Periode wereldsystemen
advertisement
Inleiding; de regenworm "Slechts weinig andere dieren hebben een zo grote betekenis voor de geschiedenis van de aarde als deze zo eenvoudig georganiseerde wezens." (Charles Darwin) Wie over de grond loopt, beseft nauwelijks dat er honderden wormen onder onze voeten bezig zijn met spitten, graven en wroeten. 't Is jammer, dat we dit hele kleine, dit stille diertje niet vaak kunnen zien. Wormen zwoegen niet voor niets door de aardkost. Ze moeten ook eten. Organisch materiaal zoals half vergane blaadjes, zaden, micro-organismen en resten van allerlei dieren die ze tegenkomen, worden door de regenworm (of gewone aardworm) verslonden. Als dank scheiden wormen een grote hoeveelheid uitwerpselen uit. Goed verteerd voedsel, dat luchtig van samenstelling is en nog voedzaam voor planten ook. De grond wordt er beduidend beter van structuur van, kruimelig en goed luchtig. Precies wat elke boer en tuinier zich wenst. Bij regen als de grond te nat wordt voor de worm, dan kruipt hij z'n gang uit en waagt zich even bovenin of boven de grond. Merels en lijsters staan de wormen dan al op te wachten. Andere vijanden zijn de mol en de egel. Dit voorbeeld van de mol maakt duidelijk waar de periode over gaat. Deze periode gaat over de relatie tussen dieren, met de planten, die weer relaties hebben met de bodem, water, klimaat. Om deze relaties goed te kunnen bestuderen wordt de aarde verdeeld in vier “sferen” • Lithosfeer Aardkorst; het vaste gesteente • Hydrosfeer Water (hydro = vloeibaar) • Atmosfeer Lucht (gas) • Biosfeer Het leven (organische materiaal) 1 Hoofdstuk 1 Biosfeer Biosfeer zijn alle levende processen die op de aarde plaats vinden. De aarde kun je beschouwen als één groot ecosysteem. Een ecosysteem is een systeem waarin de wisselwerking centraal staat van planten en dieren onderling en met de niet levende elementen (water, lucht, aarde, zonnewarmte) die hen omgeven. Een ecosysteem is geen statisch geheel. Doordat het ritme en intensiteit van wind, water, zonnewarmte en andere factoren steeds wisselt, ontstaat een dynamisch (beweeglijk) geheel. In een gebied waarin dieren, planten, lucht, bodem en water elkaar nodig hebben ontstaat een ecosysteem dat in evenwicht is. Het ecosysteem van een bos. • Het bos gebruikt zonnewarmte, water, voedingsstoffen (bodemmineralen) om te groeien. De eik kan als het ware de zonnewarmte opslaan in de stam, wortels en de bladeren. Dit wordt ook wel fotosynthese genoemd. Alle groene planten die door fotosynthese groeien noemen we producenten. • Het bos heeft nog iets nodig om te kunnen leven: wortelbacteriën. Deze bacteriën halen de voedingstoffen uit de grond en geven die aan de boomwortels. Als dank geven de wortels suikers terug aan de bacteriën waarvan zij kunnen leven. • De planten die groeien worden gegeten door dieren: de primaire consumenten. Bijvoorbeeld de beukennootjes door een eekhoorn en de Vlaamse gaai. Ook kan een muis met de nootjes aan de haal gaan. • Nu kan het gebeuren dat een bosuil of een andere roofvogel de muis in het oog krijgt. Dieren die leven van andere dieren worden secundaire consumenten genoemd. • Na verloop van tijd worden bomen ziek en gaan uiteindelijk dood. Het hout van de bomen wordt afgebroken door een zwavelkopje of tonderzwam. Het hout wordt door schimmels afgebroken tot bodemmineralen die daardoor weer ter beschikking komen van de producenten. Schimmels en bacteriën worden reducenten genoemd. Zij breken dood organische materiaal af tot bodemmineralen. Binnen een ecosysteem eet het ene dier het andere dier. Zo ontstaat een voedselketen. Een voedselketen beschrijft één enkele weg van producent tot secundaire consument. Een voedselweb omvat meerdere voedselketens die schakels gemeenschappelijk hebben. 