Hoe Het Weer Werkt

{h1}

Het weer is de toestand van de atmosfeer, in plaats van iets dat alleen van invloed is op uw gebied. Lees meer over het weer en het complexe systeem erachter.

Als het gaat om het bespreken van het weer, kunnen de meeste mensen hun einde van het gesprek houden. Immers, wie heeft geen anekdote over hoe een regenachtige dag hun plannen verstoorde? Het weer is overal om ons heen en beïnvloedt elk aspect van ons leven. Het is geen wonder dat de bespreking ervan onze ongemakkelijke pauzes en veroordeelde eerste dates vervult.

Deze kijk op het weer, als iets dat gebeurt rond onze levens - is het eerste concept dat je moet verlaten om een ​​duidelijk beeld te krijgen van hoe de atmosfeer van de aarde werkt. Vergeet dat bewolkte dagen je verdrietig maken of dat je een hekel hebt aan sneeuwschuiven. Zelfs het idee van weer opzij zetten als iets dat een stad of regio overkomt. Het weer is gewoon de staat van de atmosfeer, de gaslaag die dient als de buitenste barrière tussen de aarde en de rest van het universum.

- Terwijl water 71 procent van het oppervlak van de aarde bedekt, omhult de atmosfeer het allemaal. Maar deze laag gassen zit er niet alleen maar, het is onderhevig aan invloeden van een groot aantal aardse en buitenaardse krachten. Zie de sfeer als een gelukkige man of vrouw die net de loterij heeft gewonnen. Plots lijkt iedereen een paar suggesties te hebben over hoe hij of zij zijn of haar tijd en tijd moet besteden. Oom Joe zegt een ding, tante Clara een ander. Voordat je het weet, lijkt iedereen een inbreng te hebben in het dagelijkse leven van de winnaar.

Voor de atmosfeer van de aarde dicteren zwaartekracht, zonlicht, oceanen en topografie bepaalde cycli van luchtbeweging - sommige zeer gelokaliseerd, andere betreffende grote delen van de planeet. Bovendien beïnvloeden een aantal van deze verschillende cycli elkaar, verleggen ze nieuwe cycli en brouwen ze wolken, neerslag en een eindeloze stortvloed van stormen. Al deze verschillende atmosferische reacties zijn wat we kennen als het weer.

-Met al deze verschillende invloeden is de atmosfeer van de aarde een behoorlijk ingewikkeld systeem. Geen wonder dat het zo moeilijk is om het weer te voorspellen. In dit artikel zullen we dat ingewikkelde systeem ontrafelen, vanuit de ruimte met het grote geheel beginnen en gestaag teruggaan naar het niveau dat je elke dag ervaart.

Evolutie van de atmosfeer

Onze planeet is weinig meer dan een gigantische bal van vloeistoffen, vaste stoffen en gassen. Als je de aarde ziet als een ui, is de atmosfeer slechts de bovenste huid.

Onze planeet is weinig meer dan een gigantische bal van vloeistoffen, vaste stoffen en gassen. Als je de aarde ziet als een ui, is de atmosfeer slechts de bovenste huid.

Ga ongeveer 4,6 miljard jaar terug en je zou de aarde niet vinden. Je zou merken dat moleculen en deeltjes langzaam een ​​gasmassa vormen in een nevel. In de loop van de tijd condenseerden deze gassen uiteindelijk in vloeibare en vaste vormen. Een deel ervan koelde af naar de continenten en oceanen, maar veel van het centrum van de aarde brandt nog steeds met woedende hitte. De atmosfeer zit op het oppervlak van deze bol.

Wetenschappers denken dat de oorspronkelijke atmosfeer van de Aarde ontsnapt is van binnenuit de planeet, waar het zich in de hitte van radioactief verval vormde. Volgens de normen van vandaag was deze lucht volkomen onaantastbaar; rijk aan methaan, ammoniak, waterdamp en neon. Er was geen vrije zuurstof (O2) helemaal niet. Je zou kunnen denken dat dit moest veranderen voordat de organismen op de planeet konden evolueren, maar het was eigenlijk de gestage evolutie van eencellige organismen die zuurstof produceerden en de verandering in de samenstelling van de atmosfeer teweegbrachten. Meer dan honderden miljoenen jaren is dit geëvolueerd naar de lucht die vandaag je longen vult.

