Klimaatvraagstukken H1
§1.1 De atmosfeer: een omhulsel van gas
Weer en klimaat
Het weer: de toestand van de dampkring op een bepaald moment en voor een
klein gebied.
Het klimaat: de gemiddelde toestand van het weer over een lange periode en
voor een groot gebied.
Systeem aarde: bestaat uit vier sferen waar tussen een wisselwerking is: de
atmosfeer (dampkring), de hydrosfeer (al het water), de lithosfeer (het
gesteente) en de biosfeer (al het leven op aarde).
Ontstaan van de atmosfeer
Gassen uit vulkanen vormden de atmosfeer, zwaartekracht houdt het vast.
80% van de gassen zitten in de onderste 10 kilometer. Hoe verder weg, hoe lager
de concentratie.
Samenstelling: stikstof (78,01%), zuurstof (20,95%), kleine hoeveelheden
waterdamp en koolstofdioxide.
Samenstelling en opbouw van de atmosfeer
Vier lagen, gescheiden door pauzes:
Troposfeer (9-12 van pool tot evenaar). Hierin daalt de temperatuur met
de hoogte.
Temperatuurgradiënt: 0,6 graden Celsius per 100m stijging
Hoe drogere lucht, hoe grotere temperatuurgradiënt
Stratosfeer. Veel ozongas (O3) filtert de schadelijke ultraviolette straling
(temperatuur neemt weer toe)
(zuurstof O2 absorbeert Uv-straling, daar komt warmte bij vrij en O.
O en O2 vormen O3=Ozon)
Ozon is niet stabiel waardoor het steeds uit elkaar valt en weer bij elkaar
komt: warmte ontstaat
Mesosfeer
Thermosfeer: lucht steeds ijler.
Ze grenzen aan de ruimte, de exosfeer.
Energiebalans
de zon is de motor van het klimaat systeem.
Energiebalans of stralingsbalans: de optelsom van de kortgolvige instraling
(zonlicht), de teruggekaatste straling en de langgolvige uitstraling (warmte).
+/-30% van de energie wordt teruggekaatst en 23% wordt geabsorbeerd in de
troposfeer.
+/-47% van de straling bereikt het aardoppervlak omgezet in warmte.
Het broeikaseffect vertraagt de terugstraling naar de ruimte.
Variaties in de energiebalans
De hoeveelheid straling die een bepaald gebied op aarde ontvangt, hangt af van:
, de breedteligging: op lage breedte is er een energieoverschot, op
hogere breedte een tekort. Oorzaak: de bolling van de aarde.
Albedo: weerkaatsing van het zonlicht verschilt per gebied.
de gesteldheid van het aardoppervlak: Water wordt langzamer warm
en koud dan land. Dit heeft vier oorzaken:
-het zonlicht kan dieper in het water doordringen dan in het land
-doordat water in beweging is, wordt de warmte meer verdeeld (gemengd)
-het kost meer energie om water een graad in temperatuur te laten stijgen
dan land (omdat de moleculen vrijer kunnen bewegen in een vloeistof)
-bij verdamping gaat energie verloren uit naar de dampkring
§1.2 Warmtetransport door de wind
Luchtdrukverschillen
Lucht en water zorgen voor warmtetransport van de evenaar naar de polen.
Door verschil in luchtdruk gaat lucht stromen van een hogedrukgebied (H) of
maximum naar een lagedrukgebied (L) of minimum luchtdrukcirculatie:
wind
Bij de evenaar is het warm. Lucht zet uit en stijgt en stroomt weg aan
oppervlak een tekort aan lucht: L
De koude lucht bij de polen krimpt, wordt zwaar, daalt en vormt een
overschot aan het aardoppervlak: H
Door de zwaartekracht bereikt de lucht van de evenaar de pool niet (zie
plaatje boek blz. 17)
Op 30 graden is de lucht zo afgekoeld dat deze gaat dalen.
Een deel van de lucht stroomt over het aardoppervlak terug naar de
evenaar
Een deel stroomt naar het noorden.
de warmere lucht ontmoet de koude lucht vanuit de poolstreek op 60
graden. De lucht botst en moet weer gaan stijgen. Hadley Cells
Corioliseffect
Wet van Buys Ballot:
wind waait van H naar L
Op het noordelijk halfrond met een afwijking naar rechts (met de rug in de
wind!)
Op het zuidelijk halfrond is die afwijking naar links door:
Corioliskracht: kracht waardoor een luchtmassa die langs het aardoppervlak
beweegt (=wind), een afwijking krijgt. Dit komt door draaiing en de bolvorm van
de aarde.
