Windsystemen orkanen (havo)

Systeem aarde:
windsystemen en orkanen
De zon als stromingsbron
• Stromen van energie
– Hoge luchtdruk en
lage luchtdruk
– Luchtstromen
• windsystemen
• passaten
• moessons
• orkanen
Herverdeling van energie
• In welke klimaatzone vind je
een positieve energiebalans
op aarde?
• In welke richting moet de
transportpijl worden getekend?
• Twee transporteurs:
– Luchtstromen
– Zeestromen
Hoe ontstaan lagedrukgebieden en hogedrukgebieden?
• Op plek b wordt de atmosfeer
verwarmd
• De lucht in kolom B zet uit,
wordt lichter en stijgt
• Bij plek b is er daardoor een
beetje tekort aan lucht:
Lagedrukgebied of minimum
• De extra hoeveelheid lucht bij
d is erg koud (zo’n -40° C)
Luchtcirculatie
• De koude lucht bij d in kolom B
stroomt weg naar c in kolom A
• Deze droge, zware lucht daalt
naar plek a
• De dalende lucht drukt op de
bij a al aanwezige lucht: Hoge
drukgebied of maximum
• Door verwarming ontstaat
luchtcirculatie: b>d>c>a
– Welke fout zie je in de
tekening?
Welke van de twee is het lagedrukgebied?
Stijgende lucht staat voor neerslag
• Sterke
verwarming in de
loop van de dag
leidt tot zwaar
weer in de
woestijn van
Arizona
• Leg uit door welke
processen de
stijgingsregen
ontstaat
Een lagedrukgebied
• De spiraal staat voor regen en wind
• De wetten van Buys Ballot:
– 1. lucht stroomt van Hoog naar Laag
– 2. op het noordelijk halfrond krijgt de wind
een afwijking naar rechts
– 3. op het zuidelijk halfrond krijgt de wind
een afwijking naar links
Ballot in beeld
• Drukgebieden van bovenaf
gezien
– Wat is het hogedrukgebied,
wat het lagedrukgebied?
– In welke van de twee daalt
de lucht?
De grote windsystemen op aarde
• In de tropische zone stroomt
de lucht vanaf de keerkringen
terug naar de evenaar: de
passaatwinden.
• InterTropische
Convergentiezone (ITC): de
passaten komen samen in het
equatoriaal minimum.
Een denkbeeldige situatie
• Het windpatroon bij een homogene aarde die met een hoek van 90o
op het planetaire vlak zou staan.
De wèrkelijke verdeling van luchtdruk en winden
*Een scheefstaande aarde (23,5 o)? Waarom loopt de ITC-lijn zo
ongelijkmatig? Geeft deze kaart de situatie in juli of in januari weer?
Rare kronkels…
De lucht stroomt van het Australisch Hoog naar het Indiaas Laag
* Waarom maken de omcirkelde pijlen zo’n vreemde draai?
Verschuiving ICT
• Hogedrukgebied in Zuid-China
in januari
– Droge moesson in India:
• Aflandige winden
• Lagedrukgebied in Noord-India
in juli
– Natte moesson in India:
• Aanlandige winden
• Moesson = land- of zeewind
die elk jaar ongeveer 180° van
richting verandert
Orkanen: superdepressies windkracht 12
Bevindt deze orkaan zich op het noordelijk of zuidelijk halfrond?
Orkaan, hurricane, tyfoon, cycloon: wat?
• Windsnelheid meer dan 117
km/u
• Extreme regenval
• Stormvloed in kustgebied
• Levensduur maximaal 5 dagen
• Dooft uit boven land
De trekrichting van orkaan Ivan 2004
Orkanen / hurricanes: wanneer?
– Een bestaand
lagedrukgebied
– Zeewater warmer
dan 27°
– Aanwezigheid van
vochtige lucht
– Vooral in de
nazomer
Orkaan, hurricane, tyfoon, cycloon: waar?
• In tropische gebieden
• Tussen de 5e en 20e
breedtegraad
• Niet te dicht bij de evenaar
vanwege het geringe
Coriolis-effect
• Boven zee
Orkaan, hurricane, tyfoon, cycloon: hoe?
• Opstijgende vochtig-warme
lucht koelt af
• Krimpende lucht kan minder
waterdamp bevatten
• Er treedt condensatie op
waarbij veel warmte vrij komt
• De opgewarmde lucht stijgt
weer, koelt weer af, enzovoort
• Het ontstane minimum wordt
opgevuld door toestromende
warme vochtige lucht
• De stijgende luchtstroom gaat
steeds sneller ronddraaien
tegen de wijzers van de klok in
• In het oog van de orkaan is het
windstil: dalende, droge lucht
Orkaan Frances, september 2004
Kracht en schade van orkanen
• Elke tropische depressie met
ten minste windkracht 8 krijgt
een eigen naam.
• Om orkanen naar hun kracht in
te delen wordt de schaal van
Saffir en Simpson gebruikt.
• Klasse S-5 bijvoorbeeld:
– Stormvloed hoger dan 5
meter
– vrijwel alle daken
weggeblazen
– kleinere lichtere bouwsels
vernield
– grote schade aan
gebouwen
Klasse
Windsnelheid:
Km/u
Benaming
Schade
TD
< 62
Depressie
-
TS
63-118
Storm
-
S-1
119-154
Orkaan
Licht
S-2
155-178
Orkaan
Matig
S-3
179-210
Orkaan
Uitgebreid
S-4
211-250
Orkaan
Extreem
S-5
> 250
Orkaan
Catastrofaal