Eindtermen en doelstellingen
ET 9.1.1 6 weer en klimaat in verband brengen met de opbouw van en met processen in de atmosfeersportwetenschappen
LPD 7.4.1 onderzoeken welke mechanismen zorgen voor de verspreiding van de energie van de zon naar de atmosfeer
overige wetenschapsrichtingen
LPD 4.4.1 onderzoeken welke mechanismen zorgen voor de verspreiding van de energie van de zon naar de atmosfeer (gelaagde bouw, dunne troposfeer, ozonlaag en poollicht)
1.1 De gelaagde bouw van de atmosfeer
1.1.1 Definitie
Opdracht 1
Noteer een definitie voor het begrip 'atmosfeer'. Open daarna het filmpje 'opstijgend ruimteschip'. Noteer de fenomenen (zowel menselijke als natuurlijke) die je ziet bij toenemende hoogte. Kies uit:
- ruimtependel of space shuttle
- laaghangende wolken
- stratosfeerballon of weerballon
- meteoren
- stuwraket
- vederwolken
- maan
- poollicht of noorderlicht
- groot lijnvliegtuig
Los ook de vragen over op de gassamenstelling van de atmosfeer.
pret met de raket meer over de atmosfeer opstijgend ruimteschip video: de atmosfeer gassamenstelling van de atmosfeer
Definitie: atmosfeer
1. Welk gas komt het meest voor in de aardse atmosfeer?
2. Welk gas is het tweede meest voorkomende gas in de atmosfeer?
3. Hoeveel procent van de atmosfeer maken deze beide gassen samen uit?
4. Wat is het meest voorkomende edelgas in onze atmosfeer?
5. Wat is de kleur van de hemel op grote hoogte?
1.1.2 Druk
Opdracht 2
Onderzoek het verband tussen hoogte en luchtdruk. Noteer dit verband.
1.1.3 Temperatuur
Opdracht 3
Onderzoek het temperatuurverloop. Noteer het verloop van de temperatuur met toenemende hoogte (dalend, stijgend, waar zijn de knikpunten in de curve op figuur 3). De witte vakjes nog NIET invullen.
meet de temperatuur in de troposfeer en de stratosfeer
1.1.4 De lagen van de atmosfeer
Opdracht 4
Gebruik de definities hieronder om de namen van de lagen ('sferen') op de correcte plaats in de figuur te plaatsen. Noteer de fenomenen op de correcte hoogte op het bijgevoegde blad.
Definitie: troposfeer
De onderste laag van de aardse atmosfeer. De basis van de troposfeer valt samen met het begane oppervlak, de top ligt op ongeveer 15 km (wisselend tussen 8 km aan de polen en 15 km aan de evenaar).
Foto: NOAA National Severe Storms Laboratoryfenomenen in de troposfeer
- weersverschijnselen
- (bijna) alle (bovengronds/bovenzees) leven
- alle bergketens
- ons dagelijks bestaan
Definitie: stratosfeer
De op één na onderste laag van de aardse atmosfeer. De basis van de stratosfeer ligt op ongeveer 15 km hoogte, de top op ongeveer 50 km.
meer over de stratosfeer sprong vanuit stratosfeerballon
fenomenen in de stratosfeer
- de ozonlaag
- de hoogste vliegtuigen
- géén wolken
- sprong vanuit stratosfeerballon (Baumgartner)
Definitie: mesosfeer
Laag van de aardse atmosfeer tussen de stratosfeer en de thermosfeer. De mesosfeer bevindt zich tussen 50 en 85 km hoogte.
video: lichtende nachtwolken ('noctilucent clouds')
bron afbeelding: NASAfenomenen in de mesosfeer
- lichtende nachtwolken
Definitie: thermosfeer
Buitenste laag van de aardse atmosfeer. De basis van de thermosfeer ligt op een hoogte van 85 km boven het aardoppervlak. Op ongeveer 600 km hoogte gaat de thermosfeer over in de exosfeer.
livestream vanuit ISS kaart: positie van ISS
bron afbeelding: NASAfenomenen in de thermosfeer
- ISS (het internationale ruimtestation)
- omlooptijd om de aarde ongeveer 90 minuten
- hoogte tussen 330 en 400 km boven aardoppervlak
Definitie: Karmanlijn
Laag waar de atmosfeer geleidelijk overgaat in het ‘bijna vacuum’ van de ruimte. Begint op 600 km hoogte.
