TENTAMEN: FORMULEBLAD! (ONDERAAN MODULE)!)
WEL ALLEMAAL KUNNEN TOEPASSEN!
Stof: Reader/laptopcolleges/hoorcolleges
Berekeningen:
- Milankovic
- Straling
- Energie/latente warmte/ adiabatische processen
- Vectoren en krachten
Doen:
- Alles lezen.
- Samenvatten (Reader + HCS)
- Oefenopdrachten natuurkunde
Rekenen:
H1: Milankovic Cycli
Begin en einde ijstijd. Perihelium = dag dat aarde dichtst bij de zon staat.
Terugkoppelingen positief albedo.
Negatief > planten nemen CO2 op. > meer wolken.
Excentriciteit, precessie, obliquiteit.
H2: Straling, energie en broeikaseffect
H3: Water en energie
H4: Drukgebieden en Horizontale bewegingen. (Vectoren en Krachten) Reader
H6,7
- Geostrofische wind
- Wrijvingswind
Hoorcolleges
HC1 Milankovic Cycli
Extreme weersomstandigheden
Temperatuur > toename. Hoe wordt dit gemiddelde bepaald?
Satellieten en gridcellen: per gridcel gemiddelde en dan bij elkaar : alle
gridcellen.
In Nl veel temp verschil per dag. Maar door gemiddelde krijgen we stabielere lijn.
Dus gemiddeld is betrouwbaarder dan per dag.
Afwijking wereldwijde gemiddelde = el niño – la niña.
Maar nu ook bij la Niña warmer dan normale gemiddelde
Aarde had hetere en kouder periodes voor ons.
,Land warmt sneller op dan oceaan.
Energieoverschot word opgenomen door oceaan. (90%)
Er was een evenwicht > uit balans > warmt aarde op.
Zeespiegelstijging.
Belangrijkste factor is uitzetting oceaan, door opwarming.
20 cm toename sinds 1900.
Luchtvochtigheid neemt toe > warming.
Droge gebieden droger, natte gebieden natter.
Kooldioxide neemt toe, kleine variaties per seizoenen. Nog geen piek.
Natuurlijke oorzaak klimaatverandering:
Oer atmosfeer: 96% CO2, geen zuurstof. Gassen uit binnenste aarde ontsnapt
naar buiten > atmosfeer ontstaan. Water op aarde door meteorieten. (Mars heeft
water)
Oer atmosfeer lijkt op buurtplaneten. Nu totaal niet meer.
Al de CO2 is vooral door de oceanen opgenomen. Planten en algen belangrijke
rol.
CO2 is er nog steeds maar niet in atmosfeer.
Door cyanobacterie CO2 opgenomen. 5 miljoen jaar geleden planten ontstaan >
zuurstof neemt toe. CO2 neemt af.
Luchtbellen uit ijs geven aan wat de CO2 was > temperatuur zien.
Correlatie CO2 en temp sterk. Vroeger steeg eerst de temp, dan de CO2.
De periodes van warm – koud komen overeen met de aarde die om de zon heen
draait.
Excentriciteit = baan om zon is niet cirkel, maar ellipsvormig. 100.000 jaar.
Obliquiteit = Hoek ronde die de aarde maakt . Hoek duur 41.000 jaar. Om van a
naar b.
Orbital Precessie = is het rondje wat de aarde maakt: Duurt 26.000 jaar voor
heel rondje.
Servische wiskundige/astronoom: dit zijn parameters die
Ijstijden veroorzaken, maar niet de wereldwijde energie.
Instraling zomer 65 NB siberie > albedo terugkoppeling.
Nog meer kou > Ijstijd.
IJstijd bij lage zomerinstraling 65 NB:
- Grote excentriciteit
- Precessie: Dichtst bij de zon in boreale winter.
- Kleine obliquiteit
Einde ijstijd bij hoge zomerinstraling 65 NB:
- Grote excentriciteit
- Precessie: Dichtst bij de zon in boreale zomer.
- Grote obliquiteit
HC2: Straling
Straling = elektromagnetische golven. Zorgt voor energie overdracht.
Radiogolven langste golf.
Gerelateerd aan de (f) freqentie:
Licht = snelheid licht ( c ) = 3 x 10^8 / golflengte vaan dat licht. (labda)
,Stafan-Bolzmann & Wien.
