Powerpoint meteo - Zweefvliegopleiding

METEOROLOGIE
Meteorologie (weerkunde);
het bestuderen van de
condities van de atmosfeer
1. De atmosfeer
2. Wind
3. Wolken en mist
4. Thermodynamica
5. Neerslag
6. Luchtsoorten en fronten
7. Druksystemen
8. Klimatologie
9. Vluchtgevaren
10. Meteo-informatie
1. De atmosfeer
 Weerkaart voor zaterdag 9 januari 2010
1. De atmosfeer
 Dampkring gezien vanuit de ruimte met op
de achtergrond de maan.
1. De atmosfeer
 De luchtlaag om de aarde
noemen we dampkring of
atmosfeer. De laag is ± 100
km dik.
 Het weer speelt zich vooral
af in de onderste 10 km.
 De dampkring bestaat voor
78% uit stikstof en 21% uit
zuurstof (plus andere gassen
zoals koolstofdioxide en
waterdamp.
1. De atmosfeer
 Overdag worden aarde en lucht
door de zon verwarmd en
‘s nachts koelen ze af.
 De zon verwarmt sommige
delen van de aarde beter en zo
ontstaan:
 temperatuursverschillen en
daardoor drukverschillen
 hierdoor gaat de lucht stromen
(horizontaal en verticaal)
 daardoor ontstaan bewolking,
neerslag en lost bewolking op.
1. De atmosfeer
 Overdag wordt de aarde en de dampkring
verwarmt door de zon (zon ± 6000 °C).
 ‘s Nachts straalt de aarde warmte uit.
 In- en uitstraling zijn (ongeveer) in evenwicht
 De gemiddelde temperatuur op aarde is 15 °C.
1. De atmosfeer
 Temperatuursverschillen door zomer en winter.
 ’s Nachts straalt de aarde warmte uit.
1. De atmosfeer
 Lucht die warmer wordt, zet
uit, wordt lichter en gaat
omhoog (koudere lucht daalt).
Ligt koude lucht onder warme
lucht dan gebeurt er niets
(stabiel).
 Ligt warme lucht onder
koude lucht dan stijgt de warme
lucht (onstabiel).
 Warme lucht stijgt nooit verder dan de tropopauze (daarboven inversie = temperatuur
stijgt met de hoogte).
1. De atmosfeer
De standaardatmosfeer:
Voor het ijken van instrumenten
gaan we uit van een afgesproken
standaardatmosfeer:
1. Temperatuur op zeeniveau van
15°C en een gelijkblijvende
temperatuurafname van 0,65° per
100 m hoogtetoeneming.
2. De druk op zeeniveau is 1013,2
hPa en neemt in de onderste laag
af met 12,5 hPa per 100 m.
 Op 5500 m is de druk 500 hPa
2. Luchtdruk en wind
 Lucht heeft gewicht.
Een m3 lucht weegt
1,25 kg op zeeniveau.
 De kolom lucht
boven ons hoofd
noemen we de
luchtdruk.
 Op zeeniveau is de
luchtdruk gemiddeld
76 cm kwikdruk =
1013 mb = 1013 hPa.
 Op 5500 m is de
druk 500 hPa .
2. Luchtdruk en wind
 In Nederland varieert de druk
tussen 965 en 1050 hPa.
 Het gemiddelde is 1013 hPa.
 Hoogtemeterinstellingen:
1. QFE = druk op veldniveau
2. QNH = druk gecorrigeerd naar
zeeniveau
3. QNE = 1013 hPa
 Isobaren zijn lijnen die punten
van dezelfde luchtdruk
verbinden.
2. Luchtdruk en wind
 In een huiskamer stijgt warme lucht op en
over de grond stroomt koudere lucht richting de
verwarming. Daar warmt de koude lucht op en
stijgt.
 Bij de evenaar stijgt warme lucht op en
koelere lucht stroomt naar de evenaar.
2. Luchtdruk en wind
L
H
Koud
 Warme lucht zet uit en
daar ontstaat een hogere
luchtkolom.
