Startpagina / Samenvattingen / Geofysica / lucht-temperatuur-waterdamp

Geofysica - De atmosfeer

37 belangrijke vragen over Geofysica - De atmosfeer

Waarop is de opbouw van de atmosfeer gebaseerd?

De atmosfeer is opgebouwd uit verschillende lagen. Deze opbouw is gebaseerd op de temperatuurverdeling.

Wat zijn twee kenmerken van de onderste luchtlaag, de troposfeer?

- Hoe hoger je in deze laag komt, hoe lager de temperatuur.
- Naarmate je hoger in de troposfeer komt, neemt ook de dichtheid van de lucht af, de lucht is ijler.

Waarom is de tropopauze een isotherme laag?

In de tropopauze is de temperatuur constant. Dat wordt een isotherme laag genoemd.

Waardoor worden de luchtlagen (sferen) gescheiden?

Door een laag met gelijkblijvende temperatuur die 'pauze' heet. De grenzen hangen af van de variatie in temperatuur en kunnen daarom variëren in hoogte (Binas 30F). De troposfeer is boven tropische gebieden ongeveer 17 km hoog en boven de polen slechts 6 km.

Uit welke vijf stoffen bestaat de lucht in de troposfeer onder andere uit?

De lucht in de troposfeer bestaat onder andere uit stikstof, zuurstof, koolstofdioxide, water en edelgassen. Tot ongeveer een hoogte van 70 km blijft de samenstelling van de lucht vrijwel gelijk. De concentratie van waterdamp kan wel erg variëren in de troposfeer.

Waar in de atmosfeer ontstaan wolken?

Wolken ontstaan in de troposfeer, maar sommige grote wolken kunnen zelfs tot in de stratosfeer reiken. Voor modelberekeningen aan het weer neem je daarom ook gegevens uit de stratosfeer mee.

Waardoor neemt de temperatuur van de stratosfeer langzaam weer toe naarmate je hoger komt?

Dit is het gevolg van de absorptie van (schadelijke) uv-straling door ozon (O₃). Bij dit proces komt warmte vrij. Onder invloed van de uv-straling ontstaat er in de stratosfeer een cyclus van vorming en afbraak van ozon.

Wat zijn drie kenmerken van de stratosfeer?

- Er is weinig luchtstroming.
- Er is veel minder waterdamp en koolstofdioxide dan in de troposfeer aanwezig.
- Door de geringe luchtstroming kunnen verontreinigingen lang in de stratosfeer blijven hangen.

Met welke formule kan de luchtdruk berekend worden? (Wat is de luchtdruk?)

- De luchtdruk is de kracht die de lucht op een oppervlak van één vierkante meter uitoefent.
- p = F/A
- p = druk (Pa = N m^-2)
- F = kracht (N)
- A = oppervlakte (m²)

Waarom blijft er gas rond de aarde hangen (= de atmosfeer)?

Omdat de zwaartekracht van de aarde groot genoeg is.

Waarvan is de druk op een bepaalde hoogte in de atmosfeer het gevolg?

Van het gewicht van de luchtkolom die zich boven die hoogte bevindt. Dicht bij de aarde is de druk daarom het hoogst.

Waar is de lucht het sterkst samengedrukt?

Op zeeniveau is de druk ongeveer 1000 hPa. Hier is het gewicht van de luchtkolom het grootst. De lucht is op dit niveau het sterkst samengedrukt, zodat de dichtheid van lucht bij het aardoppervlak het grootst is. Hoger in de atmosfeer is de druk veel minder, bijv. ongeveer 200 hPa op 12 km hoogte.

Waarmee kan de variatie van de druk met de hoogte (delta p/delta h) weergeven?

Met de hydrostatische grondvergelijking.

Wat is de hydrostatische grondvergelijking?

Zie afbeelding.

Waarom is het handig als je de dichtheid p kan uitdrukken in druk p en temperatuur T?

Dichtheid is lastig om te meten, druk en temperatuur zijn eenvoudiger te meten. Je maakt hierbij gebruik van de ideale gaswet.

Voor welke twee dingen geldt de ideale gaswet?

Voor verdunde gassen of mengsels van gassen.

Wat zijn twee voorwaardes voor de ideale gaswet?

Je neemt hierbij aan dat de gasmoleculen elkaar niet aantrekken en dat de gasmoleculen geen eigen volume hebben.

Wat voldoet aan de ideale gaswet in de atmosfeer?

Voor de atmosfeer voldoet droge lucht aan de ideale gaswet.

Wat is de grootte van de gasconstante?

8,314 46 J mol^-1 K^-1 (Binas 7A).

Wat is de formule voor het aantal mol gas?

- n = m/M
- n = aantal mol gas
- m = massa (kg)
- M = massa van 1 mol (kg) (droge lucht: 29 * 10^-3 kg mol^-1)

Waardoor kan van de lucht in de troposfeer een temperatuurprofiel opgesteld worden?

Doordat in de troposfeer druk- en temperatuurverschillen optreden.

Wat is het gevolg van dat lucht een slechte geleider is?

Warmte-uitwisseling met de omringende (koude) lucht vindt vrijwel niet plaats.

Wat is het gevolg voor een luchtbel dat de druk van de omringende lucht daalt met toenemende hoogte?