2 De meeste voedselketens in een ecosysteem zijn op deze wijze met elkaar verweven. Dit komt doordat de meeste organismen niet slechts één voedselbron maar een min of meer gevarieerd dieet hebben. Op hun beurt kunnen de organismen ook meer dan één andere soort tot voedsel dienen. Figuur 1Voedselweb 3 Hoofdstuk 2 De zon Elk jaar ontvangt de aarde ±180 miljard mega watt (10-6) zonne-energie. Zonder deze zonne-energie kan er geen leven op aarde zijn. Daarom is het niet verwonderlijk dat in oude culturen de zon aanbeden werd, als de brenger van het leven. Ter ere van de zon zijn vele bouwwerken verrezen. Bijvoorbeeld Stonehenge, dat meer dan 4000 jaar geleden werd opgericht, en vermoedelijk werd gebruikt voor het bijhouden van de loop van de zon. De zon is een ronde bol met een diameter van 1,4 miljoen kilometer en is 150 miljoen kilometer van de aarde verwijderd. Binnen in de zon loopt de temperatuur op tot 15 miljoen graden Celsius, als gevolg van de kernfusie die hier plaats vindt. Aan de buitenkant van de zon ligt de temperatuur rond de 6000 °C. De gloed om de zon, de Corona (de zonne-atmosfeer), heeft een temperatuur van ± 1 miljoen graden Celsius. De Corona is alleen te zien bij een totale zonsverduistering. Wanneer je de zon bekijkt d.m.v. speciale filters om oogbeschadiging te voorkomen, dan zie je donkere vlekken op de zon. Die noemen we zonnevlekken en deze zijn het gevolg van een lagere temperatuur (4000°C) aan de oppervlakte. De zonnevlekken hebben een cyclus van 11 jaar. Aan het begin van een zonnevlekkencyclus zijn er slechts enkele zonnevlekken waarneembaar. Ruim vijf jaar later bereikt de cyclus het zogeheten zonnevlekken-maximum. Evenals de zonnevlekken hebben zonnevlammen een cyclus van 11 jaar. Een zonnevlam is een tong van gas, die meer dan 100.000 kilometer de ruimte in schiet. Dan heb je nog de zonnewind, een stroom kleine geladen deeltjes, vooral elektronen en protonen, die door het magnetische veld van de zon heen weet te breken en met een snelheid van 450 kilometer per seconde door het heelal raast. Ook richting de aarde. Maar als zich tegelijk ook erupties dus zonnevlammen- voordoen op het zonsoppervlak, wordt die snelheid nog eens verviervoudigd. De zonnewind veroorzaakt het poollicht. De aarde beschermt zich tegen de schadelijke gevolgen van de zonnewind door de magnetosfeer. De buitenste laag van de atmosfeer. De magnetosfeer buigt de zonnewind af. Alleen bij de polaire trechters komt de zonnewind in aanraking mat de ionosfeer en ontstaat het poollicht. Meer over het poollicht is te vinden op de website van het KNMI. 4 Hoofdstuk 3 Natuurlijke plantengroei en het klimaatsysteem van Köppen Wereldwijd komen een aantal grote ecosystemen voor op het land. Elke van deze ecosystemen heeft gemeenschappelijke fauna en vegetatie. Dit komt overeen met de kaart natuurlijke plantengroei in de Grote Bosatlas We onderscheiden de volgende grote natuurlijke ecosystemen: - Tropische regenwouden - Savanne - Steppe - Woestijn - Altijd groene mediterrane vegetatie - Zomer groenloofbos - Naaldbos/taiga - Toendra - (Mangrove bossen) De meest bepaalde factor voor deze grote ecosystemen is het klimaat. Het klimaat is de gemiddelde temperatuur en neerslag over de laatste dertig jaar. Het klimaat kan dus veranderen. Het klimaat is iets anders dan het weer. Het weer is de dagelijkse toestand van de atmosfeer (lucht). Het weer kan zeer snel veranderen. Dit in tegenstelling met het klimaat. Voor het krijgen van het klimaat heb je temperatuur- en neerslaggegevens nodig van de laatste 30 jaar. Rond 1900 waren er zeer veel gebieden op aarde waar geen weerstations stonden. Dus waren er van die gebieden geen gegevens voor het bepalen van het klimaat. Maar van de gebieden waar zich wel weerstations bevonden waren er nog geen gegevens over de laatste dertig jaar. Een Duitse meteoroloog, Wladimir Köppen kwam op het idee dat je voor het bepalen van het klimaat helemaal geen gegevens nodig had. Voor het bepalen van het klimaat kun je ook kijken naar de natuurlijke