H
 Boven in die kolom wordt
de druk hoger dan in de koudere kolom (op die hoogte)
 er stroomt lucht van de
hoge naar de koude kolom
 de druk onder in de
warme kolom daalt en stijgt
L
in de koude kolom
Warm  er stroomt lucht naar de
warme kolom.
2. Luchtdruk en wind
 Een klein lokaal hoge- en lagedrukgebied Op
zomerse dagen ontstaat bij weinig wind soms zeewind.
Door de hoge temperatuur boven het land ontstaat er
een drukverschil met de koudere lucht boven zee (=>
einde thermiek aan de kust, kans op zeemist).
2. Luchtdruk en wind
 Windgradiënt: door de wrijving met de grond neemt
de windkracht (in vooral de onderste 10 meter) sterk af.
 Bij sterke wind verhoog je daarom de
landingssnelheid om de windgradiënt op te vangen.
2. Luchtdruk en wind
 Windsterkte:
Wind
kracht
Windsnelheid
m/s
km/h
knopen
Omschrijving
van de wind
0
1
2
0 0,2
0,3 –1,5
1,6 – 3,3
<1
1-5
6 - 12
1
1-3
4–6
Windstil
Zwakke wind
3
4
3,4 – 5,4
5,5 – 7,9
13 - 19
20 - 28
7 - 10
11 - 16
Matige wind
5
6
7
8
9
10
11
12
8,0 – 10,7
10,8 – 13,8
13,9 - 17,1
17,2 – 20,7
20,8 – 24,4
24,5 – 28,4
28,5 – 32,6
> 32,6
29 - 38
39 - 49
50 - 61
62 - 74
75 - 88
89 - 102
103-117
> 117
17 - 21
22 - 27
28 - 33
34 - 40
41 - 47
48 - 55
56 - 63
> 63
Vrij krachtige wind
Krachtige wind
Harde wind
Stormachtige wind
Storm
Zware storm
Zeer zware storm
Orkaan
3 Thermodynamica
 Lucht die opstijgt, koelt af en kan
minder waterdamp bevatten => er ontstaat
condensatie (bewolking).
 De relatieve vochtigheid is de
verhouding van de hoeveelheid
waterdamp die de lucht bij een bepaalde
temperatuur bevat en maximaal zou
kunnen bevatten (verzadigde lucht 100%).
 De temperatuur waarbij condensatie
optreedt heet dauwpunt. De hoogte
waarop dit gebeurt condensatieniveau.
3 Thermodynamica
 Lucht die opstijgt, koelt af en kan minder vocht
bevatten => er ontstaat condensatie (bewolking).
 Lucht die daalt, wordt warmer en kan meer
waterdamp bevatten => de bewolking lost op.
3 Thermodynamica
Voor het ontstaan van thermiek is
onstabiele lucht nodig:
 stabiel: na een verstoring wordt het
evenwicht weer snel hersteld (knikker in
een kom). De thermiek komt niet los.
 onstabiel: na een verstoring wordt het
evenwicht niet hersteld (knikker op een
bol). De thermiek komt los.
3 Thermodynamica
 Lucht is onstabiel als een
pakketje stijgende lucht
doorgaat met stijgen.
 Dit gebeurt zo lang het
pakketje stijgende lucht
warmer is dan de temperatuur van de lucht waar het
in stijgt.
3 Thermodynamica
 Wanneer de zon schijnt komt er
op de grond een meters dikke deken
warmere lucht te liggen.
 Door een verstoring komt de bel
los en begint te stijgen.
 Lucht die omhoog gaat, komt in
een gebied met een lagere druk en
zet uit. Om uit te zetten wordt arbeid
verricht en daardoor koelt droge
stijgende lucht 1°C per 100 m af
(droogadiabaat). Na condensatie
(komt warmte bij vrij) daalt de
temperatuur minder snel natadiabaat
3 Thermodynamica
 Stijgende lucht koelt sneller af
en zal niet verder doorstijgen als
de temperatuur ervan gelijk is
aan de temperatuur van de
omringende lucht.
