Atmosfeer 5TSO
advertisement
ATMOSFEER 5 TSO Christ Naert Deze cursus wordt gebruikt als didactisch materiaal voor de navorming “Wegwijzers voor aardrijkskunde” – Eekhoutcentrum - Kulak en Geo-Instituut - KULeuven, oktober 2015. De meeste figuren zijn afkomstig uit de handboeken aardrijkskunde Geoscoop 5/6, Geo 5/6 en GeoWetenschappen 5/6. Atmosfeer – Christ Naert 1 Atmosfeer – Christ Naert 2 Atmosfeer Inhoudstafel 1 Kenmerken van de atmosfeer ............................................................................ 1.1 Bouw van de atmosfeer………................................................................ 1.2 Belang van de atmosfeer……………………………………..…………. 1.3 De stralingsbalans................................................................................... 1.4 De invloed van de mens op de stralingsbalans…………………………. blz. 4 blz. 4 blz. 7 blz. 11 blz. 12 2 Satellietfoto en weerkaart...................................................................................... blz. 14 2.1 Weersatellieten........................................................................................ blz. 14 2.2 Weerkaarten............................................................................................ blz. 18 3 De temperatuur in Europa.................................................................................. 3.1 De isothermenkaart van Europa................................................................ 3.2 De invloed van de Noordzee op de temperatuur……............................. 3.3 Andere beïnvloedende factoren…………………………………………. blz. blz. blz. blz. 23 23 24 25 4 Luchtvochtigheid en neerslag............................................................................... blz. 27 4.1 De waterkringloop…………..….……………………………………..… blz. 27 4.2 Wolkenvorming…………….……..…………….……………………… blz. 28 5 Het versterkte broeikaseffect.……………………………………...…………… 5.1 Oorzaken en gevolgen………….……………………………………..… 5.2 Oplossingen voor het versterkte broeikaseffect.……………………..… blz. 30 blz. 30 blz. 33 6 Het West-Europese weer….................................................................................. 6.1 Het weer bij lage luchtdruk…................................................................. 6.2 Het weer bij hoge luchtdruk …………………………............................. 6.3 Welke luchtdruk verkies jij?……………………………………………. blz. blz. blz. blz. 7 Een wereld vol verschillen.……….………………………………...…………… 7.1 De luchtdrukverdeling in de wereld…………………………………..… 7.2 Contrasten in temperatuur en neerslag………...……………………..… blz. 41 blz. 41 blz. 41 © 2015, Christ Naert 34 34 38 40 Atmosfeer – Christ Naert Inleiding Onze planeet wordt omringd door een dunne laag gassen: de atmosfeer. Vooral in het onderste deel van deze luchtlaag spelen zich processen af die zeer belangrijk zijn voor het leven, denken we maar aan het ontstaan van de temperatuur, de wind en de neerslag. In dit deel onderzoeken we enkele van deze processen en gaan we nader in op de problematiek van de opwarming van de aarde. Tenslotte bestuderen we met behulp van satellietfoto’s en weerkaarten het West-Europese weer. In “atmosfeer” onderzoeken we de volgende onderwerpen: Kenmerken van de atmosfeer de gelaagde opbouw van de aardse atmosfeer het ontstaan van de temperatuur in de troposfeer en het belang van broeikasgassen de verschillende factoren die de temperatuur beïnvloeden Het versterkte broeikaseffect de oorzaken en gevolgen van het versterkte broeikaseffect, de duurzame oplossingen Het West-Europese weer het herkennen van drukgebieden, fronten en neerslagzones op een weerkaart en een satellietfoto een front als gevolg van botsende luchtsoorten en het ontstaan van een lagedrukgebied het ontstaan van wolken en neerslag de kenmerken van het weer bij hoge en bij lage luchtdruk op basis van weerkaart en satellietfoto de gevolgen van het weer afleiden Klimaten de verschillen tussen enkele klimaten op basis van temperatuur en neerslag