Klimaatverandering en Zeespiegelstijging
Les 1: De atmosfeer
Chemische samenstelling atmosfeer=
N2 = Stikstof
O2 = Zuurstof
Ar = Argon
H2O = Waterdamp (Kan sterk
variëren hoeveel er in de lucht
zit per gebied)
Rest = Grotendeels C02
(Koolstofdioxide)
Waterdamp is het belangrijkste broeikasgas (4x sterker dan C02). (0.25% van de chemische
samenstelling van de atmosfeer). CO2 is ongeveer 0,04% van het totaal in de atmosfeer.
Methaan is een sterk broeikasgas, er is maar een verwaarloosbare hoeveelheid in de
atmosfeer en alsnog heeft een relatief groot effect.
Broeikasgassen (Hebben drie atomen of meer)
H2o = Waterdamp (4.0)
Co2 = Kooldioxide (1.10)
CH4 = Methaan (0.33)
N2o = Lachgas (0.10)
O3 = Ozon
CFK’s = Chloor, Fluor, Kaliums (0.23)
De cijfers tussen de haakjes geven een idee van de bijdrage aan de versterking van het
broeikaseffect in verhouding tot de versterking van Co2 in 1998)
,De broeikasgasproblematiek (te veel broeikasgassen, opwarming aarde) en de aantasting
van de ozonlaag (doorlating uv-straling) gaan beide over gassen met geringe concentratie en
straling.
Vorming ozon
Zuurstof wordt gesplitst door ultraviolette straling (O2 + UVa → O + O)
→ Er ontstaan twee zuurstofradicalen (O + O)
→ Zuurstofradicaal komt zuurstof molecuul tegen en zo ontstaat ozon. (O2 + O → 2 O3)
Afbraak ozon
→ Wanneer Uv-straling op ozon straalt kan het weer afbreken (O3 + UVb → O2 + O)
Ozon is een minder stabiel molecuul, er is dus minder energie voor nodig om het af te
breken
UVa = Golflengte = < 220 nm
UVb = Golflengte = < 325 nm
(Zuurstof absorbeerd kortere golflengtes dan ozon, korte golflengtes = meer energie)
Effect freonen (CFK’s)
In troposfeer niks aan de hand met de CFK’s
→ Bij de Ozonlaag komt uv-straling
→ Serie reactie ontstaat
→ Chlooratoom komt vrij
→ Reageert met ozon, ozon verdwijnt
→ Chloor blijft over dus zelfde reactie kan nog
heel vaak opnieuw plaatsvinden
Een kleine hoeveelheid CFK’s draagt hierdoor bij aan aantasting van de ozonlaag.
Luchtdruk
Kracht per oppervlakte-eenheid = 1 hPa (1 mbar) = 100 Pa =
100 N/m²
→ Je kan luchtdruk beschouwen als het gewicht van de
hoeveelheid lucht boven je
• Neemt af met de hoogte, in warme lucht minder dan
in koude lucht
• Hoge en lagedrukgebieden
Temperatuur verloop atmosfeer →
Bijna alle massa zit in Troposfeer, Tropopauze & Stratosfeer
,Les 2: Back to the future
Recente klimaatverandering
- Gemiddelde temperatuur op aarde neemt toe
- Gebergtegletsjers smelten af
- Oppervlakte van het poolijs neemt af
- Permafrost ontdooit
- Zeespiegel stijgt (oceaan zet uit door opwarming & afsmelten landijs)
- Verandering neerslagpatronen
- Meer zware orkanen
- Verschuiving in flora en fauna
El niño (halve graad hoger) = opwarming van stille oceaan waardoor het een stuk warmer
wordt → Meestal 3 a 4 graden warmer op aarde het jaar van el niño)
La niña = (halve graad lager)
Één natuurramp is geen bewijs voor klimaatverandering. Heel veel samen wel. De
waarschijnlijkheid van het gebeuren van een natuurramp is hoger door klimaatverandering.
→ Wanneer het statistisch is ‘bewezen’ kan je het een bewijs noemen.
Broeikaseffect
Evenwichtstemperatuur → Kan berekend worden door de instraling en de uitstraling aan
elkaar gelijk te stellen en op die manier de evenwichtstemperatuur te berekenen. (-18)
Broeikaseffect → Bereken je door het verschil te berekenen tussen de
evenwichtstemperatuur en de gemiddelde temperatuur. (= -18 + 15 = 33 graden)
Hoe meer Co2 er in de lucht komt hoe minder groot het effect wordt van de Co2 in de lucht.