 De stijgende lucht duwt de
aanwezige lucht opzij.
 Er vindt weinig vermenging
plaats.
 In de kern van de bel is het
stijgen groter dan het stijgen van
de bel zelf.
3 Thermodynamica
 De dagelijkse gang van de temperatuur.
 Zomers staat de zon om 13.40 uur het hoogst
de hoogste temperatuur is om ±15.00 uur.
3 Thermodynamica
 Wanneer je de
gegevens van het
weerbericht in deze
tabel invult dan kun je
berekenen hoe hoog de
thermiek gaat.
 De toestandskromme
is de lijn die je kunt
trekken nadat je de
temperatuur op de
verschillende hoogten
hebt ingevuld.
3 Thermodynamica
3 Thermodynamica
HOOGTEWINDEN EN TEMPERATUREN:
06 UTC: 0500VT 130/10-15 +15
1500VT 110/05 +14
3000VT 100/10 +12
FL 050 100/10 +08
FL 100 070/05 -02
7-6-08
THERMIEK: IN DE TWEEDE HELFT VAN DE
PERIODE IN OPKLARINGSGEBIEDEN MATIG,
LOKAAL VRIJ KRACHTIG.
MAX. TEMPERATUUR: 22 TOT 25 GRADEN C,
OP DE WADDEN EN IN ZEELAND ROND 17
GRADEN.
3 Thermodynamica
 Lucht gaat ook stijgen
als het over een berg
heen moet.
 Het stijgen zit aan de
windzijde van de helling,
aan de andere kant zit
dalen.
 Het stijgen langs de
helling is niet gelijkmatig
maar erg verstoord.
3 Thermodynamica
 Bestudeer voor je gaat
bergvliegen de literatuur over
bergvliegen.
 Neem voldoende checkstarts
bij instructeurs die ruime
bergvliegervaring hebben.
 Laat je voor een solostart
uitgebreid briefen door een
instructeur en houd radiocontact.
Altijd van de berg afdraaien
(achten), nooit naar de berg
toe
3 Thermodynamica
 Houd altijd rekening met
behoorlijke turbulentie en ga bij
hellingvliegen sneller vliegen dan de
normale thermieksnelheid.
 Wijk tijdig uit.
 Houd rekening met zeer zware
turbulentie in de rotor.
 Land voor de lokale
zonsondergang.
 Raadpleeg het handboek van het
vliegtuig over maximale snelheden bij
grote hoogte.
 Boven 3500 m zuurstof gebruiken.
3 Thermodynamica
Soms ontstaat er
golf. Voorwaarden
voor het ontstaan
van golf zijn:
 een krachtige bovenwind vrijwel loodrecht op een
bergketen;
 een onstabiele onderste laag die niet ver boven de
toppen uit mag komen;
 gevolgd door een dikke stabiele laag waarin de
windsnelheid met de hoogte toeneemt;
 daarboven weer een onstabiele laag
4 Wolken en mist
 Indeling van de wolken:
Niveau
wolkenbasis
geslacht
Afk. ondergrens
bovengrens
hoog
5-13 km
Cirrus
Ci
5000 m
13000 m
Cirrocumulus
Cc
Cirrostratus
Cs
Altocumulus
Ac
2000 m
7000 m
Altostratus
As
Stratocumulus
Sc
0m
2000 m
Stratus
St
Nimbostratus
Ns
Cumulus
Cu
300 m
2000 m
Cumulonimbus Cb
300 m
13000 m
middelbaar
laag
verticaal
2 -7 km
0 – 2 km
4 Wolken en mist
 5 – 13 km
 2 – 7 km
 0 – 2 km
 Cirrusbewolking bestaat uit ijs ‘windveren’ vaak
een voorbode van een storing.
 Cirrocumulus ‘fijne schaapjeswolken’
 Cirrostratus, egale sluier, geeft een halo (kring)
om de zon. Geeft aan dat er een warmtefront komt.
4 Wolken en mist
 Altocumulus, grove
schaapjeswolken.