Labda x (zwarte straler) = waar de piek van het spectrum ligt.
Piek zonnestraling = 0.5 µm golflengte
Zon straalt kortgolvig uit: 0.1-0.4 µm
Aarde/atmosfeer straal langgolvig uit: 4-100 µm
BEREKENEN: Wat de frequentie is? Of de golflengte of de snelheid van licht.
BEREKENEN: Waar de piek ligt met de 2 formules
Wet van Planck: hele vorm spectrum weergeven
BEREKENEN
Stralingsbalans
Zon = E = 64 x 10^6 W/m2. Straling neemt af na afstand
Straal/afstand ^2 = afname
Totale straling zon op aarde: doorsnede aarde x intensiteit straal op oppervlakte
S = intensiteit straal op oppervlakte aarde = 1361 W/m2
Dus Sπr^2
Gereflecteerd is 30% > 0.3 * Sπr^2
Geabsorbeerd is 70% > 0.7 * Sπr^2
Aarde straalt ook uit in elke richting = oppervlakte bol keer die straling =
4πr^2 * σT^4 >
0.7 * Sπr^2 = 4πr^2 * σT^4 > Oppervlakte aardtemp
BEREKENEN 0.7 * Sπr^2 = 4πr^2 * σT^4
255 K = -18 C
Maar door broeikasgassen maken het warmer.
In evenaar positieve netto
straling aardopp
In polen negatief.
Atmosfeer overal negatief.
Er is warmtetransport van opp >
atmosfeer
Variatie in inkomende straling
door hoek van inval.
S * Hoek van die straallijn.
Potentiële straling > als het een zwarte straler was.
Stralingsoverschot-tekort
Ozon aangetast. UV opname.
CFK’s zijn chloorfluorkoolwaterstoffen (broeikas)
Een heel klein broekasje, heeft heel veel effect.
Broeikasgas = molecuul met 3 of meer atomen.
HC3: Atmosferische opbouw en adiabatische processen.
Luchtdruk neemt af met hoogte.
Diabatisch = zonnestraling bijv
, Zeer stabiele lucht. Inversie. Pakketje lucht word teruggeduwd, want boven
warmer.
Potentiële temperatuur:
Potentiële temp = T + droogadiatbatische tempverandering met de hoogte (0.01
K/m) * hoogte
Verandering in verticaal evenwicht kan beinvloed worden door:
1. Aanvoer van elders. Windrichting/snelheid
2. Verticale menging (Wrijvingsinversie)
3. Verticale bewegingen op grote schaal. (subsidentie-inversie)
4. Niet adiabatische processen. (stralingsinversie)
Daarom boven land overdag onstabiel en op zee nachts.
Verzadigingsdampspanning: hoeveel waterdamp lucht kan bevatten tot het
condenseert.
Deze hangt af van de temp. Relatieve luchtvochtigheid: e/esat. Dauwpunt (temp
waarbij hoeveelheid waterdamp gaat condenseren)
Als verzadigingsdampspanning bereikt wordt condenseert waterdamp > latente
energie.
Droogadiabaat 1K per 100M
Natadiabaat 0.4-0.8K per 100M
Als temp oppervlakt onder het dauwpunt valt. > condensatie > mist
HC4: Luchtdruk, wind en weer.
- Formatie drukgebieden
- Wind
- Geostrofische wind
- Wrijvingswind.
(Druk) gradiëntkracht (luchtdrukgradiënt: kracht van hoog naar lage drukgebied
= drukverschil over bepaalde afstand. (5 pHa/km)
Wrijving zorgt voor minder grote snelheid wind
Corioliskracht zorgt voor afwijking . Is schijnbaar. Niet echte kracht! Hoe verder
naar polen hoe sterker. Evenredig met windsnelheid. Veroorzaakt straalstroom.
(Zwaartekracht) alleen bij hellingen!
Door de draaiing van de aarde hebben we hoge en lage drukgebieden.
Dus Gradiëntkracht = dp/ds = Drukverchil / afstandsverschil.
over 85 km maar 5 hPa verschil. Dus dp/ds = 0.0588
Geostrofische wind evenwicht van 3 krachten.
Hoe ontstaan luchtdruksystemen?
HC5: Zeespiegelstijging
60% wereld woont in 65 km van kust
1.8 mm p/j over hele wereld.
NL: meeste mensen in risico voor overstromingen.