Opdracht 5
Vul de synthesetabel in de bundel in.
atmosfeergegevens over de luchtlagen
1.2 Ionosfeer en poollicht
Opdracht 6
Los de vragen op.
waar is er nu poollicht? de ionosfeer hoe ontstaat poollicht? video: poollicht
- Op welke hoogte bevindt de ionosfeer zich?
- Over welke van de vorige 'sferen' strekt de ionosfeer zich uit?
- Leg uit hoe de ionosfeer een rol speelt in de huidige telecommunicatie.
- Op welke hoogte ontstaat poollicht?
- Waarom is poollicht enkel te zien in poolgebieden?
1.3 Ozon
1.3.1 In de troposfeer
Opdracht 7
Noteer het actuele ozongehalte in jouw gemeente, samen met de gebruikte eenheid, plaats en tijdstip. Gebruik de onderstaande tabel om de hierbij horende maatregel op te zoeken. Zoek ook op wat de werking van troposferische ozon is: kies uit 'schadelijk' of 'beschermend'.
actuele ozonconcentratie nog een ozonkaart invloed op de mens
actuele ozonconcentratie:
| Bij een ozonconcentratie van . . . µg/m3 | ... is dit het gevolg |
| 0 — 120 | geen last voor de bevolking - dus geen maatregel |
| 120 — 180 | een kleine minderheid van de bevolking raakt in de problemen |
| 180 — 240 | Europese informatiedrempelwaarde: via de media wordt een waarschuwing uitgestuurd naar de bevolking |
| > 240 | Europese alarmdrempelwaarde |
Uit de tabel lees ik het gevolg van deze ozonconcentratie af:
1.3.2 In de stratosfeer
Opdracht 8
Los de vragen op.
invloed op de mens actualiteit
- Heeft ozon in de stratosfeer een gunstige of ongunstige werking?
- Op welke hoogte is de ozonconcentratie het hoogst (af te lezen van de grafiek)?
- Waartegen beschermt deze laag?
- Wat is het gevolg van deze absorptie op de temperatuur in de stratosfeer?
- Wat is de naam van deze laag (in mensentaal)?
1.3.3 Synthese en afbraak van ozon in de stratosfeer
Opdracht 9
Noteer:
- hoe ozon (O3) gevormd wordt (uit welke stof ontstaat het, wat is nodig voor deze reactie)
- wat de interactie is van ozon met fotonen van schadelijk UV
- wat het effect is van stoffen zoals CFK’s en stikstofoxiden op het ozongehalte.
ozon in de atmosfeer video: aantasting van de ozonlaag vorming van ozon invloed van chloorradicaal en stikstofdioxide ozon absorbeert UV recordgat in de ozonlaag
- Welk type straling absorbeert ozon in de stratosfeer?
- Hoeveel procent van de ozon in de atmosfeer bevindt zich in de stratosfeer?
- Op een hoogte van 20 tot 35 km is de ozonconcentratie het hoogst. Wat is de naam van deze laag in de stratosfeer?
- Ozon in de stratosfeer kan aangetast worden door een aantal gassen van menselijke oorsprong, waarvan de CFK's het schadelijkst zijn. Welke chemische elementen bevat een CFK-molecule?
- CFK's werden vroeger veel gebruikt omdat ze erg stabiel zijn. In welke toepassingen (2) werden CFK's gebruikt?
Net omdat ze zo stabiel zijn blijven CFK's lang hun schadelijke werking uitoefenen. Eén enkele CFK-molecule is in staat honderdduizenden moleculen stratosferische ozon af te breken. Ook stikstofoxiden die afkomstig zijn van vliegverkeer tasten de ozonlaag aan. De dikte van de ozonlaag wordt aangegeven in Dobson-eenheden.
1.4 Synthese
.