Altostratus, een grijsachtige
sluier, voorbode van slecht weer,
de zon is nog net te zien maar
wordt steeds vager.
 Stratocumulus, grauwe wolken
die soms nog stukjes van blauwe
lucht laten zien.
4 Wolken en mist
 Stratus, egaal grijs op
geringe hoogte. Lijkt op mist
maar raakt de grond niet.
Nimbostratus, regenwolken.
Soms bereikt de regen de
grond niet. Regengordijnen.
 Cumulus; stapelwolken,
bloemkoolwolken.
4 Wolken en mist
 Cumulonimbus; lijkt op een
cumulus maar dan veel groter en
hoger.
 Aan de bovenkant ontstaat vaak
een aambeeld.
 Kan hagel, hevige regen en
onweer met zich mee brengen.
4 Wolken en mist
 De hoeveelheid wolken
wordt aangegeven met de
bedekkingsgraad.
 Om de bedekkingsgraad
te schatten neem je een stuk
lucht recht boven je
(maximaal 45°). Dit doe je
om het coulisseneffect’ te
voorkomen.
 Op de afbeelding is de
bedekkingsgraad 4/8.
 0/8 is onbewolkt een 8/8
geheel bewolkt.
4 Wolken en mist
 mist: het zicht < dan 1000 m
 nevel: beperkt zicht maar > dan
1000 m
 heiigheid: beperkt zicht door
rook en stofdeeltjes.
 ‘s Nachts straalt de aarde
warmte uit, koelt af en daardoor
koelt de onderste laag lucht af.
 Mist ontstaat door afkoeling
van vochtige lucht of door
menging van koude lucht met
vochtige lucht.
4 Wolken en mist
Stralingsmist: ontstaat op heldere nachten
wanneer de onderste lucht wordt afgekoeld tot
onder het dauwpunt.
Advectieve mist: dan schuift warme vochtige
lucht over een koud oppervlak; bijv. zeemist;
warme lucht van het land koelt boven een
koude zee af en stroomt met zeewind het land
op
 Slootmist: ontstaat wanneer de lucht boven
het land afkoelt, naar het laagste punt zakt
waardoor daar de vochtige lucht boven de
sloot condenseert
 Regenmist: na een regenbui neemt de
luchtvochtigheid zover toe dat er mist ontstaat.
5 Neerslag
 In Nederland regent het ± 130
dagen (de meeste dagen maar een
paar millimeter).
 Wolkendruppels zijn zo klein en
licht dat ze met de wolk meedrijven.
 Een motregendruppel bestaat uit
wel 1000 wolkendruppeltjes.
 Is de temperatuur van de wolk
hoger dan 0 °C dan bestaat de wolk
geheel uit regendruppels.
 Van 0 °C tot -12 °C dan blijft de
wolk uit onderkoelde waterdruppels
bestaan en tussen -12 tot -23 °C
ontstaan ijskristallen.
5 Neerslag
 Neerslag ontstaat doordat
druppels samenvloeien tot
grotere druppels.
 Of doordat waterdruppels en
tegen ijskristallen botsen en
sneeuw ontstaat (-12 tot -23 °C).
 Bij en temperatuur lager dan 23°C ontstaan soms zulke grote
ijskristallen dat die omlaag
vallen.
 De meeste neerslag ontstaat
uit sneeuw die tijdens het vallen
smelt en als regen op de grond
valt.
6 Luchtsoorten en fronten
s
t
r
o
m
i
n
g
s
p
a
t
r
o
n
e
n
6 Luchtsoorten en fronten
 De brongebieden
met de verschillende
luchtsoorten die
Nederland kunnen
bereiken zijn:
 Arctische lucht
 Polaire lucht
 Tropische lucht
 m = maritiem (vochtig)
 c = continentaal (droog)
6 Luchtsoorten en fronten
Weerkaart van 2112-09
 Met hoge- en
lagedrukgebieden.
 De lijnen zijn de
isobaren (lijnen die
plaatsen met
dezelfde druk
verbinden).