Momenteel bestaat de atmosfeer uit 78 procent stikstof, 21 procent zuurstof, 0,9 procent argon en 0,03 procent koolstofdioxide. De resterende 0,07 procent bestaat uit waterdamp, waterstof, ozon, neon, helium, krypton en xenon [bron: Vogt]. Is dit het voltooide recept voor de atmosfeer van de aarde? Waarschijnlijk niet, gezien het feit dat het proces van evolutie dat het heeft gecreëerd tot op de dag van vandaag voortduurt. En er is nog een andere manier om iets te veranderen: menselijke wezens.

Hoewel de menselijke invloed op het wereldklimaat teruggaat tot de industriële revolutie van de jaren 1800, kijken anderen al enkele duizenden jaren terug op de landbouwrevolutie. Milieuwetenschappers zoals William F. Ruddiman beweren dat de koolstofdioxideconcentraties 8.000 jaar geleden begonnen te stijgen als gevolg van vroege slash-and-burn landbouwpraktijken in Azië, India en Europa. Lees voor meer informatie over de rol van de mensheid in klimaatverandering hoe Global Warming Works werkt.

- Dus we hebben besproken hoe de atmosfeer zich ontwikkelde en waar het van gemaakt is, maar we kijken nog steeds van buiten naar de aarde. In het volgende gedeelte gaan we een stukje dichterbij en verkennen we de belangrijkste fysieke eigenschappen op het werk.

Wat is klimaat?

Als het weer is wat de atmosfeer doet, dan klimaat verwijst naar trends in hoe het werkt. De term verwijst naar de gemiddelde weersomstandigheden voor een bepaald gebied over een periode van jaren. Gezien hoe kort een jaar in de geologische tijd is, zijn klimaten verre van in steen gebeiteld. Ze zijn in het verleden veranderd en zullen in de toekomst blijven veranderen.

Onder (atmosferische) druk

Wanneer je een uitgestrekte palm naar de hemel opheft, ondersteun je effectief de luchtkolom die zich uitstrekt van je hand naar de uiterste rand van de ruimte. Je lichaam draagt ​​dit gewicht constant in de vorm van atmosferische druk.

Wanneer je een uitgestrekte palm naar de hemel opheft, ondersteun je effectief de luchtkolom die zich uitstrekt van je hand naar de uiterste rand van de ruimte. Je lichaam draagt ​​dit gewicht constant in de vorm van atmosferische druk.

We hebben de oorsprong en chemische samenstelling van de lucht die we inademen besproken, dus het is tijd om verder te gaan en daadwerkelijk de atmosfeer van de aarde binnen te gaan. Terwijl we langzaam naar die bol van wervelende wolken glijden, voorbij de incidentele satelliet, is de voor de hand liggende vraag: "Waar stopt de ruimte en begint de atmosfeer?" Er is geen vaste grens tussen atmosfeer en ruimte - de dunne lucht in de bovenatmosfeer wordt uiteindelijk uiteindelijk bijna niks op ongeveer 1000 kilometer boven zeeniveau.

Deze hele atmosfeer zit op het aardoppervlak, op zijn plaats gehouden - zoals al het andere op het plan-et - door de zwaartekracht. Ondanks de uitdrukking "licht als lucht", is de atmosfeer allesbehalve een gewicht van maar liefst 5,5 triljoen ton (4,99 quadriljoen metrische tonnen). Met er 14 nullen achteraan, dat is veel massa, en het is de drijvende kracht achter luchtdruk.

Stel je voor dat een groepje cheerleaders een menselijke piramide vormt.De meisjes op de onderste rij moeten het gewicht dragen van alle andere meisjes boven hen, terwijl het meisje aan de bovenkant helemaal geen gewicht hoeft te dragen. Een vergelijkbare situatie bestaat in de atmosfeer. De lucht staat het minst onder druk aan de rand van de ruimte, waar er weinig of niets op drukt. De lucht op zeeniveau wordt echter onder druk gezet door alle lucht erboven - net als die arme meisjes die de piramide omhoog stutten. De druk drukt de moleculen in de lagere atmosfeer ook dichter bij elkaar. Dit betekent dat hoe hoger de luchtdruk, hoe groter de luchtdichtheid. Om deze reden bestaat 50 procent van de aardse lucht onder een hoogte van 3 mijl (5 km).