plantengroei. Köppen liet de klimaatgrenzen samenvallen met de grenzen van bepaalde planten. Bijvoorbeeld de palmen en koralen. Hoofdindeling klimaatclassificatie van Köppen A-klimaten of tropische klimaten: Gemiddelde temperatuur van de koudste maand is niet lager dan 18 °C. B-klimaten of droge klimaten (aride klimaten): Te weinig neerslag voor boomgroei en permanente rivieren kunnen hier niet hun oorsprong hebben. C-klimaten of gematigde maritieme klimaten: Gemiddelde temperatuur van de koudste maand is niet lager dan -3 °C en niet hoger dan 18 °C, gemiddelde temperatuur van de warmste maand is hoger dan 10 °C. D-klimaten of gematigde landklimaten: Gemiddelde temperatuur van de koudste maand is lager dan -3 °C, gemiddelde temperatuur van de warmste maand is hoger dan 10 °C. E-klimaten of poolklimaten (polaire klimaten): Gemiddelde temperatuur van de warmste maand is niet hoger dan 10 °C. Het hele jaar is het iedere maand dus (gemiddeld over 30 jaar) kouder dan 10 °C. 5 De A-, C- en D-klimaten krijgen een extra (kleine) letter die een eventuele droge periode aangeeft: s: sommertrocken, Duits voor droge zomer. w: wintertrocken, Duits voor droge winter. f: 'fehlt" Duits voor het ontbreken van een droge periode, dus neerslag in alle jaargetijden. A-klimaten - As Droge periode in de zomer (komt bijna niet voor) - Aw Savanneklimaat (droge periode in de winter) - Af Tropisch regenwoudklimaat (het gehele jaar door neerslag) C-klimaten - Cs Droge periode in de zomer (Middellandse Zeeklimaat) - Cw Droge periode in de winter (China klimaat) - Cf Het gehele jaar door neerslag D-klimaten - Ds Droge periode in de zomer (komt bijna niet voor) - Dw Droge periode in de winter - Df Het gehele jaar door neerslag De B-klimaten krijgen een extra hoofdletter - BS Steppeklimaat. De hoofdletter S staat voor Steppe = steppe. - BW Woestijnklimaat. De hoofdletter W staat voor Wüste = woestijn Ook de E-klimaten krijgen een extra hoofdletter - ET Toendraklimaat (Tundra = toendra ) De gemiddelde temperatuur in de warmste maand ligt tussen de 0 en de 10 graden Celsius. - EF Vorstklimaat (Frost = vorst ) De gemiddelde temperatuur in de warmste maand ligt onder de 0 graden Celsius. - EH Hooggebergte klimaat maanden 6 dec nov okt sep aug jul jun mei apr mrt Graden Celsius 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 feb 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 jan Neerslad (mm) Klimaatgrafiek van de Bilt neerslag temp. Samenvattende opmerking naar aanleiding van de posterpresentatie over landschapszones Klimaatgebieden Klimaat van Klimaatkenmerken Köppen EF Natuurlijke plantengroei (flora) Polaire klimaten Continentale klimaten Gematigde klimaat Subtropische klimaat Droog klimaat Droog klimaat Tropische klimaat 7 Kenmerkende fauna Hoofdstuk 4 De atmosfeer De atmosfeer betekent lucht of gas. Omdat de lucht niet overal het zelfde is in de atmosfeer is de atmosfeer opgedeeld in verschillende lagen (sferen). Elke sfeer heeft een belangrijke functie die ervoor zorgt dat leven op aarde mogelijk is. In dit hoofdstuk worden de verschillende sferen besproken. De eerste laag die grenst aan de aarde is de troposfeer en de laatste sfeer die grenst aan het heelal is de magnetosfeer. De troposfeer Een ander woord voor troposfeer is dampkring, omdat dit de enige sfeer is waar water(damp) voorkomt. Dit is ook de sfeer waar ons weer wordt bepaald. De luchtsamenstelling: 78 % stikstof 21 % zuurstof 2% andere gassen, waarvan 0,03% koolstofdioxide De luchtdruk boven de troposfeer is 230 millibar, dicht bij de aardoppervlak is deze rond de 1000 millibar. Wanneer je 1000 meter stijgt dan daalt de temperatuur met 6 graden Celsius bij natte lucht en 10 graden Celsius bij droge lucht. Dit is goed waarneembaar aan de plantengroei op de bergen. Ook als je in het vliegtuig zit wordt de buitentemperatuur en de hoogte aangegeven. De relatie tussen temperatuur en hoogte