de ligging van hogedruk- en lagedrukgebieden in Europa Voor dit deel heb je telkens je atlas nodig. Binnen dit thema wordt verwacht dat je de onderstaande onderdelen uit het vademecum “Aardrijkskunde hoe?” goed kent en vlot kan toepassen: Vaardigheden 1.1 tot en met 1.7 Gebruik van kaarten (p.8 tot en met p.13) Kaarten 2.1 tot en met 2.2 Kaarten van België en Europa (p. 40 tot en met p. 43) Begrippen 1 Landschappen en wereldkaart (p. 48 en 49) 5 Weer, klimaat en vegetatie (p. 52 en 53) Op Smartschool kan je alle PowerPoints “Atmosfeer” terugvinden en de links naar enkele interessante websites weerkunde. 3 Atmosfeer – Christ Naert 1 Kenmerken van de atmosfeer 1.1 Bouw van de atmosfeer Fig. 1: De Aarde gezien van op een hoogte van 500 km. Fig. 2: De opbouw van de atmosfeer. De aarde wordt omringd door een dunne laag gassen: de atmosfeer of de dampkring. 4 Atmosfeer – Christ Naert 5 Begrenzing: De luchtdruk verandert met de hoogte (fig. 3): Samenstelling (fig. 4): Fig. 3: De opbouw van de onderste atmosfeer. Atmosfeer – Christ Naert 6 Fig. 4: De samenstelling van de onderste atmosfeer (in volumeprocent) Indeling van de atmosfeer (fig. 3): De indeling is gebaseerd op ………………….. De dampkring wordt verdeeld in verschillende sferen en pauzes. sfeer: pauze: Vul de onderstaande tabel in op basis van de figuren 2 en 3. Naam sfeer Troposfeer Stratosfeer Mesosfeer Thermosfeer Exosfeer hoogte temperatuur kenmerken Atmosfeer – Christ Naert 7 1.2 Belang van de atmosfeer Hoe verandert de ozonconcentratie met de hoogte boven België? Fig. 5: De ozonconcentratie boven Ukkel (ballonpeiling KMI). Hoe verandert de ozonconcentratie in België in de loop van een jaar? Fig. 6: De ozonconcentratie in België in de loop van een jaar. Atmosfeer – Christ Naert 8 troposferisch ozon Ongeveer 10 % van het ozon is troposferisch en bevindt zich net boven het aardoppervlak. Vooral in de zomermaanden kan de concentratie gevaarlijk hoog oplopen. Ozonsmog ontstaat dan vooral bij zonnig en windstil weer als zonlicht reageert op bepaalde chemische stoffen die door het autoverkeer of door de industrie in de troposfeer werden gebracht. Het effect van ozonsmog verschilt van mens tot mens, maar is vooral zeer schadelijk voor mensen met astma, met hart- en vaatziekten, ouderen en mensen die zware lichamelijke arbeid verrichten. Ozonsmog kan tijdens een hittegolf in de zomer levensgevaarlijk zijn voor mensen met een zwakke gezondheid! stratosferisch ozon Ongeveer 90 % van het ozon is stratosferisch ozon in de zogenaamde ozonlaag. Daar absorbeert dit gas een groot deel van de schadelijke UV-straling. Slechts een klein deel van deze straling bereikt het aardoppervlak. De absorptie van UV veroorzaakt warmte. Vooral vanaf een hoogte van 30 km neemt de temperatuur snel toe. Op deze hoogte is de luchtdichtheid immers zo gering dat een kleine absorptie van UV al een belangrijke temperatuursstijging veroorzaakt. Teveel UV kan bij de mens huidkanker veroorzaken en ook planten en dieren aantasten. Wetenschappers stellen niet alleen vast dat de concentratie stratosferisch ozon voortdurend wijzigt met de seizoenen (door de veranderende zonnestand), maar ze maken zich vooral zorgen over de verdunning van de ozonlaag door het gebruik van C.F.K.’s. Fig. 7: Ozon: een zegen of een vloek? Lees aandachtig de bovenstaande tekst. Waarom is ozon tegelijk een zegen en een vloek voor de mens? bedreigend ozon beschermend ozon Waar in de atmosfeer? Waar in de atmosfeer? Hoeveel % van totale ozon? Hoeveel % van totale ozon? Hoe ontstaan? Waarom belangrijk? Indien te veel: Indien te weinig: Gevolgen: Gevolgen: Atmosfeer – Christ Naert Welke informatie kan je afleiden uit het onderstaand satellietbeeld (fig. 8)? Situeer met een rode kleur op de satellietfoto het zogenaamde ozongat. Formuleer zelf een correcte definitie voor dit fenomeen. Fig. 8: Satellietbeeld van het stratosferisch ozon in september (GOME). Welk gevolg heeft