| |
|
Hoofdstuk 8 - Dagelijkse gang
|
|
|
| Evenals eb en vloed een dagelijks
ritme vertonen, veranderen ook
temperatuur, wind en bewolking
volgens een dagelijks patroon. Deze
veranderingen van de verschillende
grootheden hangen onderling samen.
In dit hoofdstuk wordt het
dagelijkse ritme van die
weerelementen behandeld. |
| |
| 8.2 Gang van de zonnestraling en de
aardse straling |
| |
In het hoofdstuk over warmte,
straling en temperatuur is aan de
orde geweest dat zowel de
zonnestraling als de aardse straling
een belangrijke invloed heeft op het
weerverloop van elke dag. Naarmate
de zon hoger aan de hemel staat,
wordt meer zonnestraling ontvangen.
Dus vanaf zonsopkomst neemt de
hoeveelheid zonnestraling toe,
bereikt haar maximum rond het
middaguur
om vervolgens weer af te
nemen als de zon geleidelijk lager
komt te staan. Gedurende de
nachtelijke uren, als het donker is
en de zon onder is, wordt geen
directe zonnestraling ontvangen.
In de winter staat de zon in
Nederland laag aan de hemel, zodat
veel minder straling binnenkomt dan
in de zomer. Verder is de daglengte
veel korter: ongeveer 8 uur tegen 's
zomers zo'n 16 uur; ook daardoor
wordt er veel minder straling
ontvangen. In de figuren is het
dagelijkse verloop van de
hoeveelheden zonnestraling die het
aardoppervlak bereiken op een
heldere dag weergegeven; tevens is
de dagelijkse gang van de door de
aarde uitgezonden warmtestraling
aangegeven. |
 |
|
Dagelijkse gang van de
inkomende zonnestraling
(geel). |
|
|
 |
Dagelijkse gang van de inkomende zonnestraling (geel)
en van de door de aarde uitgezonden straling (blauw). |
|
|
|
|
8.3 Uitstraling door de aarde |
|
|
| Het aardoppervlak krijgt niet alleen warmtestraling van de zon, maar straalt zelf ook warmte uit; die uitstraling vindt zowel overdag plaats als ’s nachts. De hoeveelheid uitstraling hangt af van de temperatuur; de temperatuur wordt daarbij uitgedrukt in K (Kelvin; de temperatuur in Kelvin = temperatuur in graden C +273). Men noemt een temperatuur uitgedrukt in K de absolutetemperatuur; we zijn dit begrip ook al tegengekomen in hoofdstuk 2. Hoewel naar onze ervaring de temperatuur in de loop van de dag sterk verandert, zijn die veranderingen ten opzichte van de waarde van de absolute temperatuur maar klein. Daarom verandert de door het aardoppervlak uitgestraalde warmte in de loop van de dag en nacht weinig; ook van seizoen tot seizoenzijn de veranderingen niet groot |
| |
| 8.4 Dagelijkse gang van de temperatuur |
| |
In het hoofdstuk over warmte, straling en temperatuur werden verscheidene temperaturen onderscheiden, zoals die van de lucht op de standaard waarneemhoogte van 1.5 m boven de grond,
de luchttemperatuur dicht bij de grond (grasminimumtemperatuur) en de wegdektemperatuur.
Tevens kwam de invloed van de wind en bewolking op het temperatuurverloop aan bod.
Gemakshalve wordt ervan uitgegaan dat de wind en de bewolking gegeven grootheden zijn. In werkelijkheid heeft de temperatuur echter een grote invloed op de veranderingen van de wind in de loop van de dag; de veranderingen in bewolking en luchtvochtigheid gedurende dag en nacht hangen eveneens af van het temperatuurverloop. Er is dus een ingewikkelde wisselwerking tussen
de verschillende grootheden. Om te begrijpen hoe die wisselwerking plaatsvindt, moeten we onderscheid maken tussen warme massa en koude massa. We spreken van koude massa als de temperatuur van de lucht op 1,5 m hoogte lager is dan die van het aardoppervlak; is het omgekeerde het geval dan hebben we te maken met warme massa |
Afbeeldingen:
Dagelijkse gang van de
temperatuur (rood), de
inkomende zonnestraling
(geel) en van de
door de
aarde uitgezonden straling
(blauw). Doordat er ook na
het middaguur nog meer
straling binnenkomt dan er
verdwijnt, duurt de
opwarming de eerste helft
van de middag
gewoon voort,
ook al staat de zon niet
meer op het hoogste punt. |
|
|
|
|
 |
Dagekijksgang_bestanden/
|
|
|
| |
| 8.5 Invloed op massakarakter |
| |
Eigenlijk is het massakarakter een eigenschap van de luchtsoort; de temperatuur van de lucht is in een bepaalde luchtsoort namelijk een tamelijk
vast gegeven. De temperatuur van het aardoppervlak is dat echter niet; daardoor kan het aardoppervlak het karakter van een luchtsoort
veranderen. Juist de zonnestraling en de aardse straling hebben een grote invloed op de
temperatuur van het aardoppervlak en daarmee ook op
het massakarakter van de lucht. Op dagen met veel bewolking wordt zowel de instraling van de zon als de uitstraling door de het aardoppervlak getemperd. Op die dagen verandert er dan ook niet zoveel in het massakarakter van de lucht. Op wolkenloze dagen of dagen met weinig
bewolking hebben de zonnestraling en aardse straling daarentegen een grote invloed op het massakarakter van de lucht; vaak verandert het
karakter in de
loop van de dag: overdag is de temperatuur van het aardoppervlak hoger dan
de temperatuur van de lucht en is er sprake van
koude massa;
in de avond en nacht zakt de temperatuur van het aardoppervlak onder die van de lucht en verandert de lucht van koude massa
in warme massa. Wind en bewolking zijn op hun beurt weer gekoppeld aan het massakarakter, zoals in de volgende paragrafen zal blijken. |
| |
| 8.6 Dagelijkse gang van de
wind |
| |
Overdag neemt de lucht boven het door zonnestraling sterk opgewarmde aardoppervlak gemakkelijk de eigenschappen aan van koude massa.
