Meteorologie Meteorologie

Meteorologie
Meteorologie
1
Inhoud
•
•
•
•
•
•
•
•
•
inleiding
elementen van het weer & definities
algemene luchtcirculatie
algemene windtheorie
water in de atmosfeer
hydrometeoren
het isobarisch systeem
locale winden
het geplotte station
inleiding
2
inleiding
elementen van het weer
3
de atmosfeer
• samenstelling & structuur
– een gaslaag
•
•
•
•
samenstelling
dichtheid
druk
temperatuur
• de temperatuur
tgv de verwarming
van de atmosfeer
door de zon
de atmosfeer
4
de atmosfeer
de atmosfeer
• verwarming van de aarde & atmosfeer
– de zon (149,5 mio km / 6000°C)
– termisch evenwicht …
– verwarming van de aarde
• insolatie
• radiatie
– verwarming van de atmosfeer
•
•
•
•
radiatie
geleiding
convectie
turbulentie
– Functie van
• breedteligging (hoogte vd zon)
• bestralingsduur (variatie daglengte met seizoenen)
• bewolking, winden, oppervlak, zeestromen
5
de atmosfeer
de atmosfeer
6
de atmosfeer
de atmosfeer
7
elementen van het weer
definities
definities
• temperatuur (bewegingsgraad moleculen) <> warmte (energie)
• soortelijke warmte
–
de soortelijke warmte van een stof, is de hoeveelheid warmte (energie) die
nodig is om 1gr/kg van die stof, 1°C
in temperatuur te doen stijgen
– soortelijke warmte van water is ongeveer 5x groter als die van
zand/land …
8
definities
• adiabatische
temperatuursverandering
Een verandering van T die enkel te wijten is aan uitzetting
of inkrimping van een volume lucht zonder warmtewisseling
met de omgeving
Volume
Druk
Temperatuur
definities
• water in de atmosfeer
–
waterdamp (behaaglijkheid, zichtbaarheid)
–
Lucht bij Temp x kan bepaalde hoeveelheid waterdamp bevatten
temp ▲, max hoeveelheid waterdamp ▲
bij toename hoeveelheid waterdamp > verzadiging > condensatie
Volume
Temperatuur
Max hoeveelheid waterdamp
9
definities
• water in de atmosfeer
–
–
waterdamp (behaaglijkheid, zichtbaarheid)
Lucht bij Temp x kan bepaalde hoeveelheid waterdamp bevatten
temp ▲, max hoeveelheid waterdamp ▲
bij toename hoeveelheid waterdamp > verzadiging > condensatie
Volume / Temp / Max hoeveelheid waterdamp
–
absolute vochtigheidsgraad
is het volume waterdamp aanwezig in de lucht bij gegeven temp
–
relative vochtigheidsgraad
% waterdamp tov de hoeveelheid die nodig zou zijn om
de lucht te verzadigen, bij de gegeven temp (relatieve)
–
dauwpunttemperatuur
is de temp bij dewelke de waterdamp begint te
condenseren/sublimeren relatieve
vochtigheid is dan 100%
–
Dampdruk
Is de druk die door de waterdampmoleculen in de
lucht wordt uitgeoefend op 1m2
definities
• water in de atmosfeer
10
definities
• luchtdruk
–
–
–
–
kwikbuis van Torricelli – 1643
1 atm = 760 mm Hg
1000 mbar = 750 mm Hg
gemiddeld bedraagt de luchtdruk
op zeeniveau 1013 mbar
• 890 mbar = tropische orkaan
• 1013 mbar = gemiddelde
• 1040 mbar = hogedruk nabij de Azoren
– Luchtdruk is functie van
• temperatuur
• luchtdichtheid
• vochtigheidsgraad
definities
• isobaren
11
algemene luchtcirculatie
algemene luchtcirculatie
12
algemene luchtcirculatie