een tekort aan stratosferisch ozon? 9 Atmosfeer – Christ Naert 10 De informatie van de tweede en derde kolom van de onderstaande tabel (fig.9) staan niet op de juiste plaats. Herschik de tabel zodat elke rij correcte informatie oplevert. Gebruik de cijfers 1 tot 7 en de letters A tot G. bestanddelen N2 belang voor weer en klimaat 1. tweede belangrijkste gas van de atmosfeer stofdeeltjes 2. absorbeert UV-straling van de zon 3. wolkenvorming en neerslag – reflecteert in de vorm van ijs veel zonlicht 4. veroorzaken zure regen CO2 O3 waterdamp 5. belangrijkste gas van de atmosfeer vervuilende stoffen zoals zwaveldioxide en methaan 6. verstrooien veel zonlicht – vormen condensatiekerntjes nodig voor wolkenvorming O2 7. houdt de temperatuur vast – broeikaseffect functies/oorsprong A. afkomstig van winderosie, vulkanisme en verbranding van meteoroïden B. industrie, verkeer en elektriciteitscentrales C. noodzakelijk voor plantengroei D. wordt soms opgeslagen als sneeuw en ijs E. komt vrij door fotosynthese – vermindert door ontbossing F. gebruikt door planten voor fotosynthese – verhoogt door ontbossing en verbranding van fossiele brandstoffen G. vernietigd door C.F.K.’s – reageert met luchtvervuiling Oplossing: bestanddelen belang voor weer/ klimaat N2 stofdeeltjes CO2 O3 waterdamp vervuilende stoffen zoals zwaveldioxide en methaan O2 Fig. 9: De bestanddelen van de atmosfeer en hun belang. functies/oorsprong Atmosfeer – Christ Naert 11 1.3 De stralingsbalans Noteer hieronder wat er precies gebeurt met het zonlicht dat de aarde bereikt. Fig. 10: Model van de stralingsbalans. Atmosfeer – Christ Naert 12 Wat zijn broeikasgassen? 1.4 De invloed van de mens op de stralingsbalans Noteer onder elke foto wat de invloed is van deze menselijke activiteit op de stralingsbalans. Fig. 11: Het vele vliegtuigverkeer veroorzaakt niet alleen broeikasgassen, maar ook brede vliegtuigstrepen van ijskristallen. Fig. 12: De grootschalige ontbossing van het tropisch regenwoud veroorzaakt woestijnbodems. Atmosfeer – Christ Naert 13 Fig. 13: Ons wagenpark blijft groeien, het verbruik van brandstoffen ook. Fig. 14: Door de moderne veeteelt is het aantal herkauwers enorm toegenomen. Atmosfeer – Christ Naert 14 2 Satellietfoto en weerkaart 2.1 Weersatellieten Er zijn twee soorten weersatellieten: polaire weersatelliet: geostationaire weersatelliet: Fig. 15: Soorten weersatellieten. Fig. 16: De Europese polaire weersatelliet MetOp. Fig. 17: Foto genomen door de Amerikaanse polaire NOAA-satelliet. Atmosfeer – Christ Naert 15 Fig. 18: Foto genomen door de geostationaire Meteosat-satelliet. Fig. 19: Lokatie van geostationaire weersatellieten in de wereld. Fig. 20: Gezichtsveld van geostationaire weersatellieten. Noteer naast de letters (zie bovenstaande figuur) de naam van de geostationaire satelliet: a: b: c: d: e: Oefening op een Meteosat-VIS foto (fig. 21) Wat is de betekenis van zwart-, wit- en grijstinten op deze visuele satellietfoto? Welke energiebron levert de straling? wit: zwart: energiebron: Atmosfeer – Christ Naert 16 Fig. 21: Visueel satellietbeeld van Meteosat om 12u UTC. LEGENDE: de evenaar en de twee keerkringen kkkkeerkringen de nulmeridiaan punt op aarde waar Meteosat loodrecht boven staat Situeer op de bovenstaande satellietfoto met blauwe lijnen de evenaar en de twee keerkringen. Teken op de satellietfoto met een groene lijn de nulmeridiaan. Situeer op het satellietbeeld met een rode stip de plaats op aarde waar Meteosat op een hoogte van 36 000 km een geostationaire positie inneemt. Noteer hier de coördinaten van dit punt. ………………….. Atmosfeer – Christ Naert 17 Oefening op een Meteosat-IR foto (fig. 22) Fig. 22: Infrarood satellietbeeld van Meteosat om 12u UTC. LEGENDE: bewolkte gebieden Wat is de betekenis van de zwart-, wit- en grijstinten op deze infraroodfoto? Baken op de satellietfoto met een rode lijn de bewolkte gebieden boven Afrika af. Vergelijk nu de beide