In die koude massa kunnen luchtbellen die aan
het aardoppervlak ontstaan en die wat warmer zijn dan hun omgeving, loslaten en opstijgen.
De lucht wordt daardoor sterk turbulent en de wrijving neemt af. Daardoor neemt de gemiddelde windsnelheid toe. Naarmate de zon hoger komt, wordt het temperatuurverschil tussen lucht en aardoppervlak groter en neemt de turbulentie verder toe. Vooral als het niet te hard waait, is de dagelijkse gang van de wind duidelijk te zien: in de loop van de ochtend neemt de windsnelheid geleidelijk toe en wordt de wind tegelijkertijd vlageriger. Rond de middag, als de zon op
z’n hoogst staat, is de wind ook op z’n sterkst. Als in de namiddag de zon zakt neemt de wrijving weer
toe en neemt de windsnelheid geleidelijk af. In het zomerhalfjaar zien we hete luchtballonnen vaak profiteren van die windafname later in de middag. |
 |
Registratie van de windrichting (boven) en windsnelheid (onder) op een heldere dag; de tijdloopt van 00.00 tot 20.00 uur.
De windrichting is gegeven in graden ten opzichte van het geografisch noorden. |
| |
Rond zonsondergang, als de zonnestraling nog maar weinig voorstelt en de afkoeling door uitstraling op gang komt, verandert het massakarakter van koude in warme massa. In warme massa wordt de turbulentie van de wind sterk onderdrukt. De wrijving neemt toe en de wind zwakt af.
Vooral in de winter kan de wind na zonsondergang vrijwel helemaal wegvallen en wordt het zo
goed als windstil. De nachtelijke afkoeling zet dan sterk door. Dergelijke situaties zijn het meest uitgesproken als er gemiddeld windkracht 3 tot 4 staat; de wind kan dan ’s avonds bijna geheel wegvallen. Dit komt nogal eens voor als depressies en hogedrukgebieden niet veel van plaats veranderen. De wisselwerking tussen de
temperatuur van het aardoppervlak en de wind is nu ook duidelijk. Overdag voert de turbulentie van de wind de warmte van het aardoppervlak af, zodat de temperatuur daarvan niet al te sterk oploopt. De temperatuur op haar beurt regelt de sterkte van de turbulentie. Er stelt zich een
evenwicht in
tussen opwarming en turbulentie. ’s Nachts is de wisselwerking er ook, maar nu in omgekeerde richting. Zolang er nog wat wind is
en de bodem
een lagere temperatuur heeft dan de lucht erboven, voert de wind warmte toe aan het aardoppervlak en is de afkoeling minder sterk. Naarmate de afkoeling echter doorgaat, neemt de wind ook verder af en wordt de afkoeling versterkt. Valt de wind geheel weg, dan houdt de warmtetoevoer
zelfs op; het aardoppervlak koelt nog weer sterker af. Of de wind wel of niet wegvalt, hangt vaak van kleinigheden af;
het evenwicht dat ontstaat tussen wind, bewolking, temperatuur, vochtigheid van de lucht en uitstraling is erg subtiel. |
| |
| 8.7 Dagelijkse gang van de
bewolking |
| |
| Naarmate de temperatuur van het
aardoppervlak stijgt, wordt het
koudemassakarakter sterker en de
lucht dus turbulenter. Dit maakt dat
luchtbellen steeds gemakkelijker los
kunnen laten van het aardoppervlak
en ook dat ze
vaak een stuk warmer
zijn dan hun omgeving. De
temperatuurverschillen tussen
luchtbel en omgeving ontstaan veelal
door kleine verschillen in de aard
van het aardoppervlak. Zolang die
bellen lucht warmer blijven dan hun
omgeving, stijgen ze verder omhoog.
