Systeem aarde: windsystemen en orkanen

• Stromen van energie– Hoge luchtdruk en

lage luchtdruk– Luchtstromen

• windsystemen• passaten• moessons• orkanen

De zon als stromingsbron

Herverdeling van energie

• In welke klimaatzone vind je een positieve energiebalans op aarde?

• In welke richting moet de transportpijl worden getekend?

• Twee transporteurs:– Luchtstromen– Zeestromen

Hoe ontstaan lagedrukgebieden en hogedrukgebieden?

• Op plek b wordt de atmosfeer verwarmd

• De lucht in kolom B zet uit, wordt lichter en stijgt

• Bij plek b is er daardoor een beetje tekort aan lucht: Lagedrukgebied of minimum

• De extra hoeveelheid lucht bij d is erg koud (zo’n -40° C)

Luchtcirculatie

• De koude lucht bij d in kolom B stroomt weg naar c in kolom A

• Deze droge, zware lucht daalt naar plek a

• De dalende lucht drukt op de bij a al aanwezige lucht: Hoge drukgebied of maximum

• Door verwarming ontstaat luchtcirculatie: b>d>c>a

– Welke fout zie je in de tekening?

Welke van de twee is het lagedrukgebied?

Stijgende lucht staat voor neerslag

• Sterke verwarming in de loop van de dag leidt tot zwaar weer in de woestijn van Arizona

• Leg uit door welke processen de stijgingsregen ontstaat

Een lagedrukgebied

• De spiraal staat voor regen en wind • De wetten van Buys Ballot:

– 1. lucht stroomt van Hoog naar Laag– 2. op het noordelijk halfrond krijgt de wind

een afwijking naar rechts– 3. op het zuidelijk halfrond krijgt de wind

een afwijking naar links

Ballot in beeld

• Drukgebieden van bovenaf gezien– Wat is het hogedrukgebied,

wat het lagedrukgebied?– In welke van de twee daalt

de lucht?

De grote windsystemen op aarde

• In de tropische zone stroomt de lucht vanaf de keerkringen terug naar de evenaar: de passaatwinden.

• InterTropische Convergentiezone (ITC): de passaten komen samen in het equatoriaal minimum.

Een denkbeeldige situatie

• Het windpatroon bij een homogene aarde die met een hoek van 90o

op het planetaire vlak zou staan.

De wèrkelijke verdeling van luchtdruk en winden

*Een scheefstaande aarde (23,5 o)? Waarom loopt de ITC-lijn zo ongelijkmatig? Geeft deze kaart de situatie in juli of in januari weer?

Rare kronkels…

De lucht stroomt van het Australisch Hoog naar het Indiaas Laag* Waarom maken de omcirkelde pijlen zo’n vreemde draai?

Verschuiving ICT

• Hogedrukgebied in Zuid-China in januari– Droge moesson in India:

• Aflandige winden• Lagedrukgebied in Noord-India

in juli– Natte moesson in India:

• Aanlandige winden

• Moesson = land- of zeewind die elk jaar ongeveer 180° van richting verandert

Orkanen: superdepressies windkracht 12

Bevindt deze orkaan zich op het noordelijk of zuidelijk halfrond?

Orkaan, hurricane, tyfoon, cycloon: wat?

• Windsnelheid meer dan 117 km/u

• Extreme regenval• Stormvloed in kustgebied• Levensduur maximaal 5 dagen• Dooft uit boven land

De trekrichting van orkaan Ivan 2004

Orkanen / hurricanes: wanneer?

– Een bestaand lagedrukgebied

– Zeewater warmer dan 27°

– Aanwezigheid van vochtige lucht

– Vooral in de nazomer

Orkaan, hurricane, tyfoon, cycloon: waar?

• In tropische gebieden

• Tussen de 5e en 20e breedtegraad

• Niet te dicht bij de evenaarvanwege het geringe

Coriolis-effect

• Boven zee

Orkaan, hurricane, tyfoon, cycloon: hoe?

• Opstijgende vochtig-warme lucht koelt af

• Krimpende lucht kan minder waterdamp bevatten

• Er treedt condensatie op waarbij veel warmte vrij komt

• De opgewarmde lucht stijgt weer, koelt weer af, enzovoort

• Het ontstane minimum wordt opgevuld door toestromende warme vochtige lucht

• De stijgende luchtstroom gaat steeds sneller ronddraaien tegen de wijzers van de klok in

• In het oog van de orkaan is het windstil: dalende, droge lucht

Orkaan Frances, september 2004

Kracht en schade van orkanen

• Elke tropische depressie met ten minste windkracht 8 krijgt een eigen naam.

• Om orkanen naar hun kracht in te delen wordt de schaal van Saffir en Simpson gebruikt.

• Klasse S-5 bijvoorbeeld:– Stormvloed hoger dan 5

meter– vrijwel alle daken

weggeblazen– kleinere lichtere bouwsels

vernield– grote schade aan

gebouwen

Klasse Windsnelheid: Km/u

Benaming Schade

TD < 62 Depressie -

TS 63-118 Storm -

S-1 119-154 Orkaan Licht

S-2 155-178 Orkaan Matig

S-3 179-210 Orkaan Uitgebreid

S-4 211-250 Orkaan Extreem

S-5 > 250 Orkaan Catastrofaal