1 Het klimaatsysteem
De hoofdvraag in dit hoofdstuk is:
Wat is de wisselwerking tussen de atmosfeer, de oceanen en het land bij de totstandkoming van
klimaten?
1.1 De atmosfeer: een omhulsel van gas
Deelvragen
1 Wat is het verschil tussen weer en klimaat?
2 Wat is de samenstelling en opbouw van de atmosfeer?
3 Waarom zijn er variaties in de stralingsbalans?
Weer en klimaat
► De toestand van de dampkring op een bepaald moment en voor een klein gebied, noem je
het weer.
Het klimaat is de gemiddelde toestand van het weer over een lange periode en voor een groot
gebied.
► Het systeem aarde bestaat uit vier sferen: de atmosfeer, de hydrosfeer, de lithosfeer en
de biosfeer.
Samenstelling en opbouw van de atmosfeer
► Meer dan 80% van de gassen die de dampkring vormen, tref je aan in de onderste 10 kilometer.
● Samenstelling van de atmosfeer: stikstof (78,01%), zuurstof (20,95%), kleine hoeveelheden
waterdamp en koolstofdioxide.
► De atmosfeer is opgebouwd uit vier lagen, gescheiden door pauzes.
● De onderste laag is de troposfeer (9-12 kilometer dik). Hierin daalt de temperatuur met
toenemende hoogte. Dit heet de temperatuurgradiënt.
● De laag hierboven heet de stratosfeer. Hierin zit veel ozongas (O3) dat de schadelijke ultraviolette
straling uit het zonlicht filtert.
● De twee buitenste lagen zijn de mesosfeer en de thermosfeer.
Stralingsbalans
► Er is een evenwicht tussen de hoeveelheid straling die de aarde bereikt en de hoeveelheid straling
die de atmosfeer weer verlaat. Dit heet de energiebalans of stralingsbalans.
● Albedo is de weerkaatsing van het zonlicht door wolken.
● De kortgolvige zonnestraling die het aardoppervlak bereikt, wordt omgezet in warmte en door de
aarde als langgolvige straling teruggekaatst. Door het broeikaseffect wordt de warmte die de aarde
uitstraalt als langgolvige straling teruggekaatst.
Variaties in de stralingsbalans
► De hoeveelheid straling die een bepaald gebied op aarde ontvangt, hangt af van: de
breedteligging, het albedo en de gesteldheid van het aardoppervlak.
● Door de bolling van de aarde vallen op lage breedte de zonnestralen loodrecht in. Hierdoor is de
hoeveelheid straling per oppervlakte-eenheid groter dan op hoge breedte. Doordat deze
zonnestralen ook een kortere weg door de dampkring afleggen, wordt er minder energie door de
lucht opgenomen.
● De weerkaatsing van het zonlicht, het albedo, verschilt van gebied tot gebied.
● 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 beter verdeeld dan op het land
- het kost meer energie om water een graad in temperatuur te laten stijgen dan land
- bij verdamping van water gaat energie uit het water naar de dampkring.
1.2 Warmtetransport door de wind
, Deelvragen
4 Wat is de verklaring voor het globale windsysteem?
5 Waarom zijn er variaties op het globale windsysteem?
Luchtdrukverschillen
► Door lucht en water vindt er transport van warmte plaats van de evenaar naar de polen.
► Door verschil in luchtdruk gaat lucht stromen van een hogedrukgebied naar een lagedrukgebied.
Wind is niets anders dan stromende lucht van plaatsen waar er te veel van is naar plaatsten waar er
te weinig van is.
Het corioliseffect
► Door de draaiing van de aarde wordt de corioliskracht veroorzaakt.
● De lucht die aan het aardoppervlak van de Noordpool naar de evenaar stroomt, ontmoet op
ongeveer 60° N.B. de naar het noorden stromende lucht die vanaf 30° N.B. komt. De lucht botst en
stijgt.
► Door deze circulaties zijn er zeven gordels van hoge en lage luchtdruk met het bijhorende
windsysteem. De wind op het aardoppervlak krijgt door de corioliskracht een afwijking.