De luchtbel zet dan uit en daarvoor is energie nodig. De energie komt uit de kinetische energie van de moleculen in de luchtbel. Die kinetische energie daalt en dat betekent een lagere temperatuur van de lucht in de luchtbel.

Wanneer is een luchtlaag stabiel?

Als een luchtbel, die gestegen is, dezelfde temperatuur van de omgeving heeft. De luchtbel zal dan niet verder stijgen of dalen.

Wanneer is een luchtlaag onstabiel?

Als de luchtbel een hogere temperatuur dan de omringende lucht heeft na stijging, is de dichtheid van de luchtbel kleiner dan de omgeving. De luchtbel zal verder stijgen. De luchtlaag is dan onstabiel.

Wat is het verschil tussen de luchtdruk en de dampdruk?

- De luchtdruk: de kracht die alle moleculen in de lucht uitoefenen op 1 m2; de optelsom van alle deeldrukken van de afzonderlijke gassen die in de lucht voorkomen.
- De dampdruk: de kracht die de waterdampmoleculen uitoefenen op 1 m2.
- De dampdruk is dus een deel van de luchtdruk en daarom noem je deze ook wel de partiële luchtdruk.

Wat is het verband tussen de temperatuur en de verzadigingsdampdruk?

- Hoe lager de temperatuur, hoe lager de verzadigingsdampdruk.
- Koude lucht kan dus minder waterdamp bevatten dan warme lucht.

Wat is het verschil tussen de absolute en de relatieve luchtvochtigheid?

- De absolute luchtvochtigheid: de hoeveelheid water in 1 m3 lucht.
- Omdat warme lucht meer waterdamp kan bevatten dan koude lucht is het handiger om te rekenen met de relatieve luchtvochtigheid. Die geeft de verhouding tussen de hoeveelheid waterdamp en de maximaal mogelijke hoeveelheid waterdamp aan.

Waarom kan de relatieve luchtvochtigheid ook berekend worden met e = partiële dampdruk/verzadigingsdampdruk * 100%?

Omdat de hoeveelheid waterdamp in de lucht de dampdruk bepaalt.

Vanaf welk percentage van de relatieve luchtvochtigheid zal waterdamp gaan condenseren bij temperatuurdaling?

Vanaf een relatieve luchtvochtigheid van 100% zal waterdamp gaan condenseren bij verdere temperatuurdaling.

Wat zijn twee voorwaarden voor waterdruppels om te ontstaan?

- De relatieve luchtvochtigheid is 100%.
- Er zijn (voldoende) condensatiekernen aanwezig, zoals kleine kristallen van zout, stuifmeel en roet.

Wat is er verband tussen condensatie en het oppervlak van waterdruppels?

- Hoe kleiner de druppel, hoe krommer het oppervlak. Deze kromming is van invloed op de condensatie van waterdamp op de waterdruppels.
- Hoe vlakker het oppervlak van de waterdruppel, hoe gemakkelijker er condensatie optreedt.

Waardoor kunnen kleine waterdruppeltjes moeilijk in stand blijven?

Een los watermolecuul dat zich dicht boven het oppervlak van een druppel bevindt, ondervindt een aantrekkende vanderwaalskracht van het vloeistofoppervlak. Bij een vlak oppervlak wordt het watermolecuul door meer watermoleculen aangetrokken. Een grote druppel trekt daardoor meer watermoleculen naar zich toe dan een kleine druppel. Kleine waterdruppeltjes van ongeveer 10 micrometer kunnen daarom moeilijk 'overleven'.

Hoe ontstaan er wolken? (6 stappen)

- De zon verwarmt het aardoppervlak.
- De lucht vlak boven de aarde neemt ook in temperatuur toe.
- Het volume van die lucht wordt dan groter en de dichtheid kleiner.
- De lucht gaat stijgen.
- Naarmate de lucht hoger komt, vindt afkoeling plaats.
- Als de temperatuur het dauwpunt heeft bereikt, zal waterdamp condenseren en ontstaan er wolken.

Wat is mechanische stijging?

Wanneer de lucht langs een bergwand door de wind omhooggestuwd wordt, noem je dit mechanische stijging.

Wat is het gevolg van mechanische stijging?

Dit leidt vaak tot stuwingsregens, omdat de afgekoelde lucht minder waterdamp kan bevatten.

Wat is dynamische stijging? (Waardoor ontstaat het?)

Wanneer lucht zich in horizontale richting verplaatst, kan dat met grote snelheid gaan. Als een koude hoeveelheid lucht tegen warme lucht botst, stroomt de koude lucht onder de warme lucht door, waardoor de warme lucht stijgt. Dit noem je dynamische stijging. De warme lucht koelt vervolgens snel af tot onder het dauwpunt zodat wolkvorming kan optreden.

De vragen op deze pagina komen uit de samenvatting van het volgende studiemateriaal:

Geofysica

Bekijk samenvatting

Een unieke studie- en oefentool
Nooit meer iets twee keer studeren
Haal de cijfers waar je op hoopt
100% zeker alles onthouden

Onthoud sneller, leer beter. Wetenschappelijk bewezen.

Studiemateriaal generieke omslagafbeelding