur zoals ze wordt waargenomen, spreekt men van ware temperatuur. Worden
de temperaturen herleid tot het zeeniveau (de temperatuur daalt immers in verzadigde lucht met ongeveer 1°C per
180 m) dan spreekt men van gereduceerde temperaturen.
, Verklarende factoren voor temperatuurverschillen
Land/ zee - situatie
- water geeft trager zijn warmte af dan land (neemt het ook langzaam op)
- land/ continent (zomer: warm, winter: zeer koud) extreme verschillen
- zee/ marine (zomer: mild, winter: zacht)
De invalshoek van de zonnestralen
De instraling varieert met de invalshoek (hoek tussen de loodlijn op het aardvlak en de zonnestraal die dit aardvlak
bereikt) volgens de formule: de cosinus-wet van Lambert (1728-1777)
De invalshoek van de zonnestralen varieert met:
- de geografische breedte
- het seizoen
- het uur van de dag
- de hellingsgraad van het reliëf
De duur van de bestraling
De duur van de bestraling heeft tot gevolg dat de thermische evenaar gelegen is op het noordelijk halfrond. De
periode van opwarming voor het N-halfrond duurt immers 186 dagen, voor het Z-halfrond 178 dagen. In de zomer
zijn de dagen langer dan in de winter zodat de aarde langer bestraald wordt.
Temperatuur en hoogte
Temperatuur daalt met de hoogte (gemiddeld 1°C per 180 m in verzadigde lucht), omdat de zon de aarde opwarmt
en die warmte van onderuit uitstraalt.
Hogere gebieden (zoals bergtoppen) warmen sneller op en koelen sneller af, wat leidt tot grote
temperatuurverschillen tussen dag en nacht.
Inversie is een uitzondering: hierbij stijgt de temperatuur met de hoogte. Dit gebeurt bij:
- Statische inversie: door nachtelijke afkoeling bij heldere hemel.
- Dynamische inversie: koude lucht zakt in valleien bij reliëfrijk terrein.
Bodem
- Klei houdt vocht vast → warmt trager op dan zand.
- Donkere bodems absorberen meer warmte dan lichte.
- Droge, doorlaatbare bodems warmen sneller op.
Vegetatie
- Begroeiing tempert temperatuurverschillen.
- In bossen is het koeler in de zomer.
- Gras is de standaard ondergrond voor temperatuurmetingen.
Luchtvochtigheid en bewolking
- Wolken en vocht remmen zowel zonnestraling als aarduitstraling.
- Heldere hemel → koude nachten in de winter, hete dagen in de zomer.
- Droge warmte is aangenamer dan vochtige.
- CO₂ en stof houden warmte vast → nachten in steden zijn minder koud.
klimaatopwarming
Opbouw van de atmosfeer
Atmosfeer = het gasvormig omhulsel dat zich om een hemellichaam bevindt
Is de atmosfeer overal (in zijn verschillende lagen) uniek?
Ja, de atmosfeer is uniek afhankelijk van de planeet én de hoogte binnen die atmosfeer. Elke planeet heeft een
andere samenstelling, temperatuurverdeling, druk en dynamiek in zijn atmosfeer. Zelfs op aarde verschillen de
eigenschappen van de atmosfeer sterk tussen de lagen.
Welke kenmerken kan je nu reeds onderscheiden?
In elke laag kunnen we kenmerken onderscheiden zoals:
- Temperatuurverloop (stijgend of dalend met hoogte)
- Samenstelling van gassen (bijv. ozon in de stratosfeer)
- Luchtdruk (daalt exponentieel met hoogte)
- Dichtheid (neemt af met hoogte)
- Fenomenen (weer, poollicht, meteoren, etc.)
Denk je dat de atmosfeer op alle planeten dezelfde is?
Nee, zeker niet. Elke planeet heeft een unieke atmosfeer. Enkele voorbeelden:
- Mars: Dunne atmosfeer, vooral CO₂, nauwelijks bescherming tegen straling.
- Venus: Dikke atmosfeer, extreem veel CO₂, hoge druk en temperatuur.
- Jupiter: Geen vaste oppervlakte, atmosfeer van waterstof en helium, met stormen zoals de Grote Rode Vlek.
- Titan (maan van Saturnus): Dichte atmosfeer met stikstof en methaan.
