Hoe ontstaan wolken? Valt uit alle wolken neerslag op aarde? Waarom begint het te regenen? En waarom valt er op sommige plaatsen op aarde amper neerslag en regent het op andere elke dag? In dit hoofdstuk zoomen we in op de neerslagverdeling op aarde en het ontstaan van neerslag en wolken.

Opdracht 1

Bekijk de wolkentypes. Noteer de samenstelling, aggregatietoestand van en diameter van de deeltjes in een wolk (zie 'uitleg').

Wolken

Samenstelling: water

Aggregatietoestand: vast en vloeibaar

Diameter van de deeltjes: 1 tot 100 µm

Opdracht 2

Vervolledig het schema door de aggregatietoestanden en overgangen op de correcte plaats te slepen en vergeet je antwoord niet te controleren. Vul aan de hand van dit opgeloste schema de samenvatting verder aan.

Samenvatting

Condensatie en verdamping zijn de twee belangrijkste overgangen tussen aggregatietoestanden. Bij condensatie wordt warmte afgegeven

en bij verdamping wordt warmte opgenomen.

Definitie

Absolute vochtigheid: de massa aan waterdamp per eenheidsmassa (of volume) lucht. Absolute vochtigheid wordt vaak uitgedrukt in g/kg lucht.

Definitie

Verzadigingsvochtigheid: de massa aan waterdamp die een eenheidsmassa (of volume) lucht van een bepaalde temperatuur maximaal kan bevatten (= de maximale absolute vochtigheid bij een bepaalde temperatuur dus). Verzadigingsvochtigheid wordt vaak uitgedrukt in g/kg lucht bij een bepaalde temperatuur in °C.

Opdracht 3

Noteer de temperatuur op dit moment en gebruik de verzadigingsvochtigheidscalculator om de verzadigingsvochtigheid voor deze temperatuur te berekenen. Vergeet niet de gepaste eenheid te vermelden.

Definitie

Dauwpunt: de temperatuur waarbij de vochtigheid van de lucht maximaal is. Het dauwpunt wordt uitgedrukt als °C voor een bepaald vochtgehalte.

Definitie

Relatieve vochtigheid: verhouding tussen de werkelijk aanwezige hoeveelheid waterdamp (= absolute vochtigheid) en de maximale hoeveelheid waterdamp die lucht van een bepaalde temperatuur kan bevatten (= verzadigingsvochtigheid).

= absolute vochtigheid / verzadigingsvochtigheid.

Relatieve vochtigheid wordt uitgedrukt in % voor een bepaalde temperatuur. Ook relatieve vochtigheid is temperatuursafhankelijk!

Opdracht 4

Noteer de relatieve vochtigheid op dit moment. Vermeld ook hier de gepaste eenheid.

Opdracht 5

Bouw de verzadigingsvochtigheidskromme op. Gebruik daarna je grafiek om de vragen op te lossen en vul de samenvatting verder aan.

Samenvatting

Verdamping treedt op wanneer de temperatuur stijgt.

Condensatie treedt op wanneer de temperatuur daalt of wanneer de vochtigheidsgraad stijgt.

Samenvatting

Condensatie en verdamping spelen een belangrijke rol in het energietransport in de troposfeer.

Aan het oppervlak treedt verdamping op: hierbij wordt warmte opgenomen en meegetransporteerd met de opstijgende lucht naar boven.

Op grote hoogte treedt condensatie (= wolkenvorming of neerslagvorming) op, waarbij de warmte afgegeven.

Het netto resultaat is een warmtetransport van het oppervlak naar grote hoogte.

WOLKEN FUNGEREN DUS ALS DRAGER VAN WARMTE.

Opdracht 6 Maak deze oefening.

Vul de gevraagde klimaatsgegevens in de tabel voor het Noordelijk halfrond (Europa en Afrika) in. Gebruik daarbij wat je weet uit de les over luchtcirculatie en over het verband tussen verticale luchtbeweging en het optreden van condensatie of verdamping.

Besluit

In het noordelijk halfrond komen droge gebieden komen voor rond 90 °NB en 30°NB. Dit zijn gebieden waar de lucht daalt , daarbij opwarmt en aanleiding geeft tot verdampng.

Vochtige gebieden komen vooral voor rond .0 °NB en 60°NB. Hier.stijgt de lucht., waarbij ze afkoelt en aanleiding geeft tot condenstatie.

Besluit

Opdracht 9

Sleep eerst de namen van de bergketens naar de correcte plaats op de satellietfoto. Raadpleeg desnoods je atlas, google earth of deze inzoombare wereldreliëfkaart.

Rangschik Hanford, Las Vegas en Monterey in het onderstaande schema. Vul ook de jaarneerslaghoeveelheden in. Formuleer ook een besluit over de hoeveelheid neerslag aan landzijde en zeezijde van beide bergketens.

Gebruik dit voorbeeld om een besluit te vormen.

Besluit

Stuwingsregens ontstaan wanneer lucht omhoog wordt gestuwd ('gedwongen') langsheen bergketens.

Langs de zeezijde van het gebergte moet de lucht stijgen om over de bergketen te raken. Bij dit stijgen zal de lucht afkoelen wat aanleiding kan geven tot condensatie. Hierbij daalt de absolute vochtigheidsgraad van de lucht.

Aan de landzijde zal de lucht weer dalen, waarbij ze opwarmt en aanleiding geeft tot verdamping.

Als gevolg hiervan is de neerslaghoeveelheid aan de landzijde lager dan aan de zeezijde. We noemen de droge zone landinwaarts van een bergketen de regenschaduw.

Opdracht 9

Los de vragen op met behulp van infraroodsatellietfoto's van een moessongebied (in maart en in augustus). Gebruik de klimatogrammen waar nodig.

Opdracht 10

In de tabel onderaan staan gebieden waar erg weinig neerslag valt. Kies voor elk van die gebieden een verklaring uit:

- "dalende, opwarmende en droger wordende lucht na plaatselijke gedwongen opstijging"

- "opwarming van koude lucht over een warm landoppervlak met droger worden tot gevolg"

- "te ver van zee en dus uitgeregend"

- "op deze breedte dalende, opwarmende en droger wordende lucht"