is dan overduidelijk. De stratosfeer Hier bevindt zich de ozonlaag tussen de 20 en 40 kilometer boven het aardoppervlak. De temperatuur in het midden van de ozonlaag loopt op tot +10 graden Celsius. De functie van de ozonlaag is het filteren van de ultraviolette straling van de zon. Indien de ozonlaag niet zou bestaan dan bereikte zoveel UV-straling de aarde dat leven zoals wij dat nu kennen niet mogelijk is. Ozon wordt gevormd door UV-straling en zuurstof, vervolgens wordt de ozon gesplitst in zuurstof door de UV-straling. Hier is sprake van een cyclisch proces waarbij warmte ontstaat. Een milieuprobleem van de afgelopen jaren is het gat in de ozonlaag. Dit betekent dat de concentratie ozon sterk is verminderd. Elk jaar na de winter doet dit verschijnsel zich voor boven Antarctica en in mindere mate boven de Noordpool. De veroorzaker van het ‘gat’ zijn de Chloor-Fluor-koolwaterstoffen (Cfk’s) afkomstig uit o.a. de koelkasten en spuitbussen. In de zomer zorgt de UV-straling ervoor dat de huid van de mens bruin wordt. Wanneer de huid te veel UV-straling ontvangt dan neemt de kans op huidkanker toe. 8 De mesosfeer De ionosfeer In deze sfeer verbrandt de schadelijke zonnewind afkomstig van de zon. Aan de hemel ontstaat dan het poollicht of noorderlicht. Ook de meteorieten uit de ruimte verbranden in de ionosfeer. De magnetosfeer De magnetosfeer is de buitenste laag op 550 tot 2000 kilometer hoogte. De magnetosfeer beschermt de aarde tegen de zonnewind. 9 Hoofdstuk 5 Het natuurlijk en versterkt broeikaseffect Het natuurlijk broeikaseffect is een natuurlijk verschijnsel en werkt als volgt. De dampkring werkt min of meer als een broeikas. Als dit niet zou gebeuren dan zou de temperatuur in de dampkring tientallen graden lager zijn dan dat nu het geval is. Het broeikaseffect van de dampkring is te vergelijken met wat er in een plantenkas gebeurt. Het grootste deel van de zonnestralen bestaat uit kortgolvige straling. Dit bestaat uit onzichtbare UV straling en zichtbaar licht. Het grootste deel van deze straling gaat ongehinderd door glas. De zonnestralen warmen de aarde en de planten in de kas op. De warme aarde en warme planten stralen deze warmte uit in de vorm van langgolvige straling, zoals infrarood licht. Infrarood kan niet door het glas van de kas, waardoor als de zon door het glas schijnt het in een kas warmer wordt dan buiten de kas. Bij de atmosfeer gebeurt iets soortgelijks: de zonnestalen warmen het oppervlak op. Het aardoppervlak zendt warmtestraling (infrarood) uit. Deze straling word gedeeltelijk geabsorbeerd door een aantal gassen in de atmosfeer, zoals waterdamp, methaan, koolstofdioxide. Het normale broeikaseffect zorgt ervoor dat de temperatuur op aarde gemiddeld ruim 30°C hoger is dan zonder deze werking. Het versterkt broeikaseffect wordt veroorzaakt door de mens. Door de verbranding van fossiele brandstoffen, zoals kolen, aardgas en aardolie neemt de koolstofdioxide in de dampkring toe. Hierdoor word de warmte beter vastgehouden en stijgt de temperatuur. Het gevolg van het stijgen van de temperatuur is dat de zeespiegel gaat stijgen omdat het zeewater warmer wordt en daardoor uitzet. Ook komt er meer water in de oceaan door het smelten van het ijs op Antarctica en Groenland. Ook het weer verandert. Door de klimaatveranderingen worden de extremen groter, dus vaker hittegolven en periode met zeer veel neerslag. 