Wolken en onweer

• Natuurkunde
• Middelbare school
• vmbo k
• Leerjaar 4

Wolken en onweer

Deze les: 

• Leerdoelen
• Belangrijke woorden 
• Uitleg theorie
• Aan het werk.

Leerdoelen

• Ik kan met behulp van een grafiek bepalen hoe hoog het dauwpunt is. 
• Ik kan uitleggen van welke factor de hoogte van het dauwpunt afhangt. 
• Ik kan stap voor stap beschrijven op welke manier stapelwolken ontstaan. 
• Je kunt het verschil beschrijven tussen mooiweerwolken en buienwolken. 
• Ik kan beschrijven op welke manier de bliksem en de donder ontstaan. 
• Ik kan berekenen hoe groot de luchtvochtigheid is (in procenten). 

Belangrijke woorden

• Dauwpunt
• condensatieniveau
• stapelwolken ( Cumulus) 
• mooiweer wolken
• buienwolken (cummulo nimbus)

Uitleg wolknamen

• nimbus => wolk of nevel
• cumulus => stapel
• stratus => een laag van ...
• Alto => hoog (2 - 7 km)
• Cirrus => krul; (wolken 5 - 13 km)

Wolknamen 2

Ci=Cirrus,                             Cs=Cirrostratus,

Cc=Cirrocumulus,            As=Altostratus,

Ac=Altocumulus,              Ns=Nimbostratus,

Cb=Cumulonimbus,        Cu=Cumulus,

Sc=Stratocumulus,          St=Stratus

Onstaan van mooiweerwolken

Soms is de temperatuur in de opstijgende luchtbellen niet veel hoger dan die van de omringende lucht. Zo’n luchtbel stijgt dan langzaam en bereikt geen grote hoogte. Je krijgt dan een echte mooiweerwolk.  In zo’n wolk stroomt de lucht rustig.

Ontstaan regenwolken

Als de opstijgende lucht veel warmer is dan de omringende lucht, kunnen de luchtbellen een grote hoogte bereiken. Je krijgt dan grote wolken met een donkere onderkant. Boven in de wolken vormen zich ijskristallen. De ijskristallen groeien tot ze te zwaar zijn om door de opstijgende lucht te worden meegenomen. Ze vallen dan uit de wolk naar beneden.

Want er komt een nieuw begrip

Ontstaan onweer 1

Onweersbuien ontstaan wanneer bellen met warme, vochtige lucht snel opstijgen. Je krijgt dan grote onweerswolken die meer dan 10 km hoog kunnen worden. De lucht in een onweerswolk is sterk in beweging. Warme lucht stijgt op en koude lucht met hagel en regen valt naar beneden. 

IJskristallen en waterdruppels botsen en bewegen langs elkaar.

wordt vervolgd ...

Ontstaan onweer 2

Het gevolg is dat de wolk elektrisch wordt geladen. Tussen de onderkant van een onweerswolk en de aarde ontstaat een hoge spanning, die kan oplopen tot honderden miljoenen volt. Dat is genoeg om een enorme vonk – een bliksemstraal – te laten overspringen van de wolk naar de aarde. Een korte, maar hevige stroomstoot zorgt ervoor dat de onweerswolk gedeeltelijk wordt ontladen.

Uitleg

Want er komt een nieuw begrip

Dauwpunt 1

In figuur a is het verband getekend tussen de temperatuur en de maximale hoeveelheid waterdamp in 1 m³ lucht. 

Als de temperatuur 25 °C is, dan kan 1 m³ lucht maximaal 23 g waterdamp bevatten. Als de temperatuur 5 °C is, dan is de maximale hoeveelheid 7 g waterdamp per m3. Met andere woorden:
1 m3 lucht van 25 °C kan 16 gram meer waterdamp bevatten dan 1 m³ lucht van 5 °C.

Dauwpunt 2

Als lucht afkoelt, zal de waterdamp in de lucht op een gegeven moment gaan condenseren. De temperatuur waarbij dat gebeurt, noem je het dauwpunt. Deze temperatuur is niet altijd even hoog. Hoe minder waterdamp de lucht bevat, des te lager ligt het dauwpunt.