Bangladash ook groot risico
WEL ALLEMAAL KUNNEN TOEPASSEN!
Stof: Reader/laptopcolleges/hoorcolleges
Berekeningen:
- Milankovic
- Straling
- Energie/latente warmte/ adiabatische processen
- Vectoren en krachten
Doen:
- Alles lezen.
- Samenvatten (Reader + HCS)
- Oefenopdrachten natuurkunde
Rekenen:
H1: Milankovic Cycli
Begin en einde ijstijd. Perihelium = dag dat aarde dichtst bij de zon staat.
Terugkoppelingen positief albedo.
Negatief > planten nemen CO2 op. > meer wolken.
Excentriciteit, precessie, obliquiteit.
H2: Straling, energie en broeikaseffect
H3: Water en energie
H4: Drukgebieden en Horizontale bewegingen. (Vectoren en Krachten) Reader
H6,7
- Geostrofische wind
- Wrijvingswind
Hoorcolleges
HC1 Milankovic Cycli
Extreme weersomstandigheden
Temperatuur > toename. Hoe wordt dit gemiddelde bepaald?
Satellieten en gridcellen: per gridcel gemiddelde en dan bij elkaar : alle
gridcellen.
In Nl veel temp verschil per dag. Maar door gemiddelde krijgen we stabielere lijn.
Dus gemiddeld is betrouwbaarder dan per dag.
Afwijking wereldwijde gemiddelde = el niño – la niña.
Maar nu ook bij la Niña warmer dan normale gemiddelde
Aarde had hetere en kouder periodes voor ons.
,Land warmt sneller op dan oceaan.
Energieoverschot word opgenomen door oceaan. (90%)
Er was een evenwicht > uit balans > warmt aarde op.
Zeespiegelstijging.
Belangrijkste factor is uitzetting oceaan, door opwarming.
20 cm toename sinds 1900.
Luchtvochtigheid neemt toe > warming.
Droge gebieden droger, natte gebieden natter.
Kooldioxide neemt toe, kleine variaties per seizoenen. Nog geen piek.
Natuurlijke oorzaak klimaatverandering:
Oer atmosfeer: 96% CO2, geen zuurstof. Gassen uit binnenste aarde ontsnapt
naar buiten > atmosfeer ontstaan. Water op aarde door meteorieten. (Mars heeft
water)
Oer atmosfeer lijkt op buurtplaneten. Nu totaal niet meer.
Al de CO2 is vooral door de oceanen opgenomen. Planten en algen belangrijke
rol.
CO2 is er nog steeds maar niet in atmosfeer.
Door cyanobacterie CO2 opgenomen. 5 miljoen jaar geleden planten ontstaan >
zuurstof neemt toe. CO2 neemt af.
Luchtbellen uit ijs geven aan wat de CO2 was > temperatuur zien.
Correlatie CO2 en temp sterk. Vroeger steeg eerst de temp, dan de CO2.
De periodes van warm – koud komen overeen met de aarde die om de zon heen
draait.
Excentriciteit = baan om zon is niet cirkel, maar ellipsvormig. 100.000 jaar.
Obliquiteit = Hoek ronde die de aarde maakt . Hoek duur 41.000 jaar. Om van a
naar b.
Orbital Precessie = is het rondje wat de aarde maakt: Duurt 26.000 jaar voor
heel rondje.
Servische wiskundige/astronoom: dit zijn parameters die
Ijstijden veroorzaken, maar niet de wereldwijde energie.
Instraling zomer 65 NB siberie > albedo terugkoppeling.
Nog meer kou > Ijstijd.
IJstijd bij lage zomerinstraling 65 NB:
- Grote excentriciteit
- Precessie: Dichtst bij de zon in boreale winter.
- Kleine obliquiteit
Einde ijstijd bij hoge zomerinstraling 65 NB:
- Grote excentriciteit
- Precessie: Dichtst bij de zon in boreale zomer.
- Grote obliquiteit
HC2: Straling
Straling = elektromagnetische golven. Zorgt voor energie overdracht.
Radiogolven langste golf.
Gerelateerd aan de (f) freqentie:
Licht = snelheid licht ( c ) = 3 x 10^8 / golflengte vaan dat licht. (labda)
,Stafan-Bolzmann & Wien.
Labda x (zwarte straler) = waar de piek van het spectrum ligt.
