W&K Hoorcollege 5 – Mondiale luchtcirculatie
Algemene leerdoel(en): De kandidaat kan de mondiale (lucht)circulatie beschrijven, herkennen
en verklaren.
Uitleggen wat luchtdruk is en hoe dit wordt gemeten.
Luchtdruk is de (hydrostatische) druk die lucht uitoefent op voorwerpen, vloeistoffen en gassen die zich
in de aardatmosfeer bevinden. Dit wordt vaak gemeten in hectopascal (hPa) of (mili)bar. Hoge druk,
1030 mb. Lage druk, 970 mb. Luchtdruk meet je met een (kwik)barometer. De dichtheid van kwik is
extreem hoog, 13,5 maal groter dan water. Dit maakt het mogelijk om een luchtdrukmeter van beperkte
hoogte te maken. Voor een waterbarometer heb je een buis van 11 meter water nodig.
Uitleggen waarom de luchtdruk gemiddeld afneemt met de hoogte boven het aardoppervlak.
Met toenemende hoogte neemt de lengte van de naar beneden drukkende luchtkolom af en daarom daalt de
luchtdruk met toenemende hoogte. Verschillen in luchtdruk aan het aardoppervlak ontstaan doordat er door
de verplaatsing van lucht op de ene plek meer lucht is dan op de andere plek.
Uitleggen wat wind is, hoe dit wordt gemeten, en hoe windrichting wordt benoemd.
Wind = lucht die horizontaal over het aardoppervlak beweegt, beïnvloedt door drukverschillen en draaiing van
de aarde. Anemometers meten de windsnelheid. Wind wordt altijd genoemd naar de richting waar hij vandaan
komt.
Uitleggen wat een luchtdrukgradiënt is, en hieraan gekoppeld hoe wind ontstaat.
De luchtdrukgradiënt = het verschil in luchtdruk tussen twee isobaren. Hoe groter de gradiënt, hoe sneller de
wind waait van hoog naar laag. Wind streeft altijd naar een situatie op aarde zonder drukverschillen, dus dat er
overal evenveel luchtmassa’s op de aarde drukken. Echter zijn er luchtdrukverschillen, omdat de temperatuur
niet overal op aarde hetzelfde is. Lucht komt daarom in beweging (verticaal) en wordt dit horizontaal weer
opgelost, doordat de wind van hogedrukgebied naar een lagedrukgebied stroomt.
Twee typen lokale winden (land/zeewind en dalwind) beschrijven, en uitleggen hoe deze ontstaan onder
invloed van thermale circulatie door variabele opwarming en afkoeling van het aardoppervlak.
Land/zeewind: Land warmt sneller op dan zee door insolatie, dus lucht boven land ook
sneller dan lucht boven zee. Warme lucht zet uit en gaat doordat stijgen. Hierdoor
ontstaat er boven land een lagedrukgebied en hoog in de atmosfeer een
hogedrukgebied (want daar is alle gestegen, warme lucht (veel energie)). Daar is nu
een overschot aan lucht, terwijl er boven de oceaan een tekort heerst
(lagedrukgebied). Daarom stroomt de lucht van het hogedrukgebied boven land naar
het lagedrukgebied boven zee. Lucht die hier aankomt, is afgekoeld en gaat daardoor
dalen. Hierdoor grote druk van de lucht op de oceaan en er ontstaat een
hogedrukgebied. Maar omdat er boven land een tekort heerst, stroomt de lucht van
het hogedrukgebied boven zee weer terug naar het land. In de winter is de zee nog
warm van alle insolatie in de zomer, dus dan omgekeerd.
Dalwind: De dalwind is een warme wind, die overdag vanuit het dal bergopwaarts
waait. Hij ontstaat doordat de lucht aan de grond in het dal overdag door de zon
sterker wordt verwarmd dan de lucht daarboven. De warme lucht stijgt op langs de
berghellingen. De bergwind is een koude wind en waait tijdens de avond en de nacht
vanaf de bergen naar het dal, doordat de bergflanken flink afkoelen door lange
golfstraling en dit zorgt voor een omgekeerde convectiestroom vanaf de
berghellingen naar het dal
1
, De werking van het Corioliseffect beschrijven, zoals dat ontstaat door de draaiing van de aarde (figuur 5.13).
Corioliseffect = effect waarbij luchtstromingen of oceaanstromingen afbuigen als gevolg van het feit dat ze zich
over een draaiende bol verplaatsen. De aarde draait in 24 uur 1 keer om zijn as, maar omdat de aarde bol is
betekent dit dat een punt op de evenaar een veel grotere afstand in 24 uur aflegt dan een punt dat dichterbij
de polen ligt. Anders gezegd; de snelheid van een plaats dichterbij de evenaar is groter dan van een plaatsen
dichterbij de polen.
Bijvoorbeeld als een vliegtuig vanaf de noordpool naar New York zou vliegen, draait de aarde onder hem weg,
waardoor het vliegtuig uiteindelijk in Chicago uitkomt (afwijking naar rechts). En als een vliegtuig opstijgt in
New York naar de Noordpool? Het vliegtuig op het moment dat hij opstijgt, krijgt de snelheid mee van die
plaats. In dit geval is deze snelheid groter dan van de plaats waar de raket naar toe vliegt. Het gevolg is dat de
raket rechts van de plaats die precies in het noorden ligt uitkomt.
Dus de lucht krijgt ook de snelheid van de draaiende aarde mee waardoor er richting de polen een afwijking
naar links of rechts ontstaat. Op het noordelijke halfrond, met de wind in de rug, is de afwijking naar rechts en
op het zuidelijke halfrond, met wind in de rug, een afwijking naar links.
Het Corioliseffect neemt toe naar de polen, en naarmate de wind harder waait, dit is te zien in de grafiek rechts.
Met behulp van figuur 5.14 uitleggen waarom wind aan het aardoppervlak ‘over de isobaren heen’ waait (de
wind maakt een hoek met de isobaren), als resultaat van de luchtdrukgradiënt, het Corioliseffect en de
wrijving die de wind ondervindt aan het aardoppervlak.
Een luchtbel in beweging aan het aardoppervlak wordt altijd beïnvloed
door drie krachten:
1. Corioliskracht = werkt altijd haaks op de richting/beweging
2. Drukgradiëntkracht = drukt de luchtbel naar een lagere druk
3. Wrijvingskracht = grondoppervlak oefent kracht uit in
tegengestelde richting van de beweging.
Aan het aardoppervlak zorgt de wrijving er voor dat de corioliskracht en
drukgradiënt nooit in balans kunnen komen en de wind evenwijdig met
de isobaren kunnen waaien, maar er juist schuin overheen.
Met behulp van figuur 5.21 uitleggen waarom wind hoger in de
atmosfeer (waar wind geen wrijving meer ondervindt van het aardoppervlak) ‘parallel aan de isobaren’
waait, als resultaat van de luchtdrukgradiënt en het Corioliseffect.
Hoog in de atmosfeer heb je geen wrijving, waardoor de corioliskracht
op het moment dat die wind gaat waaien en zijn snelheid toeneemt
door drukverschil, groter wordt. Doordat er geen wrijving is, krijg je
uiteindelijk dat die twee krachten elkaar gaan opheffen en er een
balans ontstaat (een geostrofe wind). Deze loopt parallel aan de
isobaren.
2