Indeling Km Luchtdruk Samenstelling Temperatuur (°C) Kenmerken
atmosfeer hoogte (hPa)
Exosfeer 600 en Bijna vacuüm Ionosfeer: Zeer hoge Overgang naar de
(ionsfeer) hoger 10-10 hPa N2, He, N, O temperaturen, maar ruimte, zeer dunne
door de lage lucht
dichtheid niet
voelbaar (1600°C) Astronauten in ISS
Thermosfee +/- 400 km Stikstof, zuurstof, en Kan oplopen tot Aurora's (poollicht),
r (ionsfeer) geïoniseerde 1000°C of hoger satellieten draaien
deeltjes in deze laag,
radiogolven worden
teruggekaatst
Mesosfeer 90 km Stikstof, zuurstof, en -85°C - 300°C Koudste laag,
zeer weinig meteoren
waterdamp verbranden hier
Stratosfeer 50 km 1 hPa N2 0°C Ozonlaag
O3 absorbeert
CO2 UV-straling,
H2O temperatuur stijgt
met de hoogte,
vliegtuigen
Troposfeer 0 - 10 km 1013 hPa - 78% N2 15 - -55°C Weerprocessen,
200 hPa 20 % O2 dunste laag maar
Ar bevat 80% van alle
CO2 lucht
,Temperatuur
→ het energiebudget van de aarde
Meting
De temperatuur van de lucht wordt gemeten onder een geventileerde thermometerhut, op 1,50 m boven
grasoppervlak. De hut dient om de thermometer aan rechtstreekse zonnestraling te onttrekken. Er worden twee
hutten gebruikt.
- Kleinste hut (voor hulpstations): max. kwikthermometer & min. alcohol thermometer.
- Grote hut kan ook nog een thermograaf bevatten.
Vele hulp stations beschikken ook nog over een gewone en over een vochtige thermometer om de luchtvochtigheid
te meten.
Amplitudo
Het verschil tussen de gemiddelde temperatuur van de warmste maand en van de koudste maand geeft het
jaaramplitudo.
Ware en gereduceerde temperatuur - isothermen
= op de temperatuurkaarten worden alle plaatsen met gelijke temperatuur (dag, maand, jaar) verbonden. De lijnen
die deze plaatsen verbinden worden isothermen genoemd. Iso-amplituden verbinden de plaatsen met gelijk
gemiddeld amplitudo.
Wanneer het gaat over de temperatuur zoals ze wordt waargenomen, spreekt men van ware temperatuur. Worden
de temperaturen herleid tot het zeeniveau (de temperatuur daalt immers in verzadigde lucht met ongeveer 1°C per
180 m) dan spreekt men van gereduceerde temperaturen.
, Verklarende factoren voor temperatuurverschillen
Land/ zee - situatie
- water geeft trager zijn warmte af dan land (neemt het ook langzaam op)
- land/ continent (zomer: warm, winter: zeer koud) extreme verschillen
- zee/ marine (zomer: mild, winter: zacht)
De invalshoek van de zonnestralen
De instraling varieert met de invalshoek (hoek tussen de loodlijn op het aardvlak en de zonnestraal die dit aardvlak
bereikt) volgens de formule: de cosinus-wet van Lambert (1728-1777)
De invalshoek van de zonnestralen varieert met:
- de geografische breedte
- het seizoen
- het uur van de dag
- de hellingsgraad van het reliëf
De duur van de bestraling
De duur van de bestraling heeft tot gevolg dat de thermische evenaar gelegen is op het noordelijk halfrond. De
periode van opwarming voor het N-halfrond duurt immers 186 dagen, voor het Z-halfrond 178 dagen. In de zomer
zijn de dagen langer dan in de winter zodat de aarde langer bestraald wordt.
Temperatuur en hoogte
Temperatuur daalt met de hoogte (gemiddeld 1°C per 180 m in verzadigde lucht), omdat de zon de aarde opwarmt
en die warmte van onderuit uitstraalt.
Hogere gebieden (zoals bergtoppen) warmen sneller op en koelen sneller af, wat leidt tot grote
temperatuurverschillen tussen dag en nacht.
Inversie is een uitzondering: hierbij stijgt de temperatuur met de hoogte. Dit gebeurt bij:
- Statische inversie: door nachtelijke afkoeling bij heldere hemel.
- Dynamische inversie: koude lucht zakt in valleien bij reliëfrijk terrein.
Bodem
- Klei houdt vocht vast → warmt trager op dan zand.
- Donkere bodems absorberen meer warmte dan lichte.
- Droge, doorlaatbare bodems warmen sneller op.
Vegetatie
- Begroeiing tempert temperatuurverschillen.
- In bossen is het koeler in de zomer.
- Gras is de standaard ondergrond voor temperatuurmetingen.
Luchtvochtigheid en bewolking
- Wolken en vocht remmen zowel zonnestraling als aarduitstraling.
- Heldere hemel → koude nachten in de winter, hete dagen in de zomer.
- Droge warmte is aangenamer dan vochtige.
- CO₂ en stof houden warmte vast → nachten in steden zijn minder koud.
