Hoofdstuk 5 : Dampkring
5.1 planeet aarde
Atmosfeer: laag lucht die om de aarde heen zit (90 km dik) dit wordt ook wel de dampkring
genoemd. (atmos=damp sfeer=laag). De lucht in de dampkring bestaat uit een mengsel van
gassen, zoals: stikstof, zuurstof, ozon, argon en waterdamp.
Ozonlaag: tussen de 15 en 35 km hoogte zit een laag met een verhoogde concentratie ozon
(o3). Deze laag houdt schadelijke lichtstralen (uv of ultraviolet) van de zon tegen. De niet
schadelijke stralen worden wel doorgelaten en grotendeels door het aardoppervlak
geabsorbeerd. Lichtstralen worden hierbij omgezet in warmtestralen (infrarood).
Troposfeer: de onderste 10 km van de dampkring. De infrarode straling zorgt voor
opwarming van de lucht vanaf het aardoppervlak.
De zon: verwarmt de aarde, is een gloeiende gasbol op 150 miljoen km afstand.
Planeten: er draaien acht planeten in een baan om de zon. Mercurius en Venus staan dichter
bij de zon dan de aarde. Jupiter en Saturnus zijn de grootste. Alleen op aarde is er leven
aanwezig dankzij de dampkring met zuurstof en het voorkomen van water.
De absorptie van lichtstralen en de omzetting in warmtestralen is de motor van het weer.
De aarde maakt zelf 2 bewegingen die de verdeling van warmte over de aarde beïnvloeden.
1. De baan van de aarde om de zon (365 ¼ dag)
2. De draaiing van de aarde om de eigen aardas ( 1 dag)
De aarde staat scheef. Hierdoor verschilt de temperatuur verdeling per seizoen.
Links = zomer, boven = lente, rechts = winter, onder = herfst.
Hoe rechter de zonnestralen op de aarde schijnen hoe warmer het is.
Op 21 maart en 21 september schijnt de zon precies op de evenaar.
Op 21 juni is dit op de Kreeftskeerkring en op 21 december op de Steenbokskeerkring.
Van bovenaf gezien draait de aarde linksom. Hierdoor ontstaat dag en nacht omdat telkens
de helft van de aardbol wordt verlicht door de zon.
Door de schuine stand zijn er grote verschillen in de lengte van dag en nacht.
Op het noordelijk halfrond is het in juni veel langer licht en in december veel langer donker.
Op het zuidelijk halfrond is dit juist andersom
,5.2 transportsystemen in de dampkring.
Instraling: van alle zonne-energie bereikt nog geen één miljardste deel de aarde. Die
zonnestralen bereiken het aardoppervlak door de dampkring zonder de lucht te verwarmen.
Zonnestralen zijn uv-stralen of kortegolfstralen. Van alle zonnestralen wordt 1/3 deel meteen
teruggekaatst de ruimte in. Een groot deel wordt door de dampkring geabsorbeerd of door
het aardoppervlak gereflecteerd. Door het aardoppervlak worden de geabsorbeerde
lichtstralen omgezet in infrarode of lange golf stralen. Hoe dichter de lucht bij het
aardoppervlak zit hoe warmer deze is.
Absorptie: gemiddeld wordt slechts 42% van de hoeveelheid zonnestralen die door de
dampkring vallen, door het aardoppervlak opgenomen. Dit noem je absorptie.
Green house effect: de warmte blijft voor een groot deel in de dampkring. Lichtstralen komen
makkelijk binnen maar worden nauwelijks doorgelaten naar buiten. (natuurlijke broeikaseffect
van de dampkring)
Uitstraling: de bewolking bepaalt hoeveel warmte er in de dampkring blijft hangen en hoeveel
er naar de ruimte uitstraalt. In een heldere nacht koelt het snel af omdat veel warmte in de
ruimte verdwijnt: de uitstraling via de dampkring is dan heel groot. Als het ’s nachts bewolkt
is wordt de warmte vastgehouden door het wolkendek.
Meer bewolking = meer warmte vasthouden.
Warmtebalans: over het hele jaar genomen blijft de gemiddelde temperatuur van de
dampkring gelijk. (De dampkring blijft op jaarbasis gemiddeld steeds even warm. Evenwicht
tussen instraling en uitstraling)
De instraling is boven oceanen heel anders dan boven het vasteland; de instraling in de
zomer en de winter verschilt sterk; door de breedteligging heeft het ene gebied een heel
andere verhouding tussen instraling en uitstraling dan he andere gebied. Door deze
verschillen ontstaat er op basis van de hoeveelheid warmte globaal een driedeling op aarde:
een tropische zone, een gematigde zone en een polaire zone.
Tropische zone: in de tropische zone is de instraling veel groter dan de uitstraling. Er
ontstaat een overschot aan warmte die wordt afgevoerd naar gebieden waar het minder
warm is. Wind en zeestromen zorgen voor de transport van deze overtollige warmte. (rond
de evenaar)
Gematigde zone: de instraling en uitstraling is ongeveer gelijk. Maar door de seizoenen is er
in de zomer een overschot aan warmte en in de winter een tekort.