satellietbeelden (fig. 21 en 22) met elkaar. Wat stel je vast? Atmosfeer – Christ Naert 18 2.2 Weerkaarten Het verzamelen van weergegevens gebeurt op verschillende waarnemingsplatforms. weersatelliet (800 tot 36.000 km) waarnemingsplatform overzicht zonder detail weerballon (0 tot 30 km) weerstation (aardoppervlak) plaatselijke info zeer gedetailleerd Weerstations meten de verschillende weerselementen net boven het aardoppervlak. Ze geven gedetailleerde informatie over het weer. Dagelijkse ballonpeilingen verschaffen data over de toestand van de onderste atmosfeer tot een maximale hoogte van 30 km. Polaire (800 km) en geostationaire (36 000 km) weersatellieten tonen de bewolking in de troposfeer. Deze waarnemingsplatforms tonen wegens hun grote hoogte geen details, maar zorgen wel voor een overzicht. Wat is het verschil tussen weer en klimaat? het weer: het klimaat: Volg jij het weerbericht? Om welke redenen? Welke menselijke activiteiten worden sterk beïnvloed door het weer? Atmosfeer – Christ Naert 19 Fig. 23: Verschillende waarnemingsplatforms verzamelen continu weergegevens. De waarnemingen worden verwerkt tot weerkaarten en vormen daarom de basis van de moderne weersvoorspelling. Per weerstation worden de gemeten gegevens op de weerkaart voorgesteld door symbolen, die men “plotjes” noemt. Fig. 24: De legende van een weerkaart. Atmosfeer – Christ Naert 20 Alle gebieden met een zelfde luchtdrukwaarde worden op de weerkaart door een lijn verbonden: een isobaar. De isobaar met de luchtdrukwaarde van 1013hPa verdeelt de kaart in een hogedruk- en een lagedrukgebied. Isobaar: een lijn op een kaart die alle plaatsen met een zelfde luchtdrukwaarde – herleid tot zeeniveau – verbindt. Een maximum is de plaats met de hoogste luchtdrukwaarde in een hogedrukgebied, op een kaart voorgesteld door een “H”. Een hogedrukgebied of anticycloon heeft een luchtdrukwaarde hoger dan 1013 hPa. Een minimum is de plaats met de laagste luchtdrukwaarde in een lagedrukgebied, op een kaart voorgesteld door een “L”. Een lagedrukgebied of een depressie heeft een luchtdrukwaarde lager dan 1013 hPa. Fig. 25: Een sterk vereenvoudigde isobarenkaart. Teken met een rode lijn op de bovenstaande isobarenkaart de grens tussen het hoge- en het lage drukgebied. Noteer in de twee witte kaders op de kaart “depressie” en “anticycloon”. Noteer op de juiste plaats de twee luchtdrukkernen “L” en “H”. Fig. 26: Door luchtdrukverschillen ontstaat de wind. Atmosfeer – Christ Naert 21 Oefening op een weerkaart (fig. 27) Fig. 27: Een vereenvoudigde weerkaart (voor de betekenis van de plotjes: zie fig. 24). LEGENDE: 1 013 hPa: grens hogedruk- lagedrukgebieden gebied met veel wind Teken op de weerkaart de grens tussen de hogedrukgebieden en de lagedrukgebieden. Waar bevinden zich de kernen (maxima en minima) van deze drukgebieden? hogedrukkernen:________________________________________________________ lagedrukkernen:________________________________________________________ In welke gebieden wijzen de plotjes op winderig weer? _____________________________________________________________________ Hoe kan je dit ook herkennen aan het patroon van de isobaren? _____________________________________________________________________ Arceer de gebieden op de weerkaart waar er veel wind is. Vergeet de legende niet. Rond welke luchtdrukkernen kan het winderig zijn? __________________________ Hoe beweegt op het noordelijk halfrond de lucht rond een minimum? …. en rond een maximum? Atmosfeer – Christ Naert 22 Waar op de weerkaart (gebruik plaatsnamen) komen de volgende weerfenomenen voor: - neerslag: - onweer: - mist: Stel dat je op basis van deze weerkaart snel een vakantiebestemming moet zoeken. Waar ga je naartoe en waarom? Fig. 28: Infrarood Meteosatfoto (dezelfde datum als deze van de weerkaart). LEGENDE: bewolkte gebieden Baken op de infrarood Meteosatfoto met een blauwe lijn de gebieden af met veel bewolking. Welke Europese landen liggen onder een wolkendek? Hoe verklaar je de donkere kleur van Noord-Afrika op deze satellietfoto? Vergelijk de weerkaart (fig. 27) met de satellietfoto’s (fig. 28). Welk verband zie je tussen de ligging van de drukkernen en de weerstoestand in die gebieden? Atmosfeer – Christ Naert 3 De temperatuur in Europa 3.1 De isothermenkaart van Europa Fig. 29: Isothermenkaart van Europa en de noordelijke Atlantische Oceaan in november. Een isotherm: Patroon van isothermen: 1) Isothermen lopen 2) De hoogste temperaturen Fig. 30: Zonne-energie en de bolvormige aarde. 