10 Hoofdstuk 6 De verdeling van warmte op de aarde De temperatuur is op elke plaats op de aarde anders. In dit hoofdstuk bestuderen we welke factoren de temperatuur op aarde bepalen. In dit hoofdstuk worden vijf verschillende factoren besproken. Waarom is het op de evenaar warmer dan op de polen? Dit heeft twee oorzaken: I De zonnestralen vallen evenwijdig aan elkaar in. De aarde is een ronde bol, met als gevolg dat één straal loodrecht kan invallen. Alle andere hoeken zijn kleiner dan 90°. Naar de polen wordt die hoek steeds kleiner, dus moet een groter oppervlakte worden opgewarmd, dus wordt het kouder. Zie ook afbeelding 1. II In de zomer draag je liever witte kleding dan zwarte? Waarom? De witte kleding weerkaatst het zonlicht beter en wordt daardoor minder warm dan de zwarte kleding. De zwarte kleding neemt het zonlicht op en zet het om in warmte. Dit is ook zo op de polen. Door de ijskappen worden de zonnestralen beter teruggekaatst. De tropen worden gekenmerkt door grote groene oppervlakten. De zonnestalen worden beter omgezet in warmte. Hoe ontstaat het verschil tussen zomer en winter bij ons? De aarde beweegt in een elliptische baan rond de zon in 365,24 dagen. De aarde ligt scheef op de baan, onder een hoek van 66,5 graad met de aardbaan. Bij zijn tocht rond de zon blijft de as voortdurend dezelfde hoek maken. Bovendien blijft hij steeds in dezelfde richting wijzen. Zie afbeelding 2. Dat laatste is erg belangrijk, omdat dit de temperatuur verschillen veroorzaakt. Het gebied tussen de 23,50 NB en ZB is heel bijzonder, want in die zone staat de zon twee maal per jaar loodrecht op de aarde. De zonnestand beweegt zich heen en weer tussen de breedtecirkels van 23,5 graad. Deze breedtecirkels worden ook wel keerkringen genoemd. Tussen de keerkringen is het altijd warm, daar liggen de tropen. Binnen de poolcirkels op 66,5 graad breedte, komt de zon één of meer etmalen niet boven de horizon, zodat het daar het koudste moet zijn. Dit noemen we de poolstreken. Tussen deze warme en koude gebieden in bevinden zich de gematigde luchtstreken. In de zomer is de hoek van de zonnestralen groter dan in de winter in Nederland. Dit zorgt er voor dat het warmer is in de zomer dan in de winter. Het verschil tussen land en water Een dag in het zwembad. Lekker koel in het water, op de tegels branden je voeten. ‘s-Avonds neem je nog even een duik, het wordt al koud maar je merkt dat het water nog lekker warm is. Conclusie: Land warmt snel op, maar koelt ook snel af. Water warmt langzaam op, maar koelt ook langzaam af. 11 Hoogte ligging Hoe hoger, hoe kouder. De algemene regel: Een stijging van 1000 meter zorgt voor een temperatuurdaling van 6 graden Celsius. Het systeem van Köppen kent speciaal een code voor het hooggebergte klimaat: EH. Wind- en waterstromen Door de ongelijke opwarming van de aarde door de zon ontstaan de temperatuur verschillen. Het gevolg van deze temperatuur verschillen is de grote circulatie van wind- en waterstromen. Deze stromen brengen de warmte van de evenaar naar de polen en de koude van de polen naar de evenaar. Hoe dit werkt is het thema van de volgende twee hoofdstukken. 12 Hoofdstuk 7 Het grote windsysteem Via luchtbewegingen op aarde wordt veel energie van warme naar koude gebieden verplaatst. Voor de luchtbewegingen is het ontstaan van verschillen in temperatuur van het aardoppervlakte tussen gebieden nodig. Dit principe vindt ook plaats in het klaslokaal waarbij deur en ramen zijn gesloten. Vervolgens wordt de verwarming aangezet en er ontstaat een luchtcirculatie (zie afbeelding 1). Afbeelding 1: circulatie van luchtbewegingen in een klaslokaal De radiator verwamt de lucht. Warme lucht is lichter dan koude lucht en stijgt op naar het plafond. De lucht koelt langzaam af wordt zwaarder en zakt naar beneden. Bij de radiator ontstaat een te kort (L) aan lucht. Aan de koele kant van het klaslokaal is te veel lucht (H). Zo stroomt er lucht over de vloer van de plek waar te veel lucht (H) is naar de plek waar te weinig lucht is (L). Hetzelfde principe vindt ook plaats bij een stilstaande aarde. Er zou op beide halfronden één circulatiecel ontstaan tussen de gebieden rond de evenaar met een energieoverschot en de gebieden rond de polen met een energietekort. Aan het aardoppervlakte zou er op het noordelijk halfrond sprake zijn van een continue koude noordenwind van het hoge druk naar het lage druk. Zie ook afbeelding 