weer en klimaat

20-3-2013

1

Ref. IE1wkv08 (deel1)

1

� Weer en klimaat zijn erg bepalend voor vele aspecten van het leven aan het aardoppervlak� Economisch leven (landbouw, veeteelt, …)

� Fauna en flora (vegetatie of plantengroei, …)

� Toerisme (zonnekloppers, …)

� Gezondheid (astma, ozonalarm, smogalarm, …)

� Verkeer (regenfiles, …)

� Extreem weer (moessonregens, droge wind, droogtes, …)

� …

� en er is niets zo wisselvallig als het weer zelf

2

� De atmosfeer is een mengsel van gassen rondom de aarde

� De atmosfeer beschermt en verwarmt de aarde

� Zonder de atmosfeer is er geen leven mogelijk

Zelftest

3




zelftest

4




zelftest

5

� De atmosfeer heeft een gelaagde opbouw

� Weer en klimaat doen zich voor in de onderste laag van de atmosfeer: de troposfeer

� In deze troposfeer is heel wat dynamiekaanwezig

� Grote luchtmassa’s bewegen horizontaal en verticaal over grote afstanden en bepalen het weer

zelftest

6

20-3-2013

2

Lagen van de atmosfeer

7

� De atmosfeer heeft een gelaagde opbouw

� Weer en klimaat doen zich voor in de onderste laag van de atmosfeer: de troposfeer

� In deze troposfeer is heel wat dynamiekaanwezig


Zelftest

8


� Luchtmassa’s verschillen in:

� Hoeveelheid warmte (koude lucht, warme lucht)

� Hoeveelheid vocht (droge lucht, vochtige lucht)

� Hoeveelheid luchtmoleculen (hoge druk, lage druk)

� In samenstelling (vervuilde lucht, fijn stof, aerosols, smog, …)

9 10

11

Troposfeer: speelruimte van het weer

zelftest

12

20-3-2013

3

Temperatuur daalt met de hoogteWarme lucht stijgt ongehinderd

Dalende temperatuur

hoogte

13

Dalende temperatuur

hoogte

WARME LUCHTMASSA TEMPERATUURINVERSIE

Koudere luchtmassa

Warme luchtmassa dringt binnenWarme lucht kan niet stijgenTemperatuursinversielaag (vervuiling)

14

Schotland

15

Quebec, Canada

16

� Het weerwordt bepaald door de eigenschappen van de troposfeer te meten op een bepaald moment op een bepaalde plaats (het meten van de toestand van de verschillende luchtmassa’s in de troposfeer nu of op korte termijn)

� Het klimaat wordt beschreven door de gemiddelde eigenschappen van de troposfeer over langer termijn te berekenen voor een bepaalde regio

17

� Het weerwordt bepaald door de eigenschappen van de troposfeer te meten op een bepaald moment op een bepaalde plaats

� Eigenschappen� Temperatuur

� Neerslag, luchtvochtigheid, bewolking

� Luchtdruk en winden

� Straling

� …

18

20-3-2013

4

� Temperatuur

� Temperatuur is een maat (door meting) voor hoe warm of koud een luchtmassa is

� Voor de meting van de temperatuur in een weerstationgelden speciale voorwaarden

� Over heel de wereld worden opgeregelde tijdstippen temperatuurmetingen gedaan (WMO) en op kaart gebracht

zelftest

19

� Meettoestel: thermometer

� Eenheid: graden Celsius

� Symbool: °C

� Beoordeling:

� >18°C : warm

� 10 tot 18°C: gematigd

� < 10°C: koud

� Vanaf 0°C: vorst

20

2 thermometers1 vochtigheidmeter

21 22

23

20-3-2013

5

� Meettoestel: pluviometer

� Eenheid: millimeter

� Symbool: mm

� neerslagvormen:

� sneeuw

� regen

� hagel

� nevel en mist

� Beoordeling 850mm/jaar ?

zelftest

25

Neerslag wereldverdelingNeerslag wereldverdeling

26

� De hoeveelheid water (H2O) die een luchtmassa bevat, noemen we de totale luchtvochtigheid

� Dit water kan in vaste, vloeibare of gasvormige fase aanwezig zijn

� De totale luchtvochtigheid speelt een belangrijke rol in de hydrologische cyclus of de cyclus van het water op de aarde