Staande op zeeniveau oefent de atmosfeer gemiddeld een druk uit van 14,7 pond (6,7 kg) op elke vierkante inch (2,5 cm) van je huid [bron: Vogt]. Als u zich boven zeeniveau waagt, zal de luchtdruk en de bijbehorende dichtheid afnemen. Dit is waarom het moeilijker is om op hogere hoogten te ademen. De zuurstofmoleculen die je longen nodig hebben liggen verder uit elkaar, dus je moet meer lucht inademen om te krijgen wat je nodig hebt.

-Gravity is slechts één kracht aan het werk in de atmosfeer. De primaire beweger en schudder is niemand minder dan de vurige gasbal in het centrum van ons zonnestelsel.

Kun je de warmte voelen? Zonne- en terrestrische straling

De atmosferische lagen van de aarde

De atmosferische lagen van de aarde

De zon straalt een enorme hoeveelheid energie uit, die door de ruimte reist in de vorm van kortegolfstraling. Slechts een klein deel van deze kracht bereikt het oppervlak. Maar het grootste deel van de atmosfeer wordt niet direct verwarmd door zonnestraling, maar eerder door de terrestrische straling dat de planeet zelf uitzendt.

Heb je ooit een video gezien van iemand die op een warme dag een ei op de stoep braakt? Het is de hitte die wordt uitgestraald door het plaveisel dat aan het frituren is, niet aan de zon, ondanks het feit dat het plaveisel werd verwarmd door de zon om mee te beginnen. Het aardoppervlak absorbeert zonnestraling en straalt terrestrische straling uit.

-Waarom absorbeert de lucht deze zelfgebrouwen straling op de rebound in plaats van de verse zonne-energie? Welnu, een op zonne-energie geladen aarde zendt langegolfstraling uit. Terwijl waterdamp- en kooldioxidemoleculen alleen de inkomende korte golven doorlaten, absorberen ze de lange golven van de aarde en verwarmen ze de atmosfeer vanaf de grond. Dit is de reden waarom een ​​bergbeklimmer steeds kouder wordt wanneer hij of zij opstijgt, ondanks het feit dat hij dichter bij de zon komt.

Wetenschappers verdelen de atmosfeer in vier lagen op basis van temperatuur.

  1. Troposfeer: Met uitzondering van satellieten en sommige vliegtuigen, bevindt onze hele wereld zich in deze onderste laag. Zelfs de hoogste bergen schrapen de bovengrens niet, de tropopauze, op ongeveer 7 mijl (11 km) boven de zeespiegel (de dikte van de troposfeer varieert met breedte en seizoen). Op dit punt stopt de gestage daling van de temperatuur die optreedt als de elevatie toeneemt. De troposfeer bevat al ons weer en 80 procent van de luchtmassa van de planeet. Vergeet niet dat hoe lager de hoogte, hoe hoger de luchtdruk. Hoewel deze laag niet zo dik is als hogere hoogtelagen, zijn de moleculen strakker verpakt.
  1. Stratosfeer: Deze laag strekt zich nog eens 37 kilometer uit in de lucht en eindigt 48 kilometer boven het oppervlak van de planeet aan de hemel. stratopause. Als je door de atmosfeer opsteeg, zou de gestage afname van de temperatuur die je in de troposfeer ondervond, stoppen bij de tropopauze en constant blijven gedurende de eerste 12 mijl (20 km) van de stratosfeer. Op dit punt zou de temperatuur weer stijgen, dankzij de ozon, die ultraviolette straling van de zon absorbeert. De temperatuur zou blijven stijgen tot je de stratopauze bereikte.
  1. mesosphere: Boven de stratopause begint de derde laag van de atmosfeer geleidelijk kouder te worden naarmate je dichter bij de mesopauze, gelegen meer dan 50 mijl (80 km) boven het aardoppervlak. De koudste temperaturen van de atmosfeer komen hier voor, zo laag als -130 graden Celsius (bron: Tarbuck en Lutgens).
  1. thermosfeer: De laatste laag van de atmosfeer van de aarde strekt zich uit van de mesopauze tot aan de uiterste rand van de ruimte. De luchtmoleculen in deze laag met lage dichtheid zijn letterlijk weinigen en ver tussenin. Omdat de moleculen minder massa hebben, absorberen ze de zonnestraling veel sneller. Temperaturen in de thermosfeer kunnen hoger zijn dan 3.100 graden Fahrenheit (1700 graden Celsius). Het zou echter niet zo warm aanvoelen vanwege de lage dichtheid. Denk aan een stikstofatoom van 3.100 graden als een stinkende hond. Als je omringd was door een dozijn van hen verspreid over een voetbalveld, zou je de stank nauwelijks opmerken. Maar pak jezelf in een bezemkast met hen en je snakt naar adem.