23 Atmosfeer – Christ Naert 24 Verklaring voor dit patroon: 1) 2) 3.2 De invloed van de Noordzee op de temperatuur plaats coördinaten januari juli jaarschommeling Duinkerke 51°N 2°O 4,1°C 16,8°C 12,7°C Ukkel 51°N 4°O 2,9°C 18,3°C 15,4°C Keulen 51°N 7°O 2,4°C 18,4°C 16°C Kiew 50°N 30°O -5,6°C 19,3°C 24,9°C Charkow 50°N 36°O -6,9°C 20,3°C 27,2°C Oeralsk 51°N 51°O -13,4°C 22,3°C 35,7°C Fig. 31: Temperaturen in Europa op plaatsen met ongeveer dezelfde breedteligging. Beschrijf a.d.h.v. fig. 31 en een isothermenkaart van Europa (atlas) het temperatuursverloop voor eenzelfde breedteligging van zee naar land: - januaritemperatuur: Conclusie: - julitemperatuur: - jaarschommelingen: Atmosfeer – Christ Naert 25 Zeestromingen hebben in kustgebieden ook een invloed op de luchttemperatuur voor West-Europa (fig. 32, atlaskaart zeestromingen). Toon dit aan. Fig. 32: Warme en koude zeestromingen in de Atlantische Oceaan. 3.3 Andere beïnvloedende factoren Invloed van de hoogte: Fig. 33: Een zomers landschap in de Zwitsers Alpen. Atmosfeer – Christ Naert 26 Invloed van het reliëf: Fig. 34: Druiventeelt in de Moezelvallei (Duitsland). Invloed van de bewolking Wat is het verschil in luchttemperatuur tussen een bewolkte en een onbewolkte dag? Invloed van de kleur van de bodem Wat is het verschil in luchttemperatuur bij een bleke zandgrond ten opzichte van een donkere humusrijke grond? Invloed van de windrichting Wat is het verschil in luchttemperatuur bij een noordenwind en een zuidenwind? Atmosfeer – Christ Naert 27 4 Luchtvochtigheid en neerslag 4.1 De waterkringloop Fig. 35: De waterkringloop. De hoeveelheid water op aarde bedraagt ongeveer 1,4 miljard km³. Het grootste deel daarvan is langzaam in beweging en vormt een gesloten kringloop: de hydrologische cyclus of waterkringloop. Beschrijf met behulp van de bovenstaande figuur de hydrologische cyclus. Het aandeel van water en waterdamp in de troposfeer: Belang in de hydrologische cyclus van: - de zon: - de wind: - de zwaartekracht: Atmosfeer – Christ Naert 28 4.2 Wolkenvorming Fig. 36: Absolute en relatieve luchtvochtigheid. Luchtvochtigheid kan men op twee verschillende manieren uitdrukken: De absolute luchtvochtigheid is de hoeveelheid waterdamp die een m³ lucht bevat – uitgedrukt in gram – bij een welbepaalde temperatuur en luchtdruk. De relatieve luchtvochtigheid – uitgedrukt in procent – is de verhouding tussen de absolute luchtvochtigheid en de maximale hoeveelheid waterdamp die de lucht kan bevatten bij de heersende temperatuur en luchtdruk. Het verband tussen luchttemperatuur en de hoeveelheid waterdamp die lucht kan bevatten: Condensatie van een wolkendruppeltje: Wolken ontstaan maar bij de volgende drie voorwaarden: de aanwezigheid van waterdamp in de lucht een dalende temperatuur, zodat tenslotte het dauwpunt wordt bereikt de aanwezigheid van condensatiekernen waar waterdamp condenseert tot wolkendruppeltjes Atmosfeer – Christ Naert 29 Fig. 37: Ontstaan van verschillende neerslagvormen. Het ontstaan van verschillende neerslagvormen: - ontstaan van regen: - ontstaan van ijzel: - ontstaan van sneeuw: - ontstaan van hagel: Atmosfeer – Christ Naert 30 5 Het versterkte broeikaseffect 5.1 Oorzaken en gevolgen Fig. 38: De gemiddelde jaartemperatuur in Ukkel. Fig. 39: Het jaarlijks aantal vorstdagen (temperatuur < 0°C) in Ukkel. Fig. 40: Het