2.1 De aarde als systeem
Vier sferen
Bij de bestudering van de aarde gebruik je vier sferen: de atmosfeer, hydrosfeer, lithosfeer en
biosfeer.
Atmosfeer
De atmosfeer is opgedeeld in de troposfeer (tussen 8 en 10 km), stratosfeer (tot 50 km), de
mesosfeer en thermosfeer. De troposfeer is belangrijk voor het leven op aarde. De stratosfeer is ook
belangrijk. Deze beschermt de aarde door met een laag ozon de ultraviolette straling te blokkeren.
Hydrosfeer en biosfeer
De hydrosfeer is het vloeibare gedeelte van de aardse sferen en gletsjers en vast ijs. De biosfeer
omvat alle levende organismen op aarde.
Kringlopen
Kringlopen hebben relaties met andere sferen en maken de kringloop rond.
Hydrologische kringloop
De hydrologische kringloop wordt ook wel waterkringloop genoemd. Het speelt een belangrijke rol
bij de vorming van landschappen.
, Stralingsbalans
De aarde ontvangt energie via de zon. Een deel daarvan wordt omgezet in warmte en een deel wordt
teruggebracht naar de atmosfeer en uitgestraald. De aarde heeft over een lange periode een redelijk
stabiele gemiddelde temperatuur, dus is er is stralingsbalans.
Meer dan de helft van de energie wordt weerkaatst door wolken en het aardoppervlak of wordt
opgenomen in wolken. Energie op het aardoppervlak, wordt omgezet in warmte en uitgestraald via
infrarode straling. De atmosfeer wordt zo verwarmd vanaf het aardoppervlak.
Broeikasgassen houden een deel van de teruggekaatste energie vast en terug gestraald naar de
aarde. Wanneer dit niet zo zou zijn, zou de gemiddelde temperatuur op aarde -16 graden Celsius zijn
in plaats van 15.
Stralingsbalans op verschillende plekken op aarde
Op kortere termijn zijn er grote verschillen in temperatuur. In de energiebalans van 24 uur zijn er
grote verschillen tussen de hoeveelheid netto-energie overdag en ’s nachts. Ook tussen seizoenen
zijn er verschillen. De energiebalans op verschillende plekken wordt bepaald door:
Breedte Hoeveel energie de zon afgeeft hangt af van de invalshoek van zonnestralen. In de
poolstreken moeten zonnestralen zich over een groter gebied verdelen dan in de tropen.
Hierdoor moeten zonnestralen bij de tropen een lange weg door de dampkring afleggen,
waardoor er meer warmteverlies is door bewolking en stofdeeltjes.
Albedo ijs kaatst meer energie terug dan een bos.
De energiebalans levert in een jaar een tekort op op hogere breedte en een overschot op lagere
breedte. Het gebied met een overschot transporteert warmte naar de polen. Extreme plaatselijke
verschillen worden zo gecompenseerd.