Laten we nu eens kijken hoe de krachten achter luchttemperatuur en luchtdruk het weer beïnvloeden.

Een recept voor wind

Lijkt het ooit alsof het heter en winderiger in de stad is? Dat komt omdat een groot grootstedelijk gebied in feite een windgenerator is.

Lijkt het ooit alsof het heter en winderiger in de stad is? Dat komt omdat een groot grootstedelijk gebied in feite een windgenerator is.

Twee belangrijke eigenschappen bepalen de atmosfeer: luchtdruk, gedicteerd door zwaartekracht, en luchttemperatuur, gedicteerd door zonne- en terrestrische straling. Maar al deze gassen die de atmosfeer vormen, blijven niet alleen op één plaats. Zoals je zeker hebt waargenomen, beweegt de lucht. De troposfeer, de regio van de atmosfeer die we elke dag ervaren, is voortdurend aan het karnen met cycli van verticale en horizontale bewegingen.

-Verticale luchtstromen zijn het gevolg van veranderingen in temperatuur en druk. Wanneer de lucht opwarmt, bewegen de moleculen sneller en duwen elkaar verder uit elkaar.De lucht wordt minder dicht en stijgt op door de troposfeer naar dunnere lucht. Daarbij beweegt het zich echter naar koudere regio's en begint het af te koelen. Het koelt uiteindelijk af tot een dichtere staat en zakt weer naar beneden. Daarom is de troposfeer het dikst in hete, tropische gebieden en het smalst bij de ijzige polen.

Als de lucht allemaal dezelfde temperatuur had en de hele atmosfeer precies dezelfde verwarming en koeling ervoer, zou de troposfeer eenvoudig tijdens de dag opzwellen en 's nachts weer dichtgaan. Maar in werkelijkheid blijven verschillende temperaturen over de hele wereld bestaan, voornamelijk omdat de zon niet dezelfde warmte afgeeft aan elk deel van de planeet, en ook niet overal tegelijk schijnt. Terwijl het overdag aan de ene kant van de wereld is, is het 's nachts aan de andere kant. Terwijl een stad de zon ontvangt die op een natuurlijke manier door de lucht van een atmosfeer wordt gefilterd, reist zonlicht naar andere gebieden met een meer horizontaal traject. In deze gevallen wordt de zonnestraling geforceerd door het equivalent van verschillende atmosferen te filteren. Daarom lijkt de zon bij zonsondergang minder helder dan bij de middag.

De temperatuur varieert ook van plaats tot plaats door de ongelijke koeling en verwarming van land en water. Onder een zinderende, middagzon, die heter is: het water in een zwembad of de cementpatio eromheen? Zoals je voeten kunnen beamen, is het cement veel heter, wat betekent dat het meer warmte absorbeert. Dit betekent ook dat het meer warmte terugkaatst in de lucht erboven. Stel je dit nu voor op een schaal van oceanen en continenten. Hoogte, geografische locatie, bewolking en oceaanstromingen beïnvloeden ook de temperaturen over de hele wereld.