Piek zonnestraling = 0.5 µm golflengte
Zon straalt kortgolvig uit: 0.1-0.4 µm
Aarde/atmosfeer straal langgolvig uit: 4-100 µm
BEREKENEN: Wat de frequentie is? Of de golflengte of de snelheid van licht.
BEREKENEN: Waar de piek ligt met de 2 formules
Wet van Planck: hele vorm spectrum weergeven
BEREKENEN
Stralingsbalans
Zon = E = 64 x 10^6 W/m2. Straling neemt af na afstand
Straal/afstand ^2 = afname
Totale straling zon op aarde: doorsnede aarde x intensiteit straal op oppervlakte
S = intensiteit straal op oppervlakte aarde = 1361 W/m2
Dus Sπr^2
Gereflecteerd is 30% > 0.3 * Sπr^2
Geabsorbeerd is 70% > 0.7 * Sπr^2
Aarde straalt ook uit in elke richting = oppervlakte bol keer die straling =
4πr^2 * σT^4 >
0.7 * Sπr^2 = 4πr^2 * σT^4 > Oppervlakte aardtemp
BEREKENEN 0.7 * Sπr^2 = 4πr^2 * σT^4
255 K = -18 C
Maar door broeikasgassen maken het warmer.
In evenaar positieve netto
straling aardopp
In polen negatief.
Atmosfeer overal negatief.
Er is warmtetransport van opp >
atmosfeer
Variatie in inkomende straling
door hoek van inval.
S * Hoek van die straallijn.
Potentiële straling > als het een zwarte straler was.
Stralingsoverschot-tekort
Ozon aangetast. UV opname.
CFK’s zijn chloorfluorkoolwaterstoffen (broeikas)
Een heel klein broekasje, heeft heel veel effect.
Broeikasgas = molecuul met 3 of meer atomen.
HC3: Atmosferische opbouw en adiabatische processen.
Luchtdruk neemt af met hoogte.
Diabatisch = zonnestraling bijv
, Zeer stabiele lucht. Inversie. Pakketje lucht word teruggeduwd, want boven
warmer.
Potentiële temperatuur:
Potentiële temp = T + droogadiatbatische tempverandering met de hoogte (0.01
K/m) * hoogte
Verandering in verticaal evenwicht kan beinvloed worden door:
1. Aanvoer van elders. Windrichting/snelheid
2. Verticale menging (Wrijvingsinversie)
3. Verticale bewegingen op grote schaal. (subsidentie-inversie)
4. Niet adiabatische processen. (stralingsinversie)
Daarom boven land overdag onstabiel en op zee nachts.
Verzadigingsdampspanning: hoeveel waterdamp lucht kan bevatten tot het
condenseert.
Deze hangt af van de temp. Relatieve luchtvochtigheid: e/esat. Dauwpunt (temp
waarbij hoeveelheid waterdamp gaat condenseren)
Als verzadigingsdampspanning bereikt wordt condenseert waterdamp > latente
energie.
Droogadiabaat 1K per 100M
Natadiabaat 0.4-0.8K per 100M
Als temp oppervlakt onder het dauwpunt valt. > condensatie > mist
HC4: Luchtdruk, wind en weer.
- Formatie drukgebieden
- Wind
- Geostrofische wind
- Wrijvingswind.
(Druk) gradiëntkracht (luchtdrukgradiënt: kracht van hoog naar lage drukgebied
= drukverschil over bepaalde afstand. (5 pHa/km)
Wrijving zorgt voor minder grote snelheid wind
Corioliskracht zorgt voor afwijking . Is schijnbaar. Niet echte kracht! Hoe verder
naar polen hoe sterker. Evenredig met windsnelheid. Veroorzaakt straalstroom.
(Zwaartekracht) alleen bij hellingen!
Door de draaiing van de aarde hebben we hoge en lage drukgebieden.
Dus Gradiëntkracht = dp/ds = Drukverchil / afstandsverschil.
over 85 km maar 5 hPa verschil. Dus dp/ds = 0.0588
Geostrofische wind evenwicht van 3 krachten.
Hoe ontstaan luchtdruksystemen?
HC5: Zeespiegelstijging
60% wereld woont in 65 km van kust
1.8 mm p/j over hele wereld.
NL: meeste mensen in risico voor overstromingen.
Bangladash ook groot risico
