Ster inactiefSter inactiefSter inactiefSter inactiefSter inactief
 

Weercursus Jules Geirnaerdt - Waarom is er weer?

2. Waarom is er weer?

Vroeger dacht men dat de aarde plat was. Nooit hoor je over de vraag waarom ze dachten dat er weer was. "Meteorologie" komt eigenlijk van het woord "meteoor". Het was dan ook de wetenschap van alles wat er in de lucht en in de grond gebeurde. Misschien dacht men dat meteoren ook "weer" waren, in het verlengde van een regenbui of onweer. Later werden de meteoren aan de sterrenkunde gelaten en de aardbevingen aan de geofysica, en bleef de meteorologie zich bezighouden met alles wat er in de lucht gebeurde, ofwel tussen de grond onder onze voeten en alles in de ruimte.

Maar als de aarde plat zou zijn, dan zouden alle delen van dat plateau gelijk verwarmd worden en zou er geen verschil zijn tussen noord en zuid. En waarom zou het van de ene op de andere dag warmer of kouder worden, terwijl daar geen reden voor had moeten zijn? En waarom waait het soms wel maar wordt het niet warmer of kouder?

 

Stel u voor dat het vriest maar het waait niet. U zet de deur open en de kachel uit. Eerst zal het beetje waaien. Kou gaat naar binnen en de warmte uit de huiskamer naar buiten. Na een tijdje vriest het ook in huis en er gaat geen lucht meer van binnen naar buiten of andersom. Mocht dat wel zo zijn, dan zou u huis ten opzichte van de lucht bewegen en misschien aan het draaien zijn zonder van plaats te wisselen.

De reden waarom er weer is, is dan ook eenvoudig:
1. De aarde is rond.
2. De aarde draait.

De aarde is rond.

De zon beschijnt de aarde. In alle richtingen gaat evenveel warmtestraling. De zon heeft namelijk geen noord- en Zuidpool. Iedere zonnestraal is -nagenoeg¬- goed voor eenzelfde hoeveelheid zonne-energie.

De plaatsen aan de pool staan echter scheef ten opzichte van de zonnestralen, terwijl aan de evenaar de zon loodrecht op de grond schijnt. Op 60 graden Noorderbreedte is de hoeveel is de oppervlakte die door 1 zonnestraal wordt beschenen 2 maal zo groot als op de evenaar. De hoeveelheid warmtestraling is daarmee 0,5 maal die aan de evenaar. Op de polen wordt vrijwel geen warmte straling ontvangen, hoewel dat in de zomer natuurlijk niet opgaat. Maar het idee is duidelijk. Het verschil tussen warm aan de evenaar en kou aan de polen is de motor van het weer.

De luchtdruk van een liter lucht is evenredig met de temperatuur en de dichtheid. Als er geen beweging is blijft de luchtdruk gelijk. Als het kouder wordt, zal de dichtheid dus omhoog moeten en dat gebeurt bij de polen dan ook. Of boven Scandinavië bij een winters hogedrukgebied. Langzaam zal de kou naar de warmte gaan stromen. Lucht probeert vanaf de poolstreken naar gematigde breedten te komen.

Tegelijkertijd is lucht boven de evenaar uitgezet. Aan de grond is de luchtdruk nog wel gelijk aan die bij de polen, maar elk drukniveau ligt nu wat hoger. Daar waar eerst 500 millibar was, is nu misschien 600 millibar. De lucht zal op hoogte bij de evenaar dan ook wegstromen.

Deze twee componenten zorgen samen voor een circulatie van noord naar zuid aan de grond, en van zuid naar noord in de "bovenlucht". We noemen dit de meridionale circulatie. Het is het doel van de atmosfeer, om de temperatuursverschillen op te heffen. Het is de werkelijke "zin van het weer". Mocht de aarde verder niet draaien, dan zal de wind overigens heel zwak zijn en er een permanent en stabiel temperatuursverschil zijn.

In werkelijkheid is er overigens niet 1 circulatiecel, maar 3. In wezen is dit voor de atmosfeer gunstiger om de evenaar-warmte te transporteren. De circulatiecel bij de evenaar heet de Farrell-cell", die op de gematigde breedten de "Hadley-cell", en die bij de polen de "Polaire cel". Door de verdeling in 3 cellen hebben we het patroon van hogedrukweer op 30 graden NB (Azoren) en depressies rond de 60e breedtegraad. Wij leven in de gematigde breedten.

 

 

De aarde draait.

De aanvullende reden waarom is er weer is, is dat de aarde draait. Het weer is, zoals we al hebben genoemd, niet alleen warmte en kou, maar ook beweging. Volgens de Dikke van Dale van 1984 is weer:

"De toestand van de atmosfeer op een plaats en een moment aangaande temperatuur, bewolking, wind en vochtigheid".

Merk hierbij op dat neerslag niet eens wordt genoemd. In de meteorologie spreken we daarentegen pas van "weer" als er regen of sneeuw valt, er industrie stof is of in ieder geval niet iets wat met temperatuur en bewolking te maken heeft.

Hoe komt het dat de aarddraaiing het weer maakt? Wel, bekijk daarvoor het idee van de platenspeler. Leg een knikker op het puntje in het midden, of een mandarijn als u dat wilt. Laat de platenspeler draaien en tik de mandarijn of de knikker van het puntje in het midden.

De knikker zal beginnen te rollen, maar ondertussen draait de platenspeler door. Als u zelf op de rand van de draaischijf staat, zal de knikker niet aankomen op de plek waarnaar hij begon te rollen.

Vanuit de knikker gezien, beweegt hij eerst naar u toe maar daarna naar rechts. Mocht de platenspeler de andere kant op draaien, dan is de schijnafwijking naar links. De kracht die dit veroorzaakt heet de coriolis-kracht en is dus geen echte kracht maar een schijnkracht.

Mocht u dit experiment wat verder willen nemen, dan kunt een pannetje op de draaitafel kunnen zetten en daar wat water in doen. Ook als er eerst geen beweging in het water zit, zullen er toch kolkjes in ontstaan. U kunt die zien als kleine lage- en hogedrukgebieden, die spontaan ontstaan. Ze zullen niet lang duren, maar ze zijn er wel en uit vrije beweging.

Hieronder staat een ander experiment waarbij hetzelfde wordt weergegeven.

Zo gaat het op de aardbol ook: door de draaiing van de aarde ontstaan spontaan kleine lage- en hogedrukgebieden en door de warmte- en koutegenstellingen ontwikkelen die zich tot depressies, hogedrukgebieden, en blokkades. Hoe dit gaat zullen we in het volgende hoofdstuk zien.

Maar de bedoeling en het waarom van het weer is nu duidelijk. Samenvattend:

1. De bedoeling van het weer is om warmte af te voeren naar de polen.
2. Het weer is er nu eenmaal. Er is voor de ontwikkeling van storingen soms geen echte reden.

Ofwel: "There is no real reason why the weather is like it is today" (T. Carlson, Mid-latitude weather systems)