Wet van Buys Ballot: als je met je rug naar de wind staat, krijgt op het noordelijk halfrond de wind
een afwijking naar rechts en op het zuidelijk halfrond een afwijking naar links.
Passaat: droge wind die het hele jaar uit oostelijke richting van de subtropische hogedrukgebieden
naar de evenaar waait.
Afwijkingen van het globale windsysteem
► Door de schuine stand van de aardas en verschillen tussen land en zee treden er afwijkingen op.
● De zone van lage luchtdruk rond de evenaar, de intertropische convergentiezone (ITCZ), verschuift
met de loodrechte zonnestand mee. Daardoor verschuift het windsysteem rond de evenaar in juli
naar het noorden en in januari naar het zuiden.
● Doordat de verschillen in temperatuur tussen zomer en winter boven de continenten het grootst
zijn, is de verschuiving daar het sterkst. Door deze verschuiving waaien er in sommige gebieden rond
de evenaar winden die na een halfjaar 180° draaien: moessons.
1.3 Rivieren in de oceanen
Deelvragen
6 Wat is de invloed van zeestromen op het klimaat?
7 Wat zijn El Niño en La Niña?
Zeestromen
► De overheersende winden zijn de reden voor het ontstaan van de zeestromen. Deze zorgen voor
een herverdeling van zonne-energie over de aarde. Ook zeestromen krijgen door de corioliskracht
een afwijking.
● Op het noordelijk halfrond draait het circulatiepatroon met de wijzers van de klok mee, op het
zuidelijk halfrond tegen de wijzers van de klok in.
Uitzondering: de Westenwinddrift ten noorden van Antarctica. Dit is de enige zeestroom die
ongehinderd van west naar oost rond de aarde stroomt.
► Er zijn twee soorten zeestromen: warme en koude zeestromen. De warme zeestromen brengen
warm water naar de polen en koude zeestromen zorgen ervoor dat koud water naar lagere breedtes
stroomt.
Warm en koud betekent dat de watertemperatuur hoger of lager is dan je op een bepaalde
breedtegraad zou mogen verwachten.
De hoofdvraag in dit hoofdstuk is:
Wat is de wisselwerking tussen de atmosfeer, de oceanen en het land bij de totstandkoming van
klimaten?
1.1 De atmosfeer: een omhulsel van gas
Deelvragen
1 Wat is het verschil tussen weer en klimaat?
2 Wat is de samenstelling en opbouw van de atmosfeer?
3 Waarom zijn er variaties in de stralingsbalans?
Weer en klimaat
► De toestand van de dampkring op een bepaald moment en voor een klein gebied, noem je
het weer.
Het klimaat is de gemiddelde toestand van het weer over een lange periode en voor een groot
gebied.
► Het systeem aarde bestaat uit vier sferen: de atmosfeer, de hydrosfeer, de lithosfeer en
de biosfeer.
Samenstelling en opbouw van de atmosfeer
► Meer dan 80% van de gassen die de dampkring vormen, tref je aan in de onderste 10 kilometer.
● Samenstelling van de atmosfeer: stikstof (78,01%), zuurstof (20,95%), kleine hoeveelheden
waterdamp en koolstofdioxide.
► De atmosfeer is opgebouwd uit vier lagen, gescheiden door pauzes.
● De onderste laag is de troposfeer (9-12 kilometer dik). Hierin daalt de temperatuur met
toenemende hoogte. Dit heet de temperatuurgradiënt.
● De laag hierboven heet de stratosfeer. Hierin zit veel ozongas (O3) dat de schadelijke ultraviolette
straling uit het zonlicht filtert.
● De twee buitenste lagen zijn de mesosfeer en de thermosfeer.
Stralingsbalans
► Er is een evenwicht tussen de hoeveelheid straling die de aarde bereikt en de hoeveelheid straling
die de atmosfeer weer verlaat. Dit heet de energiebalans of stralingsbalans.
● Albedo is de weerkaatsing van het zonlicht door wolken.
● De kortgolvige zonnestraling die het aardoppervlak bereikt, wordt omgezet in warmte en door de
aarde als langgolvige straling teruggekaatst. Door het broeikaseffect wordt de warmte die de aarde
uitstraalt als langgolvige straling teruggekaatst.