In figuur b zie je een voorbeeld. Lucht van 30 °C met 16 g waterdamp per m³ (punt A) koelt ’s avonds af. Bij 18 °C is het dauwpunt bereikt (punt B). De lucht bevat nu de maximale hoeveelheid waterdamp. Als de lucht nog verder afkoelt, condenseert een deel van de waterdamp. Bij 10 °C bevat de lucht nog 10 g waterdamp per m³ (punt C).
Uit elke m³ lucht is (16 − 10 =) 6 g waterdamp gecondenseerd.

Luchtvochtigheid

Met een hygrometer kun je de luchtvochtigheid meten. De schaal op die meter loopt van 0% tot 100%. Een luchtvochtigheid van 100% betekent dat de lucht de maximale hoeveelheid waterdamp bevat. Bij een temperatuur van 29 °C is dat bijvoorbeeld 28 gram waterdamp per m³. Het is dan ‘erg drukkend weer’.

De luchtvochtigheid is 50% als de lucht de helft van de maximale hoeveelheid waterdamp bevat. 

Bij een temperatuur van 29 °C is dat 14 gram waterdamp per m3. Reken maar na:

50% van 28 = (0,5 × 28 =) 14 g/m³

Aan het werk 

Maken: Op de volgende dia's vind je opgaven en vragen.

Als je klaar bent meld je dit aan SJA.

Zet de gebeurtenissen in de juiste volgorde.

1

2

3

4

5

De spanning tussen een onweerswolk en de aarde loopt hoog op.

Er springt een bliksemflits over van een onweerswolk naar de aarde.

De temperatuur van de lucht rond de bliksemflits stijgt tot 30 000 °C.

Door de hoge temperatuur zet de lucht rond de bliksemflits sterk uit.

In een groot gebied rond de onweerswolk horen mensen de donder.

Welke faseovergang is er de oorzaak van dat er stapelwolken ontstaan?

Welke faseovergang is er de oorzaak van dat de bewolking weer ‘oplost’?

Hoe komt het dat er juist in een heldere zomernacht kans is op grondmist?

Hoe hoger de temperatuur, hoe meer waterdamp er in de lucht kan zitten.

1. Waar
2. Niet waar

Een wasdroger die warme lucht door de was blaast, droogt de was sneller dan een wasdroger die koude lucht door de was blaast.

1. Waar
2. Niet waar

Hoe meer waterdamp er in de lucht zit, hoe lager het dauwpunt ligt.

1. Waar
2. Niet waar

In een warme nacht heb je veel kans op dauwvorming.

1. Waar
2. Niet waar

Tijdens een doorsnee bliksemflits loopt de stroomsterkte op tot 20 000 A,
bij een spanning van 200 000 000 V.

Bereken het elektrisch vermogen van zo’n flits.

Tip: je kunt de formule opzoeken in BINAS tabel Elektriciteit.

Tijdens een doorsnee bliksemflits loopt de stroomsterkte op tot 20 000 A,
bij een spanning van 200 000 000 V.

Hoeveel ledlampen van 5 W kunnen tegelijk branden op het vermogen van één bliksemflits?

Tip: je kunt de formule opzoeken in BINAS tabel Elektriciteit.

Als het buiten 25 °C is, kan het ‘mooi zomerweer’ zijn,
maar ook ‘zeer drukkend’.

Waar hangt het van af of je het weer ervaart als aangenaam of als drukkend?

Als de lucht 18 g waterdamp per m³ bevat, terwijl hij hoogstens 30 g per m³ kan bevatten, dan is de luchtvochtigheid  ... 

Aan het werk/klaar? 

Klaar?

• Check G.G.F.I.R.E
• Kloppen de eenheden?
• Tekeningen gemaakt?

Hulp

• Lees de lesstof (nog eens) door 
  In je boek of online NOVA
• Vraag een klasgenoot
• mail SJA
  ([e-mail]) 
  

Extra uitdaging

Een paar dagen geleden is een vulkaan in Tonga uitgebarsten.

Zoek op of er nu meteorologische invloeden in Nederland zijn.

Zoek op of er nu meteorologische invloeden bij Australië zijn.

Extra uitdaging

Bekijk deze video