 Koufront
 Warmtefront
 Occlusiefront
6 Luchtsoorten en fronten
6 Luchtsoorten en fronten

6 Luchtsoorten en fronten
 Waar koude lucht op warme botst (of warme op
koude) ontstaat een front.
 Daar ontstaan depressies, draaikolken, een kern
met lage druk. Die langzaam draaiende lucht trekt
bij ons vaak van zuidwest naar noordoost.
6 Luchtsoorten en fronten
 Bij een koufront
schuift de koude
lucht (zwaarder)
onder de warme lucht
en drukt deze
omhoog.
 De lucht die
omhoog gedrukt
wordt condenseert.
 Een koufront is
Na passage van een koufront meestal maar 100 tot
zijn de vliegomstandigheden 200 km breed. Korte
gunstig (goed zicht en cu).
hevige regen
6 Luchtsoorten en fronten
6 Luchtsoorten en fronten
 Bij een
warmtefront schuift
de warme lucht op
de koude lucht.
 De lucht die
omhoog gedrukt
wordt condenseert.
Na passage warmtefront zijn
vliegomstandigheden slecht.
 Het front kan wel
1000 km breed zijn
en veroorzaakt
langdurige motregen.
6 Luchtsoorten en fronten
6 Luchtsoorten en fronten
 Wanneer het koufront het
warmtefront inhaalt ontstaat er
een occlusiefront.
 Op de afbeelding zie je een
warmtefront, een koufront en
een occlusiefront
7. Druksystemen
Circulatieschema van de
lucht rond de aarde.
 De warme lucht van
de evenaar daalt bij de
subtropen.
 Een deel stroomt
terug naar de evenaar.
 Een kleiner deel
stroomt in onze richting.
7. Druksystemen
 Een klein deel
van de warme lucht
van de evenaar
bereikt de polen en
een deel van de
polaire lucht stroomt
naar de evenaar.
 Het polaire front
verschuift met de
seizoenen en door
invloed van de
bergen.
7. Druksystemen
 Door ongelijke
opwarming van de
aarde ontstaan
temperatuursverschillen
 drukverschillen
 de lucht gaat rond
de aarde stromen
 warmte en vocht
worden over de
aarde verdeeld.
7. Druksystemen
7. Druksystemen
 De lucht stroomt van een
hogedrukgebied naar een
lagedrukgebied en ondervindt
op het noordelijk halfrond door
het draaien van de aarde een
afwijking naar rechts
 Bij de evenaar draait de
aarde en de lucht met een
snelheid van 1656 km/h.
Dichter bij de noordpool
langzamer => van snel naar
langzaam (of langzaam naar
snel) afwijking naar rechts.
7. Druksystemen
 De lijnen zijn de
Weerkaart van 21-12-09 met
hoge- en lage drukgebieden.
isobaren; lijnen die
punten met de
zelfde druk
verbinden.
 De lucht wil van
een hoge- naar
een lagedrukgebied.
 Waar isobaren
dicht bij elkaar
liggen waait het
hard.
7. Druksystemen
 De lucht wil van een hogenaar een lagedrukgebied
stromen.
 Door de afwijking naar
rechts stroomt de lucht bovenin
een hoge- of lage drukgebied
vrijwel gelijk aan de isobaren.
 In de onderste kilometer
wordt de lucht door wrijving
met de aarde afgeremd en
stroomt daar naar het
lagedrukgebied.
7. Druksystemen
 In een hogedrukgebied komt de lucht van boven
binnen, draait rechtsom en stroomt over de grond uit
naar het lagedrukgebied.
 Bij een lagedrukgebied stroomt de lucht van de
grond af binnen en stroomt bovenin uit.
7. Druksystemen
 Bij de grond wordt de
luchtstroming afgeremd
door wrijving met de aarde.
 Door de wrijving neemt
de wind af en wordt de
corioliskracht kleiner met
als gevolg dat de
stromingsrichting
verandert. De wind buigt
daar minder af naar rechts.