Variaties in de stralingsbalans
► De hoeveelheid straling die een bepaald gebied op aarde ontvangt, hangt af van: de
breedteligging, het albedo en de gesteldheid van het aardoppervlak.
● Door de bolling van de aarde vallen op lage breedte de zonnestralen loodrecht in. Hierdoor is de
hoeveelheid straling per oppervlakte-eenheid groter dan op hoge breedte. Doordat deze
zonnestralen ook een kortere weg door de dampkring afleggen, wordt er minder energie door de
lucht opgenomen.
● De weerkaatsing van het zonlicht, het albedo, verschilt van gebied tot gebied.
● 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 beter verdeeld dan op het land
- het kost meer energie om water een graad in temperatuur te laten stijgen dan land
- bij verdamping van water gaat energie uit het water naar de dampkring.
1.2 Warmtetransport door de wind
, Deelvragen
4 Wat is de verklaring voor het globale windsysteem?
5 Waarom zijn er variaties op het globale windsysteem?
Luchtdrukverschillen
► Door lucht en water vindt er transport van warmte plaats van de evenaar naar de polen.
► Door verschil in luchtdruk gaat lucht stromen van een hogedrukgebied naar een lagedrukgebied.
Wind is niets anders dan stromende lucht van plaatsen waar er te veel van is naar plaatsten waar er
te weinig van is.
Het corioliseffect
► Door de draaiing van de aarde wordt de corioliskracht veroorzaakt.
● De lucht die aan het aardoppervlak van de Noordpool naar de evenaar stroomt, ontmoet op
ongeveer 60° N.B. de naar het noorden stromende lucht die vanaf 30° N.B. komt. De lucht botst en
stijgt.
► Door deze circulaties zijn er zeven gordels van hoge en lage luchtdruk met het bijhorende
windsysteem. De wind op het aardoppervlak krijgt door de corioliskracht een afwijking.
Wet van Buys Ballot: als je met je rug naar de wind staat, krijgt op het noordelijk halfrond de wind
een afwijking naar rechts en op het zuidelijk halfrond een afwijking naar links.
Passaat: droge wind die het hele jaar uit oostelijke richting van de subtropische hogedrukgebieden
naar de evenaar waait.
Afwijkingen van het globale windsysteem
► Door de schuine stand van de aardas en verschillen tussen land en zee treden er afwijkingen op.
● De zone van lage luchtdruk rond de evenaar, de intertropische convergentiezone (ITCZ), verschuift
met de loodrechte zonnestand mee. Daardoor verschuift het windsysteem rond de evenaar in juli
naar het noorden en in januari naar het zuiden.
● Doordat de verschillen in temperatuur tussen zomer en winter boven de continenten het grootst
zijn, is de verschuiving daar het sterkst. Door deze verschuiving waaien er in sommige gebieden rond
de evenaar winden die na een halfjaar 180° draaien: moessons.
1.3 Rivieren in de oceanen
Deelvragen
6 Wat is de invloed van zeestromen op het klimaat?
7 Wat zijn El Niño en La Niña?
Zeestromen
► De overheersende winden zijn de reden voor het ontstaan van de zeestromen. Deze zorgen voor
een herverdeling van zonne-energie over de aarde. Ook zeestromen krijgen door de corioliskracht
een afwijking.
● Op het noordelijk halfrond draait het circulatiepatroon met de wijzers van de klok mee, op het
zuidelijk halfrond tegen de wijzers van de klok in.
Uitzondering: de Westenwinddrift ten noorden van Antarctica. Dit is de enige zeestroom die
ongehinderd van west naar oost rond de aarde stroomt.
► Er zijn twee soorten zeestromen: warme en koude zeestromen. De warme zeestromen brengen
warm water naar de polen en koude zeestromen zorgen ervoor dat koud water naar lagere breedtes
stroomt.
Warm en koud betekent dat de watertemperatuur hoger of lager is dan je op een bepaalde
breedtegraad zou mogen verwachten.