aantal dagen tijdens de zomer met een totale neerslaghoeveelheid van minstens 20 mm te Ukkel. Fig. 41: Evolutie van de uitstoot van enkele broeikasgassen. Atmosfeer – Christ Naert 31 Welke informatie haal je uit de bovenstaande grafieken (fig. 38 tot 41)? Leg uit hoe het broeikaseffect werkt en waarom men spreekt van een “versterkt” broeikaseffect? werking broeikaseffect: versterkt: Fig. 42: De impact van het versterkte broeikaseffect. Atmosfeer – Christ Naert 32 Brussel, 2 augustus 2044, 7 uur ’s ochtends De verstikkende warmte is er nog altijd. De ozon ook. Het crisiscomité heeft vannacht nog vergaderd. Het leger moet de Civiele Bescherming en de brandweer bijstaan. De noodtoestand blijft van kracht. De droogte duurt nu al sedert begin mei, akkers die al ongeveer twintig jaar worden bevloeid, krijgen nu geen irrigatie meer. Vijf landbouwers hebben eergisteren zelfmoord gepleegd voor de deur van de Wetstraat 16. De centrale van Tihange moet haar activiteit terugschroeven omwille van de lage waterstand in de Maas. De windmolens draaien maar op halve kracht, omdat er te weinig wind is. Het is nog niet mogelijk geweest de sporen te herstellen van de HST Parijs-Berlijn die vorige week in de buurt van Leuven is ontspoord en waarbij 52 doden en 234 gewonden zijn gevallen. De sporen waren vervormd door de warmte. De scouts zijn opgeroepen om te helpen bij het bezorgen van water aan bejaarden in tehuizen, waar de klimaatregeling maar drie uur per dag werkt bij gebrek aan elektriciteit. Fig. 38: Uit de krant van 2 augustus 2044 (De Morgen). Mensen die met vakantie naar Noorwegen zijn vertrokken, durven niet terugkeren ondanks de oproep om opnieuw aan het werk te gaan om het concurrentievermogen van de Belgische bedrijven veilig te stellen. De Welk milieuprobleem aangekaart in bovenstaande de krantenkoppen en artikels Europese Centrale Bank wordt heeft forse steun moeten verlenen aan detekst, euro tegenover de Chinese yuan, omdat de van bron 1 (HB pag. 119). economische vooruitzichten voor heel West-Europa door de klimaatcrisis erg somber zijn. De Dienst Vreemdelingenzaken is ontwricht door Egyptenaren die hier toestromen omdat het peil van de Middellandse Zee maar blijft stijgen en de helft van de Nijldelta al is ondergelopen. En de oorlog om water tussen Turkije en Syrië dreigt helemaal uit de hand te lopen. Maar er valt ook goed nieuws te melden: GlaxoSmithKlineNovartis-Nestlé-Suez heeft aangekondigd dat er een vaccin op punt is gesteld tegen het West-Nijlvirus, waaraan koning William van Engeland vijf jaar geleden is bezweken. Bron: Impact van de klimaatverandering in België – UCL J.-P. van Ypersele, prof. Klimatologie en milieuwetenschappen Fig. 43: Uit de krant “De Morgen” van augustus 2044. Haal en bespreek uit de bovenstaande tekst vijf negatieve gevolgen van het versterkte broeikaseffect. Atmosfeer – Christ Naert 33 5.2 Oplossingen voor het versterkte broeikaseffect Via grootschalige internationale klimaatconferenties wil de wereldgemeenschap tot afspraken en verdragen komen om klimaatsveranderingen een halt toe te roepen. Het Protocol van Kyoto is zo’n verdrag. Dit verdrag heeft als doelstelling de uitstoot van de broeikasgassen te verminderen. Hierbij werden emissierechten aan de landen toegekend. Het Kyoto-protocol werd ondertekend in 1997 in Japan en verbindt 37 industrielanden en de Europese Unie ertoe hun uitstoot van broeikasgassen tussen 2008 en 2012 te verminderen met gemiddeld vijf procent ten opzichte van 1990. Al 184 landen hebben het verdrag intussen geratificeerd. Over het post-Kyoto-verdrag wordt druk onderhandeld. Het moet vastleggen hoe sterk de landen van de Verenigde Naties hun uitstoot willen terugschroeven na 2012. Het klimaatverdrag van Kopenhagen van 2009 werd intussen een flop. Emissiehandel vloeit voort uit de uitstootbeperkingen van het Kyoto-protocol. Landen of bedrijven die hun uitstoot sterker hebben teruggedrongen dan