De wind ruimt met de
hoogte (gaat met de klok
mee). .
7. Druksystemen
 Een lagedruk gebied,
draait tegen
de klok in en
een
hogedrukgebied met
de klok mee
(op het
noordelijk
halfrond).
8 Klimatologie
 Het klimaat is het weer bekeken over een lange
periode.
 Het klimaat op aarde wordt voor een groot deel
bepaald door de zon. Gebieden waar de zon
loodrecht boven staat, zoals de tropen, worden
heet en de polen zijn koud.
8 Klimatologie
 Ook de ligging van
bergen, de invloed van
golfstromen en de
luchtcirculatie rond de
aarde beïnvloedt het
klimaat in een bepaald
gebied.
 Door de zon wordt het
heet bij de tropen. Daar
stijgt de warme lucht tot de
tropopauze en stroomt
dan richting de polen.
8 Klimatologie
Wanneer de aarde niet zou
roteren dan zou de lucht
rechtstreeks naar de polen
stromen.
 Door de rotatie wijkt de
luchtstroom af en ontstaan westoost stromingen.
 Bij de 30e breedtegraad daalt
de lucht. Dalende lucht wordt
warmer en kan meer waterdamp
bevatten => de Sahara woestijn
is kurkdroog.
8 Klimatologie
 Van de polen stroomt koude
lucht naar de 60e breedtegraad om daar op te stijgen en
voor een groot deel weer
terug te keren naar de polen.
 Bij de 60e breedtegraad
botst warme lucht van de
subtropen met koude lucht
van de polen en hierdoor
ontstaan er steeds weer
depressies.
8 Klimatologie
 Landklimaat:
midden Europa
droog, hete
zomers en
koude winters.
Zeeklimaat:
Nederland; nat,
warme winters
en koele zomers
 Er ontstaan steeds weer depressies op de Oceaan
en die trekken langs de kust naar Scandinavië.
9. Gevaarlijke vliegsituaties
Risico’s bij onweer:
 Blikseminslag (kabel
400 m bliksemaantrekker)
 Draaiende wind,
windstoten en turbulentie
 Sterke windtoename en
draaien windrichting (180°)
 Zware neerslag, hagel,
ijsafzetting en slecht zicht
 Zeer sterk stijgen en
sterk dalen
 Lagere wolkenbasis
 Stormopstelling/schuilen
9. Gevaarlijke vliegsituaties
 Zeemist: de zeewind
neemt koude vochtige
zeemist mee waardoor
vliegvelden vlak bij de kust
ineens dicht komen te
zitten.
 Windgradiënt: door de
wrijving met de grond neemt
de windkracht in vooral de
onderste 10 meter sterk af.
 Turbulentie en wegvallen
van de wind door obstakels.
9. Gevaarlijke vliegsituaties
IJsvorming:
1. verslechtert het profiel
2. verkleint de lift
3. verhoogt het gewicht
4. verstopt de pitot en de
statische openingen
5. kan de rolroeren
blokkeren.
 In wolken die kouder zijn
dan 0°C ontstaat het gevaar
van ijsvorming.
 Zweefvliegtuigen mogen
niet in de wolken vliegen.
10 Meteo informatie
 Op www.zweefvliegopleiding.nl vind je onder de
knop >>> zweefvliegweer links naar meteowebsites.
10 Meteo informatie
 De belangrijkste site:
http://www.knmi.nl/waar
schuwingen_en_verwac
htingen/luchtvaart/weer
bulletin_kleine_luchtvaa
rt.html
Bestudeer op
die site ook de
TAF en de
METAR
 Een uitleg
staat bij:
achtergrondinformatie
10 Meteo informatie
 Weerlimieten die op veel zweefvliegterreinen
gehanteerd worden:
lierstart
wolkenbasis
(minimaal)
horizontaal
zicht
(minimaal)
windsnelheid
(maximaal)
sleepstart
1000 ft (ca 300m ) 1500 ft (ca 450 m )
3 km
5 km
25 knopen (ca 12
m/s)
20 knopen (ca 10
m/s)