→ Geen lineaire toename bij een toename van Co2 in de lucht.
Hoe werkt het?
Zonnestraling verwarmt de aarde. (30% wordt gereflecteerd, de rest geabsorbeerd door de
atmosfeer en het aardoppervlak)
→ Door het aardoppervlak uitgezonden langgolvige straling wordt grotendeels
geabsorbeerd door wolken (90%), broeikasgassen en aerosolen.
Aerosolen= mengsel van stofdeeltjes of vloeistofdruppels in een gas.
→ Aardoppervlak ontvangt ook atmosferische tegenstraling van wolken, broeikasgassen,
aerosolen. (Heel veel, dit is het broeikaseffect)
→ Die extra straling maakt oppervlaktetemperatuur ongeveer 33 graden hoger dan
evenwichtstemperatuur.
Versterking broeikaseffect = Meer broeikasgassen → Atmosfeer minder transparant
→ Infrarode straling die wordt uitgezonden komt van hoger in de atmosfeer (Daar is het
kouder) → Kouder dus minder straling uitgezonden → Systeem atmosfeer-aarde warmt op
, Holoceen = geologisch tijdvak van 11700 jaar geleden tot nu, het klimaat begon hier warmer
te worden.
Ppm = parts per million → 1/1.ooo.ooo.ooo
Ppb = parts per billion → 1/1.ooo.ooo.ooo
Oorzaken klimaatverandering
- Bevolkingsgroei →
- Energieverbruik →
- Fossiele brandstoffen →
→ Dit leidt allemaal tot een toename van de broeikasgassen en het broeikaseffect.
Grondstoffen raken op → Nieuwe reserves zoeken geeft maar een beetje uitstel → Beter
opzoek naar een manier om zonder grondstoffen aan energie komen.
Exponentiele groei moet stoppen!! → Grenzen van de groei worden bereikt
IPCC = Intergovernmental Panel of Climate Change
→ SRES Scenario’s = scenario’s over de social-economische
modellen in verschillende landen
• Van “Business as usual” tot “Alles uit de kast halen”
Vanaf 2013 nieuwe scenario’s AR5 (RCP’s)
In 2021 weer nieuwe scenario’s (AR6)
Les 1: De atmosfeer
Chemische samenstelling atmosfeer=
N2 = Stikstof
O2 = Zuurstof
Ar = Argon
H2O = Waterdamp (Kan sterk
variëren hoeveel er in de lucht
zit per gebied)
Rest = Grotendeels C02
(Koolstofdioxide)
Waterdamp is het belangrijkste broeikasgas (4x sterker dan C02). (0.25% van de chemische
samenstelling van de atmosfeer). CO2 is ongeveer 0,04% van het totaal in de atmosfeer.
Methaan is een sterk broeikasgas, er is maar een verwaarloosbare hoeveelheid in de
atmosfeer en alsnog heeft een relatief groot effect.
Broeikasgassen (Hebben drie atomen of meer)
H2o = Waterdamp (4.0)
Co2 = Kooldioxide (1.10)
CH4 = Methaan (0.33)
N2o = Lachgas (0.10)
O3 = Ozon
CFK’s = Chloor, Fluor, Kaliums (0.23)
De cijfers tussen de haakjes geven een idee van de bijdrage aan de versterking van het
broeikaseffect in verhouding tot de versterking van Co2 in 1998)
,De broeikasgasproblematiek (te veel broeikasgassen, opwarming aarde) en de aantasting
van de ozonlaag (doorlating uv-straling) gaan beide over gassen met geringe concentratie en
straling.
Vorming ozon
Zuurstof wordt gesplitst door ultraviolette straling (O2 + UVa → O + O)
→ Er ontstaan twee zuurstofradicalen (O + O)
→ Zuurstofradicaal komt zuurstof molecuul tegen en zo ontstaat ozon. (O2 + O → 2 O3)
Afbraak ozon
→ Wanneer Uv-straling op ozon straalt kan het weer afbreken (O3 + UVb → O2 + O)
Ozon is een minder stabiel molecuul, er is dus minder energie voor nodig om het af te
breken
UVa = Golflengte = < 220 nm
UVb = Golflengte = < 325 nm
(Zuurstof absorbeerd kortere golflengtes dan ozon, korte golflengtes = meer energie)
Effect freonen (CFK’s)
In troposfeer niks aan de hand met de CFK’s
→ Bij de Ozonlaag komt uv-straling
→ Serie reactie ontstaat
→ Chlooratoom komt vrij
→ Reageert met ozon, ozon verdwijnt
→ Chloor blijft over dus zelfde reactie kan nog
heel vaak opnieuw plaatsvinden
Een kleine hoeveelheid CFK’s draagt hierdoor bij aan aantasting van de ozonlaag.