2. Maar de aarde draait om haar eigen as en dit zorgt voor een meer gecompliceerde werkelijkheid. Afbeelding 2: circulatie van lucht bij stilstaande aarde 13 De draaiende aarde zorgt voor een meer ingewikkelde werkelijkheid. De aardrotatie zorgt dat de wind niet via een rechte lijn van een hoge druk naar een lage druk gaat. Er is sprake van een afbuigende kracht. De Nederlander Buys Ballot formuleerde dit in een wet: wind is een horizontale beweging van lucht van een hoge druk naar lage druk. Op het noordelijk halfrond krijgt de wind een afwijking naar rechts. Op het zuidelijk halfrond een afwijking naar links. Gezien met de wind in de rug. Daarnaast ontstaat bij een draaiende aarde drie circulatiecellen. Zie afbeelding 3. Afbeelding 3: algemene luchtcirculatie bij een draaiende aarde 14 ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… 15 Hoofdstuk 8 De oceaanstromen Bij het transport van warmte speelt de oceaanstromen een belangrijke rol. Hierbij kan onderscheid gemaakt worden in bovenstromen en onderstromen. De bovenstromen van het oceaanwater worden aangedreven door het grote windsysteem en de ligging van de continenten. Globaal gezien stroomt warm water van de tropen naar de polen en retour. De onderstroom ontstaat bij de diepwaterpomp bij IJsland. Hier zakt de bovenstroom de diepte van de Atlantische Oceaan in en komt duizenden kilometers verder weer aan de oppervlakte. Dit water blijft gedurende ruim tweeduizend jaar verborgen en worstelt zich op een diepte van vier kilometer zuidwaarts naar Antarctica en komt in de Indische en Grote oceaan weer aan het oppervlak. De afzinkgebieden bij IJsland functioneren als een diepwaterpomp en werken als volgt. De Atlantische Oceaan verliest op tropische en subtropische breedten door verdamping meer water dan zij via rivieren terug krijgt. Door dit verlies van water heeft de oceaan ter hoogte van de Azoren een zoutgehalte van 3,75 %, het hoogste van alle oceanen. Doordat het oceaanwater afkoelt, maar vooral door het zout is het water zwaarder dan het omliggende water bij IJsland en zakt naar grote diepte. Dit is de diepwaterpomp. Zou het zoutgehalte dalen met 0,2% dan valt de diepwaterpomp stil en dus de Golfstroom. Dit zal ook grote gevolgen hebben voor het klimaat in Europa. Een mogelijk oorzaak voor het dalen van het zoutgehalte is de toestroom van extra zoet water. Deze toestroom kan komen door het smelten van de ijskap op Groenland als gevolg van het versterkt broeikaseffect. Bovenstromen en onderstromen in de oceanen 16 Hoofdstuk 9 Wolken en neerslag ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… 17 ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… 18 Hoofdstuk 10 Het weer bij ons Het weer wordt gevormd door een aantal onderdelen: de weerselementen. Met deze weerselementen, die met elkaar te maken hebben, kan het weer op een bepaald punt op aarde beschrijven. Maar ook voorspellen. Het belangrijkste is dagelijks goed de weerselementen te bestuderen als je buiten bent. De weerselementen die in dit hoofdstuk worden behandeld zijn: temperatuur, luchtdruk, windrichting, windsnelheid, bewolking en neerslag. Temperatuur Naast de gevoelstemperatuur die voor ieder individu verschillend is kan je de temperatuur meten met een thermometer. Dit lijkt simpel maar is toch lastig. Leg een thermometer maar eens in de zon. Deze gedraagt zich net als planten en grond; hij absorbeert zonlicht en zet dit om in warmte. De thermometer wordt daardoor warmer dan de lucht. Je moet er voor zorgen dat de zon er niet op kan schijnen. De beste oplossing is een thermometer te plaatsen in een weerhut. Een weerhut staat 1,5 meter boven een grasveld en is wit geschilderd. De wanden bestaan uit jaloezieën die instraling van de zonvoorkomen en de doorstroming van de lucht mogelijk maakt. Luchtdruk De luchtdruk is één van de belangrijkste weerselementen voor het voorspellen van het weer. Het