Het gevolg is het grote windsysteem:
Rondom de evenaar waaien de passaten (wind die het hele jaar uit het
oosten naar de evenaar waait)
Tussen 30 en 60 waaien de westenwinden
Tussen 60 en 90 waaien de poolwinden
, Afwijkingen op het systeem door:
Schuine stand aardas
Verschillen door land en zee
De zone van lage druk rondom de evenaar = Intertropische
Convergentiezone (ITCZ) of equatoriaal minimum.
-Beweegt mee met de loodrechte zonnestand tussen de keerkringen:
o in juli naar het noodden
o in januari naar het zuiden
Temperatuurverschillen zijn boven land groter dan boven water.
Sterke verschuiving van de zone met lage druk boven land.
Daardoor ontstaat de Moesson, een wind die elk half jaar 180 graden draait
afwijking op de passaat.
In juli ligt de ICTZ ten noorden van de evenaar, vooral boven land. De ZO-
passaat passeert de evenaar afwijking naar rechts: ZW-moesson (zie India).
Vochtige lucht van zee neerslag
In januari ligt de ICTZ ten zuiden van de evenaar. Bij India dus gewoon de NO-
passaat: landwind droog.
§1.3 Rivieren in de oceanen
Oceanische circulatie
Door overheersende winden ontstaat oceanische circulatie (zeestromen)
herverdeling van zonne-energie over de aarde.
Ook zeestromen krijgen door de corioliskracht een afwijking. Op het noordelijk
halfrond naar rechts en op het zuidelijk halfrond naar links.
Warme en koude zeestromen
-Warme zeestromen brengen warm water richting de polen.
-Koude zeestromen brengen koud water naar lagere breedtes.
Relatief warmer of kouder dan op een bepaalde breedtegraad te verwachten.
Thermohaline circulatie
De Golfstroom voert warmer en zouter water (door verdamping) aan vanuit de
Golf van Mexico naar Noord- en West-Europa.
-Koelt af onderweg.
De temperatuur zakt van 10 °C naar 2 °C. Het water wordt zwaarder (koud EN
zout).
Voor de kust van IJsland zakt het water naar de oceaanbodem: Sink
Deze stroming beweegt naar het zuiden, om Afrika.
Op andere plekken in de oceaan wordt het water omhoog gestuwd (doordat de
wind warm oppervlaktewater wegblaast.
Deze oceaanstroming, aangedreven door dichtheidsverschillen, heet de
thermohaline circulatie: warmte en zoutgehalte werkt als dieptepomp.
El Niño
=Periode waarin warmer water voor de kust van Peru voorkomt
§1.1 De atmosfeer: een omhulsel van gas
Weer en klimaat
Het weer: de toestand van de dampkring op een bepaald moment en voor een
klein gebied.
Het klimaat: de gemiddelde toestand van het weer over een lange periode en
voor een groot gebied.
Systeem aarde: bestaat uit vier sferen waar tussen een wisselwerking is: de
atmosfeer (dampkring), de hydrosfeer (al het water), de lithosfeer (het
gesteente) en de biosfeer (al het leven op aarde).
Ontstaan van de atmosfeer
Gassen uit vulkanen vormden de atmosfeer, zwaartekracht houdt het vast.
80% van de gassen zitten in de onderste 10 kilometer. Hoe verder weg, hoe lager
de concentratie.
Samenstelling: stikstof (78,01%), zuurstof (20,95%), kleine hoeveelheden
waterdamp en koolstofdioxide.
Samenstelling en opbouw van de atmosfeer
Vier lagen, gescheiden door pauzes:
Troposfeer (9-12 van pool tot evenaar). Hierin daalt de temperatuur met
de hoogte.
Temperatuurgradiënt: 0,6 graden Celsius per 100m stijging
Hoe drogere lucht, hoe grotere temperatuurgradiënt
Stratosfeer. Veel ozongas (O3) filtert de schadelijke ultraviolette straling
(temperatuur neemt weer toe)
(zuurstof O2 absorbeert Uv-straling, daar komt warmte bij vrij en O.
O en O2 vormen O3=Ozon)
Ozon is niet stabiel waardoor het steeds uit elkaar valt en weer bij elkaar
komt: warmte ontstaat
Mesosfeer
Thermosfeer: lucht steeds ijler.
Ze grenzen aan de ruimte, de exosfeer.
Energiebalans
de zon is de motor van het klimaat systeem.
Energiebalans of stralingsbalans: de optelsom van de kortgolvige instraling
(zonlicht), de teruggekaatste straling en de langgolvige uitstraling (warmte).
+/-30% van de energie wordt teruggekaatst en 23% wordt geabsorbeerd in de
troposfeer.
+/-47% van de straling bereikt het aardoppervlak omgezet in warmte.
Het broeikaseffect vertraagt de terugstraling naar de ruimte.
