De atmosfeer van de aarde

In het artikel 'het ontstaan van de aarde' heb ik het al over de atmosfeer gehad, in dit artikel gaan veder in op dit onderwerp

Magnetosfeer

In de buitenste zone van de exosfeer wordt het gedrag van de aanwezige deeltjes geheel bepaald door het magnetische veld van de Aarde. Vandaar dat deze zonde de magnetosfeer wordt genoemd. Aan de kant van de zon reikt