Weerkunde - Hoofdstuk 9: Verticaal evenwicht

Weerkunde - Hoofdstuk 9
Bijeenkomst 6 | 2022-2023
Vakdidactiek | Voltijd & deeltijd
Jelle Jagtenberg | Anne Hazenberg
1 / 50
suivant
Slide 1: Diapositive
natuurkundeHBOStudiejaar 3

Cette leçon contient 50 diapositives, avec quiz interactifs et diapositives de texte.

time-iconLa durée de la leçon est: 100 min

Éléments de cette leçon

Weerkunde - Hoofdstuk 9
Bijeenkomst 6 | 2022-2023
Vakdidactiek | Voltijd & deeltijd
Jelle Jagtenberg | Anne Hazenberg

Slide 1 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Leerdoelen - Hoofdstuk 9
Kennisdoelen:

Je kent de volgende vakinhoudelijke concepten en bent in staat eenvoudige opgaven te maken over:

 •    Verticaal evenwicht: stabiliteit en convectie.
•    Thermodynamische diagrammen

Slide 2 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

o Wat zie je?
o Wat denk je daarbij?
o Wat kun je je nu afvragen?

Slide 3 - Question ouverte

Cet élément n'a pas d'instructions

o Wat zie je?
o Wat denk je daarbij?
o Wat kun je je nu afvragen?

Slide 4 - Question ouverte

Cet élément n'a pas d'instructions

Krachtige stijg- en daalbewegingen

Slide 5 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Teken het ontstaan van stapelwolken en buien.

Slide 6 - Question ouverte

Cet élément n'a pas d'instructions

Wolken
Stapelwolken (cumulus + comulonimbus) worden gevormd wanneer de atmosfeer onstabiel is (bijv. bij een koufront). 

Gelaagde wolken worden gevormd in een stabiele atmosfeer waarin de lucht gedwongen wordt te stijgen, bijvoorbeeld langs een warmtefront.

Slide 7 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Convectie
Relatief warme lucht stijgt op

Lucht koelt af

Er vindt condensatie plaats

Slide 8 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Waarom koelt de lucht af?

Slide 9 - Question ouverte

Cet élément n'a pas d'instructions

Slide 10 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Wat gebeurt er als de temperatuur van het luchtpakketje hoger is dan de lucht van de omgeving?

Slide 11 - Question ouverte

Cet élément n'a pas d'instructions

Luchtpakketje
• Een luchtpakketje dat warmer is dan de omgeving stijgt,
een luchtpakketje dat koeler is dan de omgeving daalt
• Bij het stijgen koelt de lucht af, bij het dalen wordt de lucht verwarmd
• Bij benadering verloopt de stijging/daling adiabatisch omdat
er weinig tijd is voor warmte-uitwisseling met de omringende
lucht 

Slide 12 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Welke omstandigheden zijn nodig om het stijgende luchtpakketje tot stilstand te brengen?

Slide 13 - Question ouverte

Cet élément n'a pas d'instructions

Adiabatisch temperatuurverval (droge lucht)

Slide 14 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Adiabatisch temperatuurverval (verzadigde lucht)

Slide 15 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Waarom koelt verzadigde lucht minder snel af dan onverzadigde lucht?

Slide 16 - Question ouverte

Cet élément n'a pas d'instructions

Slide 17 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Stabiliteit
Stabiel --> luchtpakketje keert weer terug naar evenwichtspositie

Instabiel --> luchtpakketje gaat verder stijgen / dalen

Slide 18 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Welke omstandigheden zijn nodig om het stijgende luchtpakketje tot stilstand te brengen in termen van γ, γ_d en γ_s?

Slide 19 - Question ouverte

Cet élément n'a pas d'instructions

Slide 20 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Stel dat γ=-15℃/km en γ_d=-10℃/km. Wat gebeurt er met het luchtpakketje?

Slide 21 - Question ouverte

Cet élément n'a pas d'instructions

Slide 22 - Diapositive

Voorwaardelijk instabiel komt het vaakst voor. 
Arceer de volgende gebieden:
- γ<γ_d (absoluut instabiel)
- γ_d<γ<γ_s (voorwaardelijk instabiel)
- γ>γ_s (voorwaardelijk stabiel)

Slide 23 - Question ouverte

yd is de droog-adiabatische temperatuurgradiënt van het luchtpakketje. 
ys is de verzadigde adiabatische temperatuurgradiënt van het luchtpakketje
y is de temperatuurgradiënt van de omgeving

Slide 24 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Huiswerk 
Opgave 21

Slide 25 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Slide 26 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Slide 27 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Slide 28 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Slide 29 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Slide 30 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Slide 31 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Slide 32 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Leg met een berekening uit waarom de temperatuur aan de lijzijde hoger is dan aan de loefzijde.

Slide 33 - Question ouverte

Cet élément n'a pas d'instructions

Thermodynamisch diagram
De gestippelde lijn is het pad van een luchtpakketje dat opstijgt. 

De zwarte lijn is de temperatuurskromme van lucht. 

Bepaal γ, γ_d en γ_s

Slide 34 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Thermodynamisch diagram
De lucht in de onderste 8 km is:
- absoluut instabiel
- absoluut stabiel
- voorwaardelijk instabiel

Slide 35 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Thermodynamisch diagram
De lucht in de onderste 4 km is:

- stabiel
- instabiel

Slide 36 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Thermodynamisch diagram
De lucht van 4 tot 9 km is:

- stabiel
- instabiel

Slide 37 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Thermodynamisch diagram
De lucht is voorwaardelijk instabiel (γ=-8 ℃/km). 

De lucht is stabiel wanneer de lucht onverzadigd is, maar wordt instabiel zodra de lucht verzadigd is. 

Slide 38 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Thermodynamisch diagram
Het niveau waarop de opstijgende lucht condenseert, noemen we het opheffingscondensatieniveau of OCN.

Leg uit waar het OCN zich in deze diagram bevindt. 

Slide 39 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Thermodynamisch diagram
Op een hoogte van 2 km wordt het pakketje verzadigd --> OCN

Slide 40 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Thermodynamisch diagram
Indien de lucht voorwaardelijk instabiel is, kan de gedwongen convectie na het bereiken van het niveau waar verzadiging optreedt overgaan in vrije convectie waardoor de lucht verder blijft stijgen. 

Dit niveau heet het niveau van vrije convectie (NVC). 

Let uit waar het NVC zich in deze diagram bevindt. 

Slide 41 - Diapositive

In feite stijgt de luchtbel nog een beetje verder omdat deze inmiddels kinetische energie heeft opgebouwd. 

Slide 42 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Slide 43 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Slide 44 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Slide 45 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Slide 46 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Antwoord
De isohume doortrekken tot deze lijn de doorgetrokken lijn snijdt. Daarna trek je de lijn terug met - 10 graden per Celsius en vooruit met -6 graden per Celsius

Slide 47 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Huiswerk
Opgave 34 t/m 40

Slide 48 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Huiswerk
19 t/m 21

Slide 49 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions

Leerdoelen - Hoofdstuk 9
Kennisdoelen:

Je kent de volgende vakinhoudelijke concepten en bent in staat eenvoudige opgaven te maken over:

 •    Verticaal evenwicht: stabiliteit en convectie.
•    Thermodynamische diagrammen

Slide 50 - Diapositive

Cet élément n'a pas d'instructions