Variaties in de energiebalans
De hoeveelheid straling die een bepaald gebied op aarde ontvangt, hangt af van:
, de breedteligging: op lage breedte is er een energieoverschot, op
hogere breedte een tekort. Oorzaak: de bolling van de aarde.
Albedo: weerkaatsing van het zonlicht verschilt per gebied.
de gesteldheid van het aardoppervlak: Water wordt langzamer warm
en koud dan land. Dit heeft vier oorzaken:
-het zonlicht kan dieper in het water doordringen dan in het land
-doordat water in beweging is, wordt de warmte meer verdeeld (gemengd)
-het kost meer energie om water een graad in temperatuur te laten stijgen
dan land (omdat de moleculen vrijer kunnen bewegen in een vloeistof)
-bij verdamping gaat energie verloren uit naar de dampkring
§1.2 Warmtetransport door de wind
Luchtdrukverschillen
Lucht en water zorgen voor warmtetransport van de evenaar naar de polen.
Door verschil in luchtdruk gaat lucht stromen van een hogedrukgebied (H) of
maximum naar een lagedrukgebied (L) of minimum luchtdrukcirculatie:
wind
Bij de evenaar is het warm. Lucht zet uit en stijgt en stroomt weg aan
oppervlak een tekort aan lucht: L
De koude lucht bij de polen krimpt, wordt zwaar, daalt en vormt een
overschot aan het aardoppervlak: H
Door de zwaartekracht bereikt de lucht van de evenaar de pool niet (zie
plaatje boek blz. 17)
Op 30 graden is de lucht zo afgekoeld dat deze gaat dalen.
Een deel van de lucht stroomt over het aardoppervlak terug naar de
evenaar
Een deel stroomt naar het noorden.
de warmere lucht ontmoet de koude lucht vanuit de poolstreek op 60
graden. De lucht botst en moet weer gaan stijgen. Hadley Cells
Corioliseffect
Wet van Buys Ballot:
wind waait van H naar L
Op het noordelijk halfrond met een afwijking naar rechts (met de rug in de
wind!)
Op het zuidelijk halfrond is die afwijking naar links door:
Corioliskracht: kracht waardoor een luchtmassa die langs het aardoppervlak
beweegt (=wind), een afwijking krijgt. Dit komt door draaiing en de bolvorm van
de aarde.
Het gevolg is het grote windsysteem:
Rondom de evenaar waaien de passaten (wind die het hele jaar uit het
oosten naar de evenaar waait)
Tussen 30 en 60 waaien de westenwinden
Tussen 60 en 90 waaien de poolwinden
, Afwijkingen op het systeem door:
Schuine stand aardas
Verschillen door land en zee
De zone van lage druk rondom de evenaar = Intertropische
Convergentiezone (ITCZ) of equatoriaal minimum.
-Beweegt mee met de loodrechte zonnestand tussen de keerkringen:
o in juli naar het noodden
o in januari naar het zuiden
Temperatuurverschillen zijn boven land groter dan boven water.
Sterke verschuiving van de zone met lage druk boven land.
Daardoor ontstaat de Moesson, een wind die elk half jaar 180 graden draait
afwijking op de passaat.
In juli ligt de ICTZ ten noorden van de evenaar, vooral boven land. De ZO-
passaat passeert de evenaar afwijking naar rechts: ZW-moesson (zie India).
Vochtige lucht van zee neerslag
In januari ligt de ICTZ ten zuiden van de evenaar. Bij India dus gewoon de NO-
passaat: landwind droog.
§1.3 Rivieren in de oceanen
Oceanische circulatie
Door overheersende winden ontstaat oceanische circulatie (zeestromen)
herverdeling van zonne-energie over de aarde.
Ook zeestromen krijgen door de corioliskracht een afwijking. Op het noordelijk
halfrond naar rechts en op het zuidelijk halfrond naar links.
Warme en koude zeestromen
-Warme zeestromen brengen warm water richting de polen.
-Koude zeestromen brengen koud water naar lagere breedtes.
Relatief warmer of kouder dan op een bepaalde breedtegraad te verwachten.
Thermohaline circulatie
De Golfstroom voert warmer en zouter water (door verdamping) aan vanuit de
Golf van Mexico naar Noord- en West-Europa.
-Koelt af onderweg.
De temperatuur zakt van 10 °C naar 2 °C. Het water wordt zwaarder (koud EN
zout).
Voor de kust van IJsland zakt het water naar de oceaanbodem: Sink
Deze stroming beweegt naar het zuiden, om Afrika.
Op andere plekken in de oceaan wordt het water omhoog gestuwd (doordat de
wind warm oppervlaktewater wegblaast.
Deze oceaanstroming, aangedreven door dichtheidsverschillen, heet de
thermohaline circulatie: warmte en zoutgehalte werkt als dieptepomp.
El Niño
=Periode waarin warmer water voor de kust van Peru voorkomt