|
| |
| Een bel lucht koelt tijdens het
opstijgen weliswaar af, maar juist
doordat in koude massa
de
temperatuur met de hoogte sterk
afneemt, blijft de bel gemakkelijk
warmer en kan vaak tot grote hoogte
doorstijgen. Als de lucht vochtig
genoeg is en de bel ver door stijgt,
zal ze op zeker moment afgekoeld
zijn tot de ; er
treedt dan condensatie en
wolkenvorming op. De zo ontstane
stapelwolken hebben flinke verticale
afmetingen. Vaak zien we dat
gebeuren op een heldere ochtend. Als
de zon net op is, is er nog geen
wolkje aan de lucht |
Door het oplopen van de temperatuur
stijgen steeds meer bellen op en
komen ze ook steeds hoger. De lucht
in Nederland komt vaak van over zee
en bevat voldoende vocht om na
afkoeling
door opstijging
wolkenvorming te doen plaatsvinden.
Meestal ontstaan in de loop van de
ochtend de eerste wolken en binnen
een uur daarna is de hemel voor een
groot deel bedekt met cumuluswolken.
Die bewolking onderschept echter op
haar beurt een belangrijk gedeelte
van de zonnestraling, zodat het
aardoppervlak minder opgewarmd
wordt. Dat remt de wind en stopt
verdere wolkenvorming.
Er ontstaat een evenwicht. Als de
wolken hoog genoeg worden, kunnen er
buien ontstaan. Wanneer in de middag
de zon lager aan de hemel komt,
daalt de temperatuur van het
aardoppervlak; ook de wind neemt af.
Bellen lucht krijgen het steeds
moeilijker om van het aardoppervlak
op te stijgen. Geleidelijk zakt de
bewolking in en vooral in de winter
zien we vaak dat het rond
zonsondergang weer helemaal helder
wordt. Ook eventueel aanwezige buien
lossen op en verdwijnen. Of de
bewolking helemaal oplost of niet,
hangt vaak af van de sterkte van het
koude massakarakter van
de lucht en ook van de windsnelheid. |
 |
Nederland is in de ochtend vrijwel onbewolkt
(ca 0630 u zomertijd). |
|
|
 |
In de loop van de dag ontstaan
stapelwolken (ca 1500 u) |
|
|
 |
die later geleidelijk weer verminderen
(ca 1800 u). |
|
 |
|
In de ochtend (ca. 10 uur) is er weinig bewolking |
|
|
 |
|
Rond het middaguur is de bewolking al toegenomen |
|
 |
In de middag, rond 2 uur plaatselijke tijd,
begint het er zelfs wat dreigend uit te zien |
|
|
 |
Later in de middag, rond 4 uur, wordt de bewolking
minder
en vallen er grotere gaten blauw |
|
 |
Dagelijkse gang van de temperatuur, de relatieve vochtigheid en het dauwpunt op een onbewolkte
dag (links) en p; een
bewolkte dag..
Rond het
tijdstip van de
maximumtemperatuur is de
relatieve vochtigheid het
laagst, rond zonsopkomst,
als de temperatuur ongeveer
de laagste waarde heeft,
is
de relatieve vochtigheid het
hoogst. |
| |
| Bij verdere afkoeling zal dan dauw optreden en mogelijk mist ontstaan; eventuele mist wordt afhankelijk van de verdere afkoeling meer of minder dicht. Ook hier beïnvloedt het vocht zelf het proces sterk. Bij condensatie komt namelijk warmte vrij, die de afkoeling juist weer tegenwerkt. Soms treedt er niet alleen een warmtestroom op van de lucht naar de bodem, maar tevens een vochttransport. Daardoor wordt het juist in de onderste laag van de atmosfeer vochtig. In het algemeen zal in deze situatie het vocht neerslaan als dauw op bodem, begroeiing en voorwerpen. |
| De dagelijkse gang kan van plaats
tot plaats grote verschillen
vertonen. De invloed van het terrein
en de bodemgesteldheid (vochtigheid
en stralingseigenschappen) zijn
juist onder de omstandigheden van
rustig weer met een sterke
dagelijkse gang goed merkbaar.
Daardoor komen er bijvoorbeeld
vooral in het voorjaar en najaar
veel plaatselijke mistbanken voor en
niet zoveel grote aaneengesloten
mistgebieden. Hetzelfde geldt
bijvoorbeeld voor het optreden van
gladde wegen door bevriezing. |
| |
|
Bron:
Winter,
weer
en
wegen -
Kees Floor |
|
|
|
|