� De gemeten hoeveelheid waterdamp (enkel de

gasvormige fase) die een luchtmassa bevat, noemen we de absolute luchtvochtigheid

zelftest

27 28

29

� De gemeten hoeveelheid waterdamp die een luchtmassa bevat, noemen we de absolute luchtvochtigheid

� De hoeveelheid waterdamp die een luchtmassa kan bevatten is sterk afhankelijk van de temperatuur van de luchtmassa

� Hoe warmer een luchtmassa, hoe meer waterdamp deze luchtmassa kan bevatten

zelftest

30

20-3-2013

6

� Hoe warmer een luchtmassa, hoe meer waterdamp deze luchtmassa kan bevatten

� Er is wel een maximum hoeveelheidwaterdamp dat een luchtmassa kan bevatten bij een bepaalde temperatuur: de luchtmassa is dan verzadigd aan waterdamp, er kan geen extra waterdamp meer opgenomen worden

� Dit noemt men het verzadigingspunt, al het extra vocht dat wordt toegevoegd zal niet meer in gasvormige fase kunnen zijn

31

waterdamp

water

Invloed van temperatuurstijging:luchtmassa’s kunnen meer waterdamp bevatten

Luchtmassa

32

waterdamp

water

Invloed van temperatuurdaling:luchtmassa’s kunnen minder waterdamp bevattener ontstaat condensatie en neerslag: regen of dauw

33

� Het verzadigingspunt is dus de maximale hoeveelheid waterdamp die een luchtmassa kan bevatten bij een bepaalde temperatuur

� De verhouding van de gemeten hoeveelheid waterdamp in een bepaalde luchtmassa t.o.v. het verzadigingspunt, noemt men de relatieve luchtvochtigheid(relatief = in vergelijking met maximale hoeveelheid)

zelftest

34

� Condensatie (damp naar vloeibaar) zal ontstaan wanneer de temperatuur van luchtmassa’s met een relatieve vochtigheid van 100% zal dalen (door stijging)

� Bij condensatie gaan er waterdruppels (wolken) of regen (neerslag) gevormd worden

zelftest

35 36

20-3-2013

7

WARMKOUD

37 38

� Hemelwater

� Regen

� Hagel

� IJzel

� Rijp

� Sneeuw

� …

39

SNEEUW IJSREGEN ONDERKOELDE REGEN REGEN

40

41

� Meettoestel: barometer

� Eenheid: hectopascal

� Symbool: hPa

� Beoordeling� < 1013 hPa: Lage druk

� 1013 hPa: normale druk

� > 1013 hPa: hoge druk

� ……..

zelftest

42

20-3-2013

8

Torricelli (1644):

„Wij leven op de bodem van een oceaan, een oceaan van lucht “

zelftest

43

zelftest

44

45

90% van de massa van de atmosfeer

bevindt zich onder de 15 km hoogte

(Troposfeer)46

47 48

20-3-2013

9

� Meettoestel: windwijzer

� Eenheid: geen

� Symbool: geen

� Windstreken

Windzak of windvaan

49

� Meettoestel: anemometer of windmeter

� Eenheid: km/u

� Schaal van Beaufort

(0 tot 12)

50

51 52

De meest voorkomende gassen in onze atmosfeer zijn :

A CO2 (koolstofdioxide) en O2 (zuurstof)

B O3 (ozon) en O2 (zuurstof)

C N2 (stikstof) en O2 (zuurstof)

D geen idee

terug

1

53

De ozonlaag in de atmosfeer beschermt ons tegen schadelijke :

A UV stralingB kosmische stralingC meteorietenD geen idee

terug

2

54

20-3-2013

10

De aarde heeft thans een gemiddelde oppervlaktetemperatuur van +16°C. Zonder onze atmosfeer was deze temperatuur:

A - 16°C B +36°CC +16°CD geen idee

terug

3

55

De troposfeer is de onderste laag van de atmosfeer waar alle klimaat- en weersverschijnselen zich voordoen. Gemeten vanaf het aardoppervlak is de maximale dikte van deze laag:

A 15 km B 1500 kmC 1500 mD geen idee

terug

4

56

De energie voor al deze dynamiek en bewegingen van luchtmassa’s komt van:

A de windenB de zonC de levende aarde (vegetatie)D geen idee

terug

5

57

De temperatuur in de troposfeer daalt met stijgende hoogte:

A juist, de atmosfeer is warmer aan het aardoppervlak

B fout, hoe hoger, hoe dichter bij de zon C fout, de temperatuur blijft ongewijzigd

D geen idee

terug

6

58

terug

7A ISOLERENB ISOTHERMC ISOBAARD ISOHYEET

Lijnen met gelijke temperaturen zijn:

59

1 mm neerslag betekent een laagje van 1mm neerslag verspreid over 1m x 1m, dit maakt:

A 10 liter neerslag/m²B 1 liter neerslag/m²C 0,1 liter neerslag/m²D geen idee

terug

8

60

20-3-2013

11

De faseovergang waarbij waterdamp overgaat naar vloeibare fase noemt:

A smeltenB verdampenC condenserenD sublimeren

terug

9

61

10 Hoeveel waterdamp kan een luchtmassavan 1 m³ maximaal bevatten bij 30°C?

A 25 gram/m³B 30 gram/m³C 30 kg/m³D 3 gram/m³

62terug

11 Welke luchtmassa kan de grootstehoeveelheid waterdamp bevatten?

Luchtmassa

Temp Gemeten waterdampluchtmassa

MaximaleVerzadiging

Relatieve Vochtigheid

A 0° C 2 gram 4 gram 50%

B 10° C 2 gram 9 gram 22%

C 20° C 2 gram 18 gram 11%

D 30° C 2 gram 30 gram 6%

63

terug

Wat hoort niet in het rijtje thuis ?

A neerslagB sneeuwC waterdampD hagelslag

terug

12

64

13Wat gebeurt er als men op het peertje duwt?

A NietsB Uitwijking naar rechtsC Uitwijking naar linksD Geen idee

65terug

terug

14A ISOLERENB ISOTHERMC ISOBAREND ISOHYEET

Lijnen met gelijke luchtdruk zijn:

66

20-3-2013

12

Een lege voetbal en een opgepompte voetbal met lucht wegen:

A evenveelB leeg weegt meer dan volC volle voetbal weegt meerD hagelslag

terug

15

67 68

20-3-2013

1


1

� Grote luchtmassa’s bewegen horizontaal en verticaal over grote afstanden en bepalen het weer op een bepaalde plaats en tijd

� Luchtmassa’s verschillen in:� Hoeveelheid warmte (koude lucht, warme lucht)

� Hoeveelheid vocht (droge, vochtige lucht, bewolking)

� Hoeveelheid luchtmoleculen (hoge druk, lage druk, dynamiek, winden)

� In samenstelling (vervuilde lucht, fijn stof, aerosols, smog, …)

2

Luchtmassa’sm = maritiemc = continentaalA = ArctischP = polairT = tropisch

Hoe worden luchtmassa’s gevormd?Hoe verplaatsen ze zich?

� De energie van onze dynamische troposfeer komt van de zonnestraling

� Deze energie van de zonnestraling doorloopt een heel traject in onze atmosfeer voordat ze het aardoppervlak kan opwarmen

� Zonnestraling die het aardoppervlak bereiken: zichtbaar licht (waarom is de lucht blauw?)

� Het aardoppervlak warmt daardoor op en zendt warmtestraling uit

� De troposfeer neemt deze energie op en buffert (stockeren en afgifte)

4

Heliograaf

Zonnestraling op de aarde omvat het zichtbaar licht

20-3-2013

2

Opm.: de hoeveelheid zonnestraling is niet altijd constant

Data naar Kiehl en Trenberth,1997

Merk op:

H2O damp en CO2 in atmosfeer absorbeert beter in lange golf

dan in korte golf

Atmosfeer is minder

transparant voor terrestrische straling dan voor

zonnestraling

AARDE

Totaal aardopp. IN144 = 95 + 49

Totaal aardopp. OUT

144 = 132 + 12

RUIMTE

Totaal ruimte IN 100 – 23 – 9 = 68

Totaal ruimte OUT

56 + 12 = 68INPUT = OUTPUT

Broeikasgas = absorbeert langgolvige aarde-uitstraling en houdt warmte ‘gevangen’Aardoppervlak wordt door twee ‘bronnen’ opgewarmd: Zon en Atmosfeer! (2x)