meten van de grootheid luchtdruk kan met een barometer. De eenheid is kilopascal (kpa) of millibar. Op een weerskaart in de krant worden wordt de luchtdruk van een gebied weergeven in isobaren. Dat zijn lijnen met dezelfde luchtdruk. De relatie tussen de temperatuur en de luchtdruk kan het best worden weergeven aan de hand van de kachel in de kamer. Daarbij wordt vooral gelet op wat er op verschillende plaatsen gebeurt met de luchtdruk. Boven de kachel wordt de lucht opgewarmd. De lucht zet uit en wordt lichter. De lichtere lucht zal gaan stijgen (hete luchtballon principe). Op deze plek komt er dus minder lucht. De druk van de lucht (het gewicht van de lucht) wordt daardoor ook minder. Vlak boven de kachel wordt de luchtdruk lager (1). De lucht boven de kachel stijgt op naar het plafond (2), waar het verder langs de zoldering naar het andere eind van de kamer kan gaan. Op weg daarheen zal de lucht een heleboel warmte verliezen. Als de lucht de andere kant van de kamer (3) bereikt, is deze zo afgekoeld dat deze gaat dalen. Immers warme lucht stijgt op en koude lucht gaat dalen. Aan het andere eind van de kamer (4) komt de lucht terecht die bij de kachel is weggegaan. Er komt hier dus lucht bij. De druk van de lucht neemt hier toe. Er heerst hier dan een hogere luchtdruk dan vlak boven de kachel. Als op de ene plaats in de kamer te weinig lucht of een lagere luchtdruk is en op een andere plaats in de kamer een hogere luchtdruk, dan zal de lucht van de plaats met veel lucht naar de plaats met minder lucht stromen. Deze bewegende lucht noemen we wind. 19 Uit de veranderingen van de luchtdruk kan een weervoorspelling gemaakt worden. Hier volgen enkele vuistregels: De barometer daalt gestadig of snel: we kunnen regen en wind verwachten. Hij daalt 10 a 14 mbar in minder dan 12 uur: er komt storm. Een langzame stijging: Het weer wordt standvastiger, in de wintermaanden kans op mist en kouder weer. Een langzame daling: kans op weersomslag met regen en onweer in de zomer. In de winter kans op regen na mist of sneeuw die later mogelijk over gaat in regen. Als flinke stijgingen en dalingen elkaar opvolgen in enkele uren is er onstandvastig weer te verwachten, regen met tussenpozen en veel wind. Windrichting Voor het bepalen van de windrichting kan je kijken naar de richting van de lage wolken, rookpluimen en vlaggen. Zelfs met door het nat maken van je vinger en die in de lucht te steken kan je de wind bepalen. De kant waar de vinger koud wordt is de wind afkomstig. Voor een meer nauwkeurige meting moet een windvaan (windhaan) gebruikt worden. De wind wordt altijd genoemd naar de richting van waaruit de wind waait. De windrichting is een goede mogelijkheid om het weer te verklaren. Maar als de wind draait kan je soms ook het weer voorspellen. Als je de kennis van het hoofdstuk over temperatuursverschillen toepast met de kaart van Europa dan lukt het vast wel. 20 Windsnelheid De windsnelheid geef grote invloed op ons dagelijks leven. Een harde tegenwind op de fiets zorgt ervoor dat er een grotere kracht inspanning moet worden geleverd. Een koude harde wind zorgt voor guur weer. Waarbij de gevoelstemperatuur laag is terwijl het kwik in een thermometer voor je gevoel te hoog staat (geef een verklaring) De snelheid van de wind kan bepaald worden met een anemometer. Deze moet op 10 meter hoogte worden opgesteld en niet in de buurt staan van grote obstakel, zoals bomen en flatgebouwen. Hieronder is een windkrachttabel opgenomen met de schaal van beaufort, de benaming in het weerbericht en een beschrijving. Windkracht beaufort Gem. windsnelheid Km/h M/s 0 <1 0-0,2 1 1-5 2 Benaming Beschrijving Windstil Stil; rook stijgt recht of bijna recht omhoog 1-5 Zwak 5-11 1,5-3,0 Zwak 3 11-19 3,0-5,5 Matig 4 19-28 5,5-8,0 Matig 5 28-38 8,0-11 Vrij krachtig 6 38-49 11-14 Krachtig 7 49-61 14-17 Hard Windrichting goed herkenbaar aan rookpluimen Wind