Wanneer de lucht in een gebied sneller opwarmt dan de lucht in een aangrenzend gebied, genereert het drukverschil wind. Bekijk voor een eenvoudig voorbeeld hiervan niet verder dan een grote moderne stad. Al dat beton en staal absorbeert veel meer warmte dan het omliggende platteland. Als zodanig wordt de lucht in de stad overdag heter, wordt minder dicht en stijgt in een verticale beweging die bekend staat als een opwaartse luchtstroom. Ondertussen staat de koelere lucht op het platteland onder veel meer druk en begint in de vorm van de stad de stad in te stromen oppervlaktewind om het lagedrukgebied te vullen. Zodra het de hete stad binnenkomt, wordt het echter ook warm en begint het op te stijgen in een opwaartse stroming. De lucht erboven koelt af, maar kan niet op zijn plaats terugzakken door alle stijgende warme lucht eronder. In plaats daarvan duwt de koellucht eenvoudigweg naar de zijkanten in de vorm van bovenste lucht wind terug naar het platteland. Deze windcyclus gaat door tot de avondval alles in omgekeerde richting stuurt, omdat de stad sneller afkoelt dan de omliggende gebieden.

-Dit is echter slechts een gelokaliseerd voorbeeld van de basisprincipes op het werk. Op de volgende pagina zullen we onderzoeken hoe een vergelijkbare cyclus van luchtstroming van toepassing is op de hele planeet.

Een wereld van wind

Wereldwijde weercirculatie

Wereldwijde weercirculatie

De cyclus van stijgende en dalende lucht, zoals aangetoond in het voorbeeld van de stad in de laatste sectie, illustreert een basis convectiecel. Convectie treedt op wanneer massabewegingen of circulatie warmte door een substantie overdragen. Een product van veranderende temperatuur en druk, dit proces is een van de centrale componenten van het wereldwijde weer.

Stel je een aarde voor die niet draait en geen nacht ervaart. Laten we in dit voorbeeld ook doen alsof de zon nog steeds de gebieden rond de evenaar het meest verwarmt en de polen het minst. Dit lijkt veel op ons voorbeeld in de stad, behalve dat de hele equatoriale gordel in dit scenario de 'stad' zou zijn en dat het afkoelen van land en zee in de richting van de polen het 'platteland' zou zijn. Dit zou resulteren in twee massieve komvormige convectiecellen, één voor elk halfrond. Oppervlaktestromen van koele lucht zouden langs de evenaar langs de weg opwarmen. Bij aankomst zou deze lucht opstijgen in een opwaartse luchtstroom. Dan zou het terugvliegen in de richting van de polen in een koele bovenste luchtwind.

Maar natuurlijk roteert onze planeet, en als we rotatie toepassen op het hypothetische tweecellige model van de wereld, worden dingen snel ingewikkeld. Naast het veranderen van perioden van nacht en dag verwarmen en koelen van de aarde, heb je ook nog drie andere sleutelfactoren aan het werk in de globale atmosferische circulatie:

  1. Drukgradiëntkracht: Hoewel de evenaar en de polen grote delen van luchtdrukverschillen vertegenwoordigen, is de planeet bedekt met gebieden met hoge en lage druk. Deze natuurlijke gradiënten genereren extra wind, omdat hogedruklucht naar lagedrukgebieden stroomt. meteorologen log deze verschillen door lijnen te tekenen isobaren op kaarten om gebieden met gelijke luchtdruk aan te sluiten. Deze verschijnen meestal als wervelende lagen en concentrische cirkels rond belangrijke hoge- en lagedrukgebieden. Nogmaals, dit is hetzelfde principe dat we in het voorbeeld van de stad hebben onderzocht - stel je alleen lage- en hogedruksystemen voor die overal op een bepaald halfrond zijn verspreid. We noemen deze lagedrukcentra cyclonen (niet te verwarren met orkanen). Deze roteren in het bekende vortexpatroon dat te zien is in orkanen, waar hogedrukwinden in het lagedrukcentrum spiraalsgewijs lopen en vervolgens opstijgen in een opwaartse luchtstroom. We noemen de hogedrukcentra anticyclones en, zoals de naam al aangeeft, ze zijn het tegenovergestelde van een cycloon. Hogedruklucht daalt af in a downdraft en dan spiralen uit langs het oppervlak in gebieden met een lagere druk.
  1. De Coriolis-kracht: Alle vrij bewegende objecten en vloeistoffen op aarde zijn onderhevig aan deze kracht. Op het noordelijk halfrond wordt de wind naar rechts afgebogen. Op het zuidelijk halfrond worden ze naar links afgebogen. Deze kracht is het zwakst bij de polen en het sterkst bij de evenaar.Welke invloed heeft dit op ons model van een niet-roterende aarde? Het betekent dat de wind niet alleen van hoog naar laag naar het noorden en het zuiden blaast. In plaats daarvan dwingt het Coriolis-effect deze luchtstromen om een ​​oostelijke of westelijke richting te nemen. Dit breekt de hemisferische convectiecellen in drie verschillende soorten cellen: twee Hadley-cellen, twee Ferrel cellen en twee Polar cellen. Hadley- en Ferrel-cellen zijn vernoemd naar de meteorologen die ze hebben ontdekt.
  1. Wrijving met het aardoppervlak: Waar oppervlaktewinden de Aarde ontmoeten, is er het potentieel voor wrijving, wat de luchtstroom vertraagt ​​en doorstuurt. De bovenste luchtwinden komen deze weerstand echter niet tegen en reizen daardoor met veel hogere snelheden. Dit is vooral duidelijk in de Straalstromen, grote slingerende rivieren van snel bewegende lucht die tussen de 20.000 en 45.000 voet (6 en 14 km) bestaan ​​en reizen met snelheden zo snel als 200 mijl per uur (322 km / u).

-Deze drie krachten dicteren de kracht en richting van de aardse winden. Maar er zijn nog steeds gelokaliseerde omstandigheden om te overwegen waar hoog- en lagedrukgebieden samenkomen. Deze kunnen kustlijnen, bergen, valleien en gebieden in de buurt van vulkanische activiteit omvatten.

De cyclus van regen

De hydrologische cyclus zorgt ervoor dat water constant op de aarde circuleert.

De hydrologische cyclus zorgt ervoor dat water constant op de aarde circuleert.

Water speelt een grote rol in het weer, ondanks dat het zo'n klein deel van de atmosfeer uitmaakt. In sommige gebieden kan de lokale atmosfeer wel 4 procent water bevatten, terwijl andere regio's helemaal geen atmosferisch water hebben. Aangezien water kan bestaan ​​als een vaste stof, vloeistof of gas onder normale atmosferische omstandigheden, neemt het deel aan de waterkringloop. In deze cyclus verdampt water uit de oceaan in de vorm van waterdamp en keert uiteindelijk terug naar land en zee in de vorm van neerslag.

Je kunt geen waterdamp zien, maar het wordt snel zichtbaar als het afkoelt en condenseert tegen iets. Als je ooit op een koude dag vochtparels op de ruiten van een warme auto hebt gezien, heb je condens in actie gezien. Warme luchtdamp raakt het koude venster en de damp keert terug naar een vloeistof. Wolken vormen dezelfde lijnen. De atmosfeer zit vol met kleine stofdeeltjes genaamd condensatie kernen, die afkomstig zijn van vulkaanuitbarstingen, stofstormen, branden en vervuiling. Wanneer waterdamp condenseert, klampt deze zich vast aan deze microscopisch kleine stippen. Als er genoeg koelwaterdamp in de lucht zit, hopen deze zich op om de biljoenen te vormen wolken. Als de temperaturen koud genoeg zijn, wordt het water rond de condensatiekernen ijs. Ga voor meer informatie over wolken naar How Clouds Work.