verplicht, kunnen uitstootrechten of koolstofkredieten verkopen aan landen of bedrijven die nog teveel uitstoten. Koolstofkredieten zijn verhandelbare uitstootrechten, uitgedrukt in ton koolstofdioxide (CO2), die landen of bedrijven kunnen aankopen (of krijgen van de overheid) en die hen toestaan een hoeveelheid CO2 uit te stoten. Is handel in emissierechten een duurzame oplossing? Waarom? Welke maatregelen tegen het versterkte broeikaseffect kunnen wij in eigen land nemen? Atmosfeer – Christ Naert 34 6 Het West-Europese weer 6.1 Het weer bij lage luchtdruk LEGENDE hogedrukgebied (dalende lucht) lagedrukgebied (opstijgende lucht) gebied met veel wind Fig. 44: Vereenvoudigde weerkaart van Europa. Teken met een rode lijn op de weerkaart de grens tussen de hoge en lage luchtdrukgebieden. Arceer op de weerkaart de gebieden waar de lucht in de troposfeer verticaal aan het dalen is (gebruik eventueel fig. 26). Op welke breedteligging liggen de hogedrukkernen? ……………………………. Arceer in een andere kleur de gebieden waar de lucht in de troposfeer verticaal aan het opstijgen is (gebruik eventueel fig. 26 op pag. 20). Op welke breedteligging liggen de lagedrukkernen? ……………………………… Baken op de weerkaart de plaatsen af waar er een groot luchtdrukverschil is en daardoor veel wind. Vergeet de legende niet. Atmosfeer – Christ Naert 35 Vergelijk de weerkaart met het model van de luchtdrukverdeling in de wereld op de onderstaande figuur (die de meest voorkomende toestand weergeeft). Was de luchtdrukverdeling op dit moment eerder normaal of helemaal niet? Waarom? Fig. 45: Model van de ligging van luchtdrukkernen in de wereld. Op het bovenstaande model merk je dat er in de buurt van 60° noorderbreedte meestal een botsing is van twee winden: de warme lucht afkomstig van 30°N botst er met koude lucht afkomstig van de Noordpool. Doordat warme lucht lichter is dan koude lucht, wordt de warme lucht de hoogte ingejaagd en gaat de luchtdruk dalen. Dit is de reden waarom er dikwijls lage luchtdrukkernen liggen ten noorden van België. Wanneer luchtsoorten met verschillende eigenschappen samenkomen, hebben ze de neiging zich niet te vermengen. Ze blijven gescheiden door een frontvlak waarbij de koude, zwaardere lucht zich onder dit vlak bevindt. Een front is dan de snijlijn van dit frontvlak met het aardoppervlak. Atmosfeer – Christ Naert 36 Er zijn verschillende soorten fronten, maar de twee belangrijkste zijn een koufront en een warmtefront. Bij een koufront verdringt de massa koude lucht de warmere lucht door er onder te kruipen. Bij een warmtefront verdringt de warmere lucht de koudere door er over te bewegen. Fig. 46: Bij een koufront verdringt de koude lucht de warme lucht. Fig. 47: Bij een warmtefront verdringt de warme lucht de koude lucht. Leg uit waarom er bij een koufront en een warmtefront neerslag ontstaat. Keer nu terug naar de weerkaart (fig.44) en overtrek met de juiste kleur (blauw voor een koufront, rood voor een warmtefront) op de kaart deze twee soorten fronten. Teken met korte pijltjes op de weerkaart de bewegingsrichting van de fronten. Atmosfeer – Christ Naert 37 Fig. 48: Satellietfoto van Europa (dezelfde datum als deze van de weerkaart). Vergelijk de satellietfoto met de weerkaart. Teken op de satellietfoto op de juiste plaats en met de juiste symbolen en kleuren de fronten en de lageluchtdrukkern. Gebruik daarvoor de legende van de weerkaart (fig. 24 op pag. 19). Welke informatie haal je nu uit de weerkaart en de satellietfoto van het weer in WestEuropa? - luchtdruk: - windkracht: - windrichting: - bewolking: - neerslagkansen: - verplaatsingsrichting van het weer: Atmosfeer – Christ Naert 38 6.2 Het weer bij hoge luchtdruk LEGENDE grens hogedruk- lagedrukgebieden opstijgende lucht neerdalende lucht Fig. 49: Vereenvoudigde weerkaart van Europa. Teken op de weerkaart de grens tussen de hogedrukgebieden en de lagedrukgebieden. Arceer de gebieden waar de lucht in de