3.1 Horizontale luchtverplaatsing

Hoe komt wind tot stand? Waarom blaast de wind vaak vanuit dezelfde richting? Welke rol speelt de wind in ons dagelijks weer? En waarom vinden we op sommige breedtes woestijnen en op andere neerslagrijke gebieden? Hoog tijd dus om eens in te zoomen op de mechanismes die steken achter luchtcirculatie.

3.1.1 Horizontale luchtverplaatsing als gevolg van een verschil in luchtdruk

Opdracht 1

Maak de onderstaande oefening.

3.1.2 Horizontale luchtverplaatsing als gevolg van de Corioliskracht

Zie '4.2.2 De gevolgen van de aardrotatie: afbuiging van de winden'

Opdracht 2

Schets in je bundel, aan de hand van wat je weet over de afbuiging van de winden in het noordelijk halfrond, met pijlen de richting en zin van de Corioliskracht en de uiteindelijke bewegingsrichting van de lucht.

Breng hierop de afbuiging door de Corioliskracht en de resulterende bewegingsrichting aan

 
 
3.1.3 Het gecombineerde effect van verschil in luchtdruk en Corioliskracht

Opdracht 3

Bekijk het filmpje en beantwoord vervolgens de vraag. Bekijk ook de bewegingsrichting van lucht nabij een lagedrukgebied en nabij een hogedrukgebied.

Duid op de overzichtsfiguur met de hoge- en lagedrukkern de bewegingsrichting van de lucht van een lagedrukkern naar een hogedrukkern aan met behulp van de animatie.

Luchtcirculatie rond een lage .drukgebied

video: NASA en JPL

Luchtcirculatie rond een tropische cycloon

Van hoge naar lage druk

 

 

3.2 Verticale luchtverplaatsing

3.2.1 De circulatiecel

Zie ook leerstof derde jaar: 'temperatuurzones en isothermen'

Opdracht 4

Onderzoek het verband tussen de temperatuur van een luchtkolom enerzijds en de luchtdruk en bewegingszin van de lucht op grote hoogte anderzijds.

Formuleer een besluit.

Besluit

De luchtdruk op grote hoogte is het hoogst boven de warme luchtkolom

Op grote hoogte beweegt de lucht van de warme luchtkolom naar de koude luchtkolom.

 

3.2.2 Luchtcirculatiemodel met één circulatiecel per halfrond

Opdracht 5

Breng op de figuur in de bundel de luchtcirculatie en de hoge- en lagedrukgebieden aan het oppervlak aan. Los ook de vragen op.

Vraag
Antwoord
Wat is, volgens dit model, de overheersende windrichting in België?
noordenwind
Wat is de reële overheersende windrichting in België?
zuidwesten
Waarmee houdt het bovenstaande model geen rekening?
Corioliskracht ( aardrotatie ) en de daling van de temperatuur met de hoogte
Op welke breedte vind je het hogedrukgebied? En op welke het lagedrukgebied?
H= 90° breedte en L= 0° breedte
Wat is de drijvende kracht achter het ontstaan van deze twee drukgebieden?
Het temperatuursverschil tussen het aardoppervlak op 90 °NB en 0 °NB

Besluit

Het luchtcirculatiemodel met slechts een circulatiecel per halfrond biedt geen goede verklaring voor de overheersende windrichting in België en West-Europa.

We noemen de drukgebieden in dit model thermische drukgebieden: ze ontstaan door een temperatuursverschil.

Aan de noordpool ligt het polair maximum, aan de evenaar het equatoriaal minimum.

 
3.2.3 Luchtcirculatiemodel met drie circulatiecellen per halfrond

Luchtcirculatie met drie circulatiecellen per halfrond | Video

Wanneer wind van het noordpoolgebied waait naar de evenaar toe, ervaart hij de Corioliskracht. Als gevolg daarvan buigt hij af naar rechts en kan hij de evenaar niet bereiken. In werkelijkheid valt de ene grote circulatiecel uit het vorige model uiteen in drie aparte cellen.

 

Opdracht 6

Teken de luchtcirculatie met drie duidelijk afgebakende circulatiecellen over in je bundel.

Teken de luchtcirculatie in zijaanzicht en de heersende winden in vooraanzicht. Los aan de hand van het bovenstaande schema de vragen op.

Vraag
Antwoord
Op welke breedte liggen de bijkomende drukgebieden?
Zijn het hoge- of lagedrukgebieden?

H op 30° breedte

L op 60° breedte

In welke cel(len) is de circulatierichting omgekeerd t.o.v. model met slecht een cel?
In de Ferrel-cel (30° NB tot 60°NB)
Wat is, volgens dit model, de heersende windrichting in België?
zuidwesten
Wat is de 'passaat' (zoek dit hier op )?
winden op noordelijk en zuidelijk halfrond die waaien van 30° breedte naaar de evenaar
Vanuit welke richting waait de passaat? Controleer dit ook op je figuur.
noord-oost passaat ( op noordelijk halfrond )
Vanuit welke richting waaien polaire winden (kijk op je zelfgemaakte figuur)?
het noordoosten

Besluit

De twee bijkomende drukgebieden in het luchtcirculatiemodel met drie circulatiecellen per halfrond heten dynamische drukgebieden (omdat ze te wijten zijn aan beweging = Coriolisafbuiging).

Er is een subpolair minimum (minimum/maximum) op 60.°NB en een subtropisch maximum op 30 °NB.

Het model met drie circulatiecellen biedt een betere verklaring voor de meest voorkomende windrichting in België en West-Europa.

 
3.2.4 De intertropische convergentiezone (ITCZ)

bron

Opdracht 7

Noteer een definitie voor het begrip intertropische convergentiezone.

Duid op het schema de loodrechte straleninval (zie hoofdstuk 4 van kosmografie: aardrevolutie) , het daarmee overeenkomende lagedrukgebied en de opstijgende lucht aan op de gevraagde tijdstippen.

 

breedte waarop loodrechte straleninval optreedt +

overeenkomstig lagedrukgebied + opstijgende lucht op welke breedte?

lentenachtevening

0° NB (evenaar) 0° NB (evenaar) 0° NB (evenaar)

zomerzonnewende

23,5 °NB (Kreeftskeerkring) 23,5 °NB (Kreeftskeerkring) 23,5 °NB (Kreeftskeerkring)

herfstnachtevening

0° NB (evenaar) 0° NB (evenaar) 0° NB (evenaar)

winterzonnewende

23,5 °ZB (Steenbokskeerkring) 23,5 °ZB (Steenbokskeerkring) 23,5 °ZB (Steenbokskeerkring)
 
3.2.5 Winden en windstiltegordels

Opdracht 8 (UITBREIDING)

De heersende wind was uiteraard erg belangrijk voor de scheepvaart. Het onderstaande schema verklaart waarom zeelui vaak een probleem hadden om de suptropische hogedrukgebieden 'Paardebreedten' (= 30 °NB en ZB) over te steken.

Maak een gelijkaardig schema om te verklaren waarom zeelui ook een probleem hadden om de doldrums of equatoriale stiltegordel ( = ITCZ ) over te steken.

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

3.3 Synthese

Opdracht 9

Maak de synthese-oefening.

Opdracht 10

Verklaar volgende figuur.

Verklaar deze figuur


 

TIJD OVER?

Test jezelf!