In een windstille wereld zouden deze waterdruppels weer naar beneden naar de oppervlakte afdalen, maar - de complexe bovenste luchtwinden van de aarde houden de wolken drijvend, verplaatsen ze over grote afstanden en veranderen hun vorm in het proces. Als er te veel water rond een deeltje condenseert of als de luchttemperatuur daalt, valt het water terug naar de oppervlakte. Vloeibare deeltjes vallen in de vorm van regen, terwijl bevroren deeltjes vallen als sneeuw. Als de regen bevriest als het valt, wordt het ijskoude regen. In sommige gevallen stijgt regen door een opwaartse stroming naar hogere, kille hoogten; de deeltjes bevriezen en keren dan terug naar de aarde in de vorm van a hagelsteen.

Wolken zijn er in verschillende vormen en maten en komen op verschillende hoogten voor. Ze kunnen zich zelfs op de grond verzamelen in de vorm van mist. Dit gebeurt als warme, vochtige lucht dicht bij de grond of snel afkoelt of oververzadigd raakt met waterdamp.

- Maar zoals je weet, komen de meest substantiële wolkenformaties van de Aarde in de lucht voor. Op de volgende pagina zullen we bekijken hoe al die waterdamp zo hoog oploopt.

Wanneer luchtmassa's botsen

Mount Everest stijgt op in de bovenste troposfeer. Mistige bergtaferelen zijn een normaal verschijnsel, omdat de plotselinge toename in hoogte helpt bij het genereren van bewolking.

Mount Everest stijgt op in de bovenste troposfeer. Mistige bergtaferelen zijn een normaal verschijnsel, omdat de plotselinge toename in hoogte helpt bij het genereren van bewolking.

Wolkenvorming vindt plaats wanneer vochtig of met water damp gevulde lucht stijgt naar het punt waar koelere temperaturen condensatie forceren. Dit omvat vaak de verplaatsing van luchtmassa's, dat zijn grote luchtlagen met vergelijkbare temperaturen en vochtgehalte. Luchtmassa's zijn meestal minstens 1600 kilometer breed en enkele mijlen dik.

Vier van nature voorkomende mechanismen op aarde veroorzaken luchtstijging:

  1. Orografisch tillen: Dit fenomeen doet zich voor wanneer een luchtstroom wordt geconfronteerd met verhoogde terreinen, zoals bergketens. Als een snel rijdende auto op weg naar een heuvel, rijdt de wind gewoon de helling op. Naarmate het stijgt met de topografie condenseert waterdamp in de luchtstroom en vormt het wolken. Deze kant van de berg wordt de loef kant en typisch gastheren een grote hoeveelheid bewolking en neerslag. De andere kant van de berg, de lijzijde kant, heeft over het algemeen minder geluk. De luchtstroom verliest veel van zijn vocht bij het beklimmen van de loefzijde. Veel bergketens knijpen de inkomende winden virtueel in als een spons en als gevolg daarvan zijn hun lijwaartse zijden het huis van droge afval en woestijnen.
  2. Frontale vergrendeling: Wanneer een warme luchtmassa en een koude luchtmassa botsen, krijg je een voorkant. Weet je nog hoe lagedruk warme lucht stijgt en koude hogedruklucht op zijn plaats komt? Dezelfde reactie gebeurt hier, behalve dat de twee krachten in elkaar slaan. De koude lucht vormt een wig onder de warme lucht, waardoor deze in principe de troposfeer op zijn rug kan bereiken en regenwolken kan genereren. Er zijn vier hoofdtypen fronten, ingedeeld naar luchtstroommomentum. In een warmtefront, een warme luchtmassa beweegt in een koude luchtmassa. In een koude front, het tegenovergestelde gebeurt. In een stationaire voorzijde, geen luchtmassa vooruit. Zie het als twee fronten die toevallig tegen elkaar botsen. In een afgesloten voorzijde, een koud front overvalt een bewegend warm front, als een leger zwermend over een vluchtende vijand.
  3. Convergentie: Wanneer twee luchtmassa's van dezelfde temperatuur botsen en geen van beiden bereid is terug te gaan, is de enige manier om te gaan omhoog. Zoals de naam al aangeeft, komen de twee winden samen en stijgen samen op in een opwaartse beweging die vaak leidt tot wolkenvorming.
  4. Gelokaliseerd convectief opheffen: Onthoud het voorbeeld van de stad? Dit fenomeen maakt gebruik van exact hetzelfde principe, behalve op een kleinere schaal. Ongelijke verhitting op het aardoppervlak kan ervoor zorgen dat een zak lucht sneller verwarmt dan de omringende lucht. De zak stijgt, neemt waterdamp mee, die wolken kan vormen. Een voorbeeld hiervan is een rotsachtige open plek in een veld of een landingsbaan op de luchthaven, omdat beide meer warmte absorberen dan het omliggende gebied.