troposfeer verticaal aan het opstijgen is. Arceer in een andere kleur de gebieden waar de lucht verticaal aan het neerdalen is. Vergelijk deze weerkaart met het model van de luchtdrukverdeling in de wereld (fig. 45 pag. 35). Was de luchtdrukverdeling in West-Europa op dit moment eerder normaal of helemaal niet? Waarom? Atmosfeer – Christ Naert 39 Fig. 50: Infrarood Meteosatfoto van Europa (dezelfde datum als deze van de bovenstaande weerkaart). Vergelijk de weerkaart met de satellietfoto. Welk verband is er tussen de luchtdruk en de bewolkingsgraad in West-Europa? Hoe verklaar je dit? Welke informatie haal je nu uit de weerkaart en de satellietfoto van het weer in WestEuropa? - luchtdruk: - windkracht: - bewolking: - neerslagkansen: - Hoge luchtdrukkernen kunnen soms meerdere dagen blijven liggen, m.a.w. ze bewegen zeer traag. Hoge luchtdruk zorgt soms ook voor minder aangename toestanden. Welke? - in de zomer: - in de winter: Atmosfeer – Christ Naert 40 6.3 Welke luchtdruk verkies jij? Fig. 51: Visuele Meteosatfoto (18/07/2013, 12u UTC). Fig. 52: Visuele Meteosatfoto (9/04/ 2013, 12u UTC). Welke satellietfoto toont hoge luchtdruk en welke foto toont lage luchtdruk in België? Linkse satellietfoto: ……………. luchtdruk boven België Rechtse satellietfoto: ……………. luchtdruk boven België Vergelijk beide weersituaties in ons land voor de volgende weerselementen: bewolking, neerslagkansen, stabiliteit van het weer, verticale luchtbeweging in de luchtdrukkern, windsnelheid. hogedrukgebied bewolking neerslagkansen stabiliteit van het weer verticale luchtbeweging in de luchtdrukkern windsnelheid Welke luchtdruk verkies jij? lagedrukgebied Atmosfeer – Christ Naert 41 7 Een wereld vol verschillen 7.1 De luchtdrukverdeling in de wereld (zie fig. 45, pag. 35) Evenwijdig met de evenaar volgen luchtdrukgordels elkaar op: het equatoriaal minimum ontstaat door opstijgende warme lucht het subtropisch maximum rond 30°N en 30°S ontstaat doordat op grote hoogte lucht vanuit de evenaargebieden tot hier afdrijft en daalt het subpolair minimum rond 60°N en 60°S ontstaat doordat de warme zuidwestenwinden (noordelijk halfrond) stijgen in contact met koude lucht uit het noorden. het polair maximum ontstaat door dalende koude lucht Het stijgen van lucht doet deze afkoelen, zodat bewolking ontstaat. Doordat West-Europa zich dichter bij het subpolair minimum bevindt, wordt ons weer gekenmerkt door het voorbijschuiven van lagedrukkernen met fronten. Dit veroorzaakt ons wisselvallig weer. Het dalen van lucht doet deze opwarmen door de uitstraling van de aarde, wolkenvorming is daardoor moeilijker. Zuid-Europa bevindt zich dichter bij het subtropisch maximum, zodat mooi en droog weer er overheerst. 7.2 Contrasten in temperatuur en neerslag Opdracht: Gebruik fig. 45 (pag. 35) en je atlas (wereldisothermenkaart ,wereldneerslagkaart en de wereldkaart met de zeestromingen). Zijn volgende hypothesen correct of vals. Leg duidelijk uit waarom? a. De temperatuur vermindert van de evenaar naar de polen toe vooral door de bolvorm van de aarde. b. De Benguelastroom zorgt in januari voor een opwarming van de westkust van ZuidAfrika. Atmosfeer – Christ Naert 42 c. De neerslag vermindert van de evenaar naar de polen toe. d. De grote neerslaghoeveelheid aan de evenaar is een gevolg van opstijgende warme lucht. e. Er is een verband tussen het voorkomen van neerslagrijke gebieden en woestijnen en de ligging van de hoge en lage drukgordels. f. Gebergten aan de randen van de continenten hebben plaatselijk invloed op de temperatuur en de neerslag. Op de volgende pagina vind je enkele klimatogrammen. Situeer de klimatogrammen op een atlaskaart. Beschrijf en verklaar voor elk klimatogram het verloop van de temperatuur en de neerslag. Vergelijk telkens het klimatogram met het model van de luchtdrukverdeling in de wereld (fig. 45, pag. 35). Atmosfeer – Christ Naert 43 Fig. 53: Enkele klimatogrammen. (bron: KMI)