Str

alin

g in

ba

lan

s ?

o.a. afhankelijk van …

1. Albedo

2. Breedteligging3. Uren zonneschijn

4. Zee of continent

5. Vegetatie6. Gesteente

7. Helling

8. …

Oppervlakte albedo1 Breedteligging

A3 > A2 > A1

X3 > X2 > X1

2

20-3-2013

3

DAGBOOG enBREEDTELIGGING

2

Schijnbare beweging van de zon:

De dagboog op 21/3 en 23/9

3


De dagboog op 22 juni

3


De dagboog op 22 december

3

20-3-2013

4

Maximale hoeveelheid inkomende energie van de zon op een bepaalde plaats op aarde is een product van

- de zonne-intensiteit (afhankelijk van de hoogte van de zon boven de horizon)

- de lengte van de dag (aantal uren zonneschijn of bestralingsduur)

3Stralingsintensiteit

& Stralingsduur

4

Continentale

noordelijke hemisfeer

4

Oceanische

zuidelijke hemisfeer

Verschillen tussen zomer- en wintertemperatuurVerschillen in opwarming tussen land – water Buffercapaciteit van de oceanen

4

Gemiddelde jaartemperatuur

20-3-2013

5

4

WB

AA

RD

OP

PE

RV

LA

KA

AR

DO

PP

ER

VL

AK

WB

AA

RD

OP

PE

RV

LA

KA

AR

DO

PP

ER

VL

AK

20-3-2013

6

20-3-2013

7

WBinfo

Neerslagschaal = 2 X temperatuurschaal

Koude lucht is denser,

dus zwaarder

20-3-2013

8

20-3-2013

1


1

� Klimaat van een regio wordt berekend uit de dagdagelijkse metingen van de lokale weerselementen over een periode van 30 jaar� Temperatuur, minimum, maximum, vorstdagen, …

� Neerslag, type neerslag, …

� Luchtvochtigheid, RLV, ALV, …

� Luchtdruk, windkracht, …

� Uren zonneschijn, bewolking, …

� …

� Klimaat is een synthese van het weer over een langere periode en over een grotere ruimte

2

� Klimaat van een regio wordt sterk bepaald door geografische factoren en fenomenen

� Breedteligging

� Hoogteligging

� Positie t.o.v. oceanen of continenten

� Positie t.o.v. luchtdrukpatronen en luchtmassa’s

� …

� Over de gehele aarde beschouwt spreekt men over

verschillende klimaatzones (sterk bepaald door zones van breedteligging: climate ~ zonnehoogte)

3

� 5 Klimaatzones

� Tropisch

� Subtropisch (droog)

� Gematigd

� Subpolair (continentaal)

� Polair

4

5

Klimaatzones (gordels)

� 8 Klimaatzones (verfijnd)

� Tropisch

� Tropisch regenklimaat

� Tropisch savanne klimaat (zomerregens en droogte)

� Subtropisch (droog en warm of koud)

� Steppe klimaat

� Woestijnklimaat

� Gematigd

� Mediterraan klimaat (winterregens)

� Gematigd regenklimaat (koel=maritiem of koud=continentaal)

� Subpolair (continentaal)

� Polair

6

20-3-2013

2

7

Tropisch regenklimaat

Maximum temperatuur

Minimum temperatuur8

Tropisch regenklimaat

Neerslag

Aantal uren zonneschijn

9

Tropisch savanneklimaat

Maximum temperatuur


Tropisch savanneklimaat

Neerslag (Moessonregens)


11

Subtropisch steppeklimaat

Maximum temperatuur


Subtropisch steppeklimaat

Neerslag


20-3-2013

3

13

Subtropisch woestijnklimaat

Maximum temperatuur


Subtropisch woestijnklimaat

Neerslag


15

Droog en koud

Maximum temperatuur


Droog en koud

Neerslag


17

Mediterraan klimaat

Maximum temperatuur


Mediterraan klimaat

Neerslag


20-3-2013

4

19 20

21 22

23 24

20-3-2013

5

25 26

27 28

29 30

20-3-2013

6

31 32

33 34

35 36

weer en klimaat

Documents