- En nu is het toneel klaar voor het deel waar je al op zat te wachten: stormen.

Stormachtige luchten

Het oog van een astronaut op de aarde wordt gedomineerd door wervelende stormactiviteit.

Het oog van een astronaut op de aarde wordt gedomineerd door wervelende stormactiviteit.

De troposfeer is constant in beweging. Luchtmassa's racen over de oceanen en continenten, en grote rivieren van bovenlucht winden boven het hoofd. De atmosfeer is als een slagveld, dik met de manoeuvres van ontelbare legers. Wanneer deze krachten botsen, geeft de atmosfeer geboorte aan de vreselijke schoonheid van stormen.

Vaak zijn deze stormen wat we classificeren als zware stormen. Weinig andere natuurlijke gebeurtenissen demonstreren de rauwe en ongetemde kracht van de natuur evenals deze krachtige atmosferische gebeurtenissen.

onweersbuien Vorm zoals veel andere wolken, wanneer een warme, vochtige luchtmassa oprijst en afkoelt, waardoor de waterdamp in wolken verdicht. Als de opwaartse beweging echter doorgaat, zal deze wolkenmassa blijven groeien en 40.000 voet (12.000 m) of meer omhoog gaan in de troposfeer. Grote regendruppels of ijskristallen vormen zich in deze opwaartse stroming, maar ze worden uiteindelijk te groot en dalen terug naar beneden, waarbij ze lucht meeslepen. Dit zorgt voor een krachtige downdraft, waarbij sterke winden in alle richtingen uitschieten.

Wat betreft het gerommel en gekraak dat je hoort tijdens een onweersbui, dat komt ook neer op een kwestie van atmosferische druk en temperatuur. Een lichtflits verwarmt meestal de lucht eromheen met een duizelingwekkende 55.000 graden Fahrenheit (30.000 graden Celsius). Dit zorgt ervoor dat de moleculen in de lucht zo snel uitzetten dat de lucht expandeert in de vorm van een schokgolf die krachtig genoeg is om de geluidsbarrière te doorbreken.

Wetenschappers hebben meer dan één theorie over hoe bliksem vormen. De meest populaire theorie is dat de vallende regen en ijs een positieve lading overbrengen naar nog koudere wolkenpartikels. Dit creëert een positieve elektrische lading in de bovenste delen van de wolk, een negatieve lading in het midden en een lichte positieve lading in de lagere regio's. De grond heeft ook een positieve lading. Al deze opgebouwde elektriciteit moet ergens heen gaan en als deze voldoende opbouwt, kan hij over typisch niet-geleidende lucht springen om positief geladen gebieden binnen de wolk, in andere wolken of op de grond te bereiken. Lees Hoe Lightning werkt voor een volledige uitleg van dit proces.

Tussen hun krachtige winden en potentieel dodelijke blikseminslagen kunnen zware onweersbuien op zichzelf een behoorlijk gevaar vormen. Af en toe veranderen ze echter in iets dat nog destructiever is: tornado. Deze stormen bestaan ​​uit een krachtige enkele vortex of meerdere zuig wervelingen draaien rond het centrum van een tornado.

Tornado's komen voor in minder dan 1 procent van onweersbuien, en wetenschappers weten nog steeds niet helemaal zeker wat hun vorming veroorzaakt. Het belangrijkste onderdeel lijken echter de krachtige opwaartse stromingen die samenhangen met onweersbuien. Wetenschappers schatten dat de druk in de werveling van een tornado maar liefst 10 procent lager kan zijn dan de omgevingsluchtdruk. Het werkt op dezelfde manier als een typische opwaartse beweging (zoals die in ons stadsvoorbeeld), alleen extremer. Le


Video Supplement: .




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com