Polaire zone: het hele jaar een groot tekort aan warmte. Poolgebieden zijn extreem koud
(-50 en -80 graden)
,5.2.2 Lucht
Om de invloed van lucht, luchtdruk en de verschillen daarin duidelijk te maken, worden
hierna twee belangrijke processen beschreven:
1 luchtdrukverschillen
2 windsystemen
Hoge en lage drukgebieden.
Dit is wanneer de zon loodrecht op de evenaar schijnt.
Als de zon op de Kreeftskeerkring schijnt schuiven de hoge en lage druk gebieden mee naar
het noorden. Als de zon op de Steenbokskeerkring schijnt schuiven de hoge en lage
drukgebieden mee naar het zuiden.
Moesson: de wind waait een half jaar lang dezelfde kant op. Door de verschuiving van het
lage drukgebied bij de evenaar draait deze wind. Deze halfjaarlijks draaiende wind noem je
de moesson. Het weer veranderd hierdoor. Daarom heb je de natte en de droge moesson.
Passaat: uitwisseling van lucht tussen de keerkringen en de evenaar.
Aggregatievormen van water: vast, vloeibaar of gasvorming. De totale hoeveelheid water
blijft hetzelfde op aarde, alleen de vorm verandert (kringloop van water).
Water wordt warm – waterdamp – condenseert (wordt fijn stof of aerosol genoemd) – wolk –
temperatuur onder het vriespunt – kristalliseren – vallen naar beneden veranderen vaak in
regen of hagel.
, Relatieve vochtigheid: de werkelijke hoeveelheid waterdamp die de lucht van een bepaalde
temperatuur bevat.
Hygrometer: hiermee meet je de relatieve vochtigheid.
Als buiten alleen het onderste deel van het aardoppervlak afkoelt hechten condens druppels
zich aan allerlei oppervlakken zoals grassprieten, auto’s en fietszadels. Dit noemen we
dauw. Als de temperatuur aan het aardoppervlak gedaald is onder 0 ⁰ C noemen we dit niet
dauw maar rijp. Als deze afkoeling in een dikkere laag is noemen we dit mist. Als de
afkoeling in hogere luchtlagen is ontstaat er bewolking.
5.3 weer en klimaat.
De belangrijkste weerelementen zijn: temperatuur, bewolking/neerslag en wind.
Het weer: is niets anders dan de toestand van de dampkring wat betreft temperatuur, wind
en neerslag op een bepaalde plaats en moment.
Meteorologische instituten: voorspellen het weer, KNMI en Meteo-Consult.
Klimaat: alle gemiddelden van de temperatuur, de neerslag en de wind in de zomer en in de
winter bij elkaar genomen. Afgelopen 30 jaar.
Belangrijkste elementen van klimaat zijn de temperatuur en de neerslag. Er zijn 5 factoren
van grote invloed op het ontstaan van de indeling in klimaatsystemen. De vijf factoren zijn:
1. Breedte ligging
Ligt het gebied in een tropische zone, een gematigde zone of een polaire zone? (zie 5.2)
2. Hoogteligging
Dicht bij het aardoppervlak is de lucht warm, hoe hoger je komt hoe kouder het is.
De temperatuur daalt gemiddeld 6 graden per 1000m.
Een gebergte heeft verschillende vegetatiegordels.
Van boven naar beneden zijn dit : sneeuwklimaat – toendra – naaldbossen – loofbossen -
naaldbossen - bergweiden - eeuwige sneeuw.
3. Gebergten
Een gebergte is vaak de scheiding tussen twee gebieden met verschillende temperaturen.
Bij de alpen is het bijvoorbeeld aan de noord- en west kant in de zomer koel en nat en aan
de zuid- en oost kant warm en droog. Aan de windzijde is het vochtig dit noemen we de
loefzijde. Als de lucht droog is gaat hij over de berg heen naar de droge kant dit noemen we
de lijzijde. Een hoog gebergte zorgt dus voor klimaatscheiding.
4. Land en water.
Het land is snel opgewarmd en snel weer afgekoeld. Het water warmt langzaam op en koelt
langzaam weer af. De grond geleidt warmte beter omdat het een vaste stof is. Boven de zee
blijft de temperatuur van de lucht ongeveer gelijk terwijl dit boven land erg kan verschillen.
In de zomer wordt de warme lucht boven het land verdreven door de koude lucht. In de
winter wordt de koude lucht verdreven door de warme lucht.
5. Aanvoer van warmte of kou.
Warmte en kou worden vervoerd door winden en zeestromen.
- Door de warme golfstroom (vanuit de golf van Mexico) blijft het water van de
Noordzee en langs de Noorse kust in de winter warm.
- Door de koude labradorstroom is bij de noordoost kant van Canada de temperatuur
gemiddeld rond de -20 ⁰ C.
- De terugkerende weersomstandigheden bij de oostkust van Zuid-Amerika, de
westkant van Azië en Australië komt door El Niño en La Niña. De eerste is een
warme zeestroom in de Grote Oceaan en de tweede is een koude zeestroom in de
tegengestelde richting.