begint merkbaar te worden in je gezicht; bladeren beginnen te ritselen en windvanen kunnen gaan bewegen Bladeren en twijgen zijn voortdurend in beweging; de vlag begint te wapperen Kleine takken beginnen te bewegen; stof en papier beginnen van de grond op te dwarrelen Kleine bebladerde takken maken zwaaiende bewegingen; er vormen zich gekuifde golven op meren en kanalen Grote takken bewegen; paraplu’s kunnen slechts met moeite vastgehouden worden Gehele bomen bewegen, de wind is hinderlijk wanneer men er tegen in loopt 8 61-74 17-21 Stormachtig 9 74-88 21-24 Storm 10 88-102 24-28 Zware storm 11 102-117 28-32 Zeer zware storm 12 >117 >32 Orkaan 21 Twijgen breken af; het voortgaan wordt belemmerd Veroorzaakt lichte schade aan gebouwen (schoorstenen en dakpannen worden afgerukt) Ontwortelde bomen; aanzienlijke schade aan gebouwen enz. (komt op land zelden voor) Veroorzaakt uitgebreide schade (komt op land zelden voor) Komt – door het ontbreken van windremmende objecten – uitsluitend op zee voor Bewolking Wolken vormen een vertrouwd beeld aan de Nederlandse hemel. Vrijwel dagelijks zijn ze zichtbaar. De wolken zijn een verzameling uiterst kleine, nauwelijks met het blote oog waarneembaar, waterdruppels of ijskristallen. Maar het kan ook vaste deeltjes zijn van stof, zout of roet. In de verschillende afbeeldingen zijn een aantal belangrijke wolken weergegeven met hun kenmerken en eigenschappen. Aan de hand van de wind en de wolken kan je een eigen weersverwachting maken. Gebruik hier voor de tabel waarin de waarnemingen kunnen worden omgezet in een voorspelling. Neerslag Neerslag is een verzamel naam voor regen, sneeuw, hagel of ijzel. De neerslag kan je opvangen in een regenmeter. 22 Evaluatie ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ……… 23 Bronnenlijst Inleiding; de regenworm http://www.angelfire.com/ny5/natuur/wormen/regenwormen.html , geraadpleegd 3 september 2013. http://nl.wikipedia.org/wiki/Regenworm , geraadpleegd 3 september 2013. http://nl.wikipedia.org/wiki/Systeem_Aarde , geraadpleegd 3 september 2013. Hoofdstuk 1 Biosfeer Alle begrippen zijn terug te vinden op www.wikipedia.nl . De informatie heeft de docent gecontroleerd op juistheid. Hoofdstuk 2 natuurlijke plantengroei en het klimaatsysteem van Köppen Goede uitleg over het systeem van Köppen http://nl.wikipedia.org/wiki/Klimaatclassificatie_van_K%C3%B6ppen Klimaattoets voor de bovenbouw. http://oud.digischool.nl/ak/2efase/toetsen/2efase/aarde/klimaat/index.html Hoofdstuk 3 De zon Je krijgt al snel een lekker kleurtje als je op wintersport bent maar op het strand kan je ook snel verbranden. Waar word je het snelst bruin en hoe komt dat eigenlijk? http://www.schooltv.nl/beeldbank/clip/20071113_bruin01 Hoofdstuk 4 De atmosfeer Denk goed na voordat je een spuitbus gebruikt, want de gevolgen zijn groot! Deze clip laat heel precies zien wat het drijfgas met de ozonlaag doet en wat dát weer voor gevolgen heeft op de aarde. http://www.schooltv.nl/beeldbank/clip/20051109_ozonlaag01 Hoofdstuk 5 De verdeling van warmte op de aarde Geo Geordend Topboek tekstnummer 231, aanwezig in de mediatheek. Hoe warm het ergens is, wordt voor een deel bepaald door hoe zonnestralen op het aardoppervlak vallen. http://www.schooltv.nl/beeldbank/clip/20110212_zon01 Hoofdstuk 6 Het natuurlijk en versterkt broeikaseffect Hoofdstuk 7 De wind http://www.keesfloor.nl/weerkunde/ , geraadpleegd 14 november 2013 http://www.youtube.com/watch?v=aZt6XVFNmrU Kroll, Erwin, De wereld van het weer, KNMI, 1995 Hoofdstuk 8 De oceaanstromingen http://www.schooltv.nl/beeldbank/clip/20101212_oceaanstromingen01 https://www.youtube.com/watch?v=xusdWPuWAoU#t=112 Grote Bosatlas Hoofdstuk 9 Wolken en neerslag http://www.knmi.nl/cms/content/36123/wolkensoorten Kroll, Erwin, De wereld van het weer, KNMI, 1995 Hoofdstuk 10 Het weer bij ons J.Nijman (red.), Weer-wijzer,Hogeschool Midden Nederland, juli 1990. 24