algemene luchtcirculatie
13
algemene luchtcirculatie
• rotatiebeweging van de aarde
algemene luchtcirculatie
14
algemene luchtcirculatie
• wind
algemene luchtcirculatie
15
algemene luchtcirculatie
algemene
luchtcirculatie
16
algemene windtheorie
algemene windtheorie
• Wind
–
–
–
–
H>L
richting & kracht (ruimen & krimpen)
Isobaren – gradient
Functie van de hoogte …
• < 500m oppervlaktewind of grondwind
(vrijvingskrachten)
17
algemene windtheorie
• de drukgradientkracht
algemene windtheorie
• de drukgradientkracht
18
algemene windtheorie
• de corioliskracht
algemene windtheorie
• geostrofische wind
19
algemene windtheorie
• de centrifugaalkracht
algemene windtheorie
• de wrijvingskracht (< 500m land, < 100m zee)
Vrijving boven zee: resulatante
inbuigingshoek 10 à 15°
Vrijving boven land: resultante
inbuigingshoek 10 à 35°
20
algemene windtheorie
• de resultante (de grondwind)
algemene windtheorie
• wind bij kromlijnige isobaren
noordelijk halfrond
cycloon of depressie
stijgende lucht, wolken vorming
anticycloon
dalende lucht, bewolking lost op
21
algemene windtheorie
• wind bij kromlijnige isobaren
22
algemene luchtcirculatie
23
algemene windtheorie
algemene windtheorie
24
luchtsoorten
luchtsoorten
• afhankelijk van brongebied
– zee / land
• maritiem / continentaal
• vochtige / droge lucht
– geografische breedteligging
• koud / warm
–
–
–
–
E(L) Equatoriale lucht
T(L) Tropische lucht
P(L) Polaire lucht
A(L) Arctische lucht
– m Maritiem
– c Continentaal
25
luchtsoorten
Luchtsoort
Brongebied
Aanvoerrich
ting
Eigenschapp
en
mPL
Noordelijk
Atlantische Oceaan
NW-W
vochtig, koud
mAL
Spitsbergen, zee
van Groenland
NW-N
vochtig, koud
cAL
Noord-Rusland
N-NO
droog, koud
cPL
Centraal- en ZuidRusland
NO-O
droog, koud
cTL
Noord-Afrika en
Balkan
ZO-Z
droog, warm
mTL
Azoren, Atlantische
Oceaan
ZW
vochtig, warm
m = maritiem, c = continentaal
PL = Polaire lucht, AL = Arctische lucht, TL = Tropische lucht,
luchtsoorten
26
water in de atmosfeer
mist
hydrometeoren
• alle vormen van water, in welke toestand ook in de
atmosfeer met uitzondering van wolken
–
–
–
–
–
–
–
regen
sneeuw
hagel
mist
dauw
ijzel
enz …
27
hydrometeoren
• condensation of waterdamp > water
condensatiekernen (Nuclei)
–
–
–
–
•
•
•
stof
uitlaatgassen
zeezout
Enz
gem wolkendruppeltje = 1/100 ml
om te vallen moet het aangroeien
tot 1/5 ml
gem regendruppel bevat dus
1 miljoen x zoveel water al een
wolkendruppel
hydrometeoren
• onstaan van mist/nevel (fog/mist)
ontstaan van een regendruppel:
waterdamp > druppel = coalescentie
– relatieve vochtigheid 100%
• afkoelen van lucht tot beneden
het dauwpunt
• voortdurende verdamping
van water tot verzadiging
– condensatie van waterdamp op de kernen kort bij de grond
– als het ware een wolkenvorming vlak aan de grond
– soorten mist
• stralingsmist
• advectieve mist
• zeerook
28
hydrometeoren
hydrometeoren
29
water in de atmosfeer
wolken en neerslag
water in de atmosfeer
• Wolkenvorming
– voldoende waterdamp
– voldoende condensatiekernen
(stof/zout deeltjes)
– Door gedwongen opstijging van
uitgestrekte hoeveelheid lucht
berghelling – fronfvlak
– Plaatselijke verticale luchtstromen
grote verwarming – optillen aan koudfront vlak
30
water in de atmosfeer
water in de atmosfeer
31
water in de atmosfeer
water in de atmosfeer
– vlokken = cumulus / sluier = stratus
– cumulus = opstijgende stromingen / stratus = luchtlaag die
verzadigingspunt bereikt zoder dat er verticale beweging is
32
water in de atmosfeer
Stratocumulus
33
het isobarisch systeem
isobarisch systeem
34
isobarisch systeem
• koufront
isobarisch systeem
• warmfront
35
isobarisch systeem
isobarisch systeem
36
isobarisch systeem
• ontwikkeling van een occlusiefront
1. Koude en warme lucht ontmoeten elkaar.
2. De warme lucht schuift langzaam over de koude.
Er ontstaat een gebied met lage druk waar
het koudefront in schuift.
isobarisch systeem
• ontwikkeling van een occlusiefront
3. De stijgende lucht leidt tot
wolken en neerslag
en het front begint te draaien.
4. Het sneller bewegende koudefront begint
het warmte front in te halen.
Onder de stijgende lucht neemt de druk af
en neemt de neerslag toe.
37
isobarisch systeem
• ontwikkeling van een occlusiefront
5. Als het koudefront het warmtefront inhaalt,
ontstaat een occlusiefront.
Dit veroorzaakt wisselvallig en winderig weer.
6. Het volledig ontwikkelde occlusiefront snijdt
de toevoer van warme lucht af.
Wind en neerslag nemen af.
Als de twee luchtsoorten opnieuw bij elkaar komen,
kan het proces weer opnieuw beginnen.
isobarisch systeem
38
isobarisch systeem
isobarisch systeem
39
isobarisch systeem
isobarisch systeem
Warmtefront
Stabiele warme luchtmassa's glijden over koude
luchtmassa's. Er ontstaat gelijkmatige neerslag in
relatief lange duur.
Koudefront
Stabiele warme luchtmassa's worden verdrongen door
koude luchtmassa's. Er ontstaat gelijkmatige neerslag in
relatief korte duur.
Koudefront
Onstabiele warme luchtmassa's worden verdrongen
door koude luchtmassa's. Er ontstaat buiige neerslag in
relatief korte duur.
Koudefront
Onstabiele warme luchtmassa's glijden over koude
luchtmassa's. In de bovenlucht bevindt zich een
hoogte koudefront met koude wolkentoppen.
Neerslag in relatief lange duur met sterk wisselende
intensiteiten door vorming van buien in het front
Occlusie
Warme luchtmassa's worden opgetild door koudere
luchtmassa's. De warme lucht is bij het aardoppervlak
niet meer aanwezig. Koude lucht wordt verdrongen
door koudere lucht. Neerslag meest gelijkmatig.
40
frontale depressie
frontale depressie
• In onze gematigde luchtstreek
– polaire fronten tussen
• koude polaire lucht, afkomstig uit NO
• warme tropische lucht, afkomstig uit ZW
– de warme lucht dringt zich in de koude,
doet de luchtdruk dalen, DEPRESSIE … !
41
frontale depressie
• binnendringen van een occlusiefront
frontale depressie
42
frontale depressie
• binnendringen van een oclussiefront
– koufront beweegt sneller dan warmtefront
– Meeste regen in occlusiepunt
frontale depressie
• verplaatsing van depressie
– plot verloop van de L kern, baan geeft toekomstige plaats aan
– depressie heeft elipsvorm = verpl langs lange as
– depressie is cirkelvormig, verpl in richting in zin van de sterkste
winden (grootste drukgradiënt)
43
frontale depressie
frontale depressie
44
frontale depressie
frontale depressie
45
frontale depressie
frontale depressie
46
locale winden
locale winden
• zeebries
47
locale winden
• landbries
locale winden
• Mediterranean local wind
Mistral: A strong northerly wind in the Gulf of Lions and Rhone Valley. The air is usually dry, bringing bright and clear weather with
freezing temperatures to the south of France. The Mistral often reaches gale force especially in winter and is capable of raising a
heavy sea in a short space of time.
Bora: Occurs along the eastern shore of the Northern Adriatic and is similar in some respects to the Mistral. It is a NE wind occurring
chiefly in winter, when it may attain gale force. Violent gusts and squalls, sometimes reaching 100 knots, occur on the eastern side of
the Adriatic constituting a danger to shipping, especially as they often set in with little or no warning.
Scirocco: A southerly wind moving eastwards in the Mediterranean, in advance of a low pressure system. It often extends to the
Adriatic where it may reach gale force, often accompanied by heavy rain. The local Libyan name for this wind is Ghibli (or Chibli).
48
het geplotte station
het geplotte station
49
het geplotte station
het geplotte station
7
N
Bedekking in achtste delen
dd
Windrichting in 10° 4
23
ff
Windsnelheid in m/s of knopen 4
20
VV
Zicht 5
66
ww
Huidig weer 4
80
W1
Verleden weer 4
9
W2
Verleden weer 4
8
PPP
Luchtdruk op zeeniveau in hPa 1
TT
Temperatuur in °C 2
Nh
Bedekking lage wolken 5
4
CL
Type lage bewolken 4
2
h
Hoogte lage wolken 5
3
CM
Type middelbare bewolking 4
5
CH
Type hoge bewolking 4
2
TdTd
Dauwpunt in °C 2
a
Luchtdruktendens 4
pp
Luchtdruktendens in 0,1 hPa
105
20
14
3
05
50
het geplotte station
het geplotte station
51
het geplotte station
weerberichten
52
weerberichten
• MRCC – MSI (Maritime Safety Information)
– Havenkantoor
– VHF
– NAVTEX
• 518 kHz (international)
• 490 kHz (national)
– MF & HF
– Radiofax – Teleprinter
– INMARSAT – SafetyNet
–
–
–
–
Telefoon / GSM
SMS
Internet
SSB Radio
– GRIB Files
weerberichten
Weatherfax, NAVTEX, or RTTY
weather information.
53
weerberichten
weerberichten
54
weerberichten
weerberichten
55
weerberichten
lezen van weerkaart
56
lezen van weerkaart
• in hogedruk gebieden
–
–
–
–
is weinig bewolking
is weinig wind
is het zomers warm en 's winters koud
is de lucht droog
lezen van weerkaart
• in lagedruk gebieden
–
–
–
–
is altijd bewolking
is veel wind (behalve in de kern)
is het zomers koel en 's winters zacht
is de lucht vochtig
57
lezen van weerkaart
• Praktijkvoorbeeld van een depressie boven Europa
lezen van weerkaart
• binnendringen van een warmtefront
–
–
–
–
rustig, langzaam, hoog …
10km … cirrusbewolking
lager > cirrostratusbewolking
verder dalen tot 5km > cirrostratus dikker
en verandert in altostratus + eerste regen!
– passage van front is nabij, mimbostratusbewolking, veel regen
– wind draait iets, temp zal stijgen, bijna onopgemerkt voorbij …
– gelijkmatige regen
58
lezen van weerkaart
• binnendringen van een koufront
– warme lucht wordt met geweld
verdreven door koude
– snelle ontwikkeling
– sterke wolkenvorming,
cumulusnimbuswolken met aambeelden. Op deze wolken
ontstaan korte en heftige buien. Soms met onweer of windstoten.
lezen van weerkaart
• binnendringen van een koufront
– passage van het front gaat
OPGEMERKT voorbij …
– donkere hemel, hevige windstoten,
– kortstondige stortregen,
nadien breekt de zon door, en draait de wind
– temperatuur daalt
– Bijzonderheden:
• een snel trekkend koufront
geeft vaak windstoten
• een koufront gaat regelmatig
met onweer samen
• een koufront kan
hagel produceren
59
recente weerkaarten
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
dank u
71