Luchtdruk
Kracht per oppervlakte-eenheid = 1 hPa (1 mbar) = 100 Pa =
100 N/m²
→ Je kan luchtdruk beschouwen als het gewicht van de
hoeveelheid lucht boven je
• Neemt af met de hoogte, in warme lucht minder dan
in koude lucht
• Hoge en lagedrukgebieden
Temperatuur verloop atmosfeer →
Bijna alle massa zit in Troposfeer, Tropopauze & Stratosfeer
,Les 2: Back to the future
Recente klimaatverandering
- Gemiddelde temperatuur op aarde neemt toe
- Gebergtegletsjers smelten af
- Oppervlakte van het poolijs neemt af
- Permafrost ontdooit
- Zeespiegel stijgt (oceaan zet uit door opwarming & afsmelten landijs)
- Verandering neerslagpatronen
- Meer zware orkanen
- Verschuiving in flora en fauna
El niño (halve graad hoger) = opwarming van stille oceaan waardoor het een stuk warmer
wordt → Meestal 3 a 4 graden warmer op aarde het jaar van el niño)
La niña = (halve graad lager)
Één natuurramp is geen bewijs voor klimaatverandering. Heel veel samen wel. De
waarschijnlijkheid van het gebeuren van een natuurramp is hoger door klimaatverandering.
→ Wanneer het statistisch is ‘bewezen’ kan je het een bewijs noemen.
Broeikaseffect
Evenwichtstemperatuur → Kan berekend worden door de instraling en de uitstraling aan
elkaar gelijk te stellen en op die manier de evenwichtstemperatuur te berekenen. (-18)
Broeikaseffect → Bereken je door het verschil te berekenen tussen de
evenwichtstemperatuur en de gemiddelde temperatuur. (= -18 + 15 = 33 graden)
Hoe meer Co2 er in de lucht komt hoe minder groot het effect wordt van de Co2 in de lucht.
→ Geen lineaire toename bij een toename van Co2 in de lucht.
Hoe werkt het?
Zonnestraling verwarmt de aarde. (30% wordt gereflecteerd, de rest geabsorbeerd door de
atmosfeer en het aardoppervlak)
→ Door het aardoppervlak uitgezonden langgolvige straling wordt grotendeels
geabsorbeerd door wolken (90%), broeikasgassen en aerosolen.
Aerosolen= mengsel van stofdeeltjes of vloeistofdruppels in een gas.
→ Aardoppervlak ontvangt ook atmosferische tegenstraling van wolken, broeikasgassen,
aerosolen. (Heel veel, dit is het broeikaseffect)
→ Die extra straling maakt oppervlaktetemperatuur ongeveer 33 graden hoger dan
evenwichtstemperatuur.
Versterking broeikaseffect = Meer broeikasgassen → Atmosfeer minder transparant
→ Infrarode straling die wordt uitgezonden komt van hoger in de atmosfeer (Daar is het
kouder) → Kouder dus minder straling uitgezonden → Systeem atmosfeer-aarde warmt op
, Holoceen = geologisch tijdvak van 11700 jaar geleden tot nu, het klimaat begon hier warmer
te worden.
Ppm = parts per million → 1/1.ooo.ooo.ooo
Ppb = parts per billion → 1/1.ooo.ooo.ooo
Oorzaken klimaatverandering
- Bevolkingsgroei →
- Energieverbruik →
- Fossiele brandstoffen →
→ Dit leidt allemaal tot een toename van de broeikasgassen en het broeikaseffect.
Grondstoffen raken op → Nieuwe reserves zoeken geeft maar een beetje uitstel → Beter
opzoek naar een manier om zonder grondstoffen aan energie komen.
Exponentiele groei moet stoppen!! → Grenzen van de groei worden bereikt
IPCC = Intergovernmental Panel of Climate Change
→ SRES Scenario’s = scenario’s over de social-economische
modellen in verschillende landen
• Van “Business as usual” tot “Alles uit de kast halen”
Vanaf 2013 nieuwe scenario’s AR5 (RCP’s)
In 2021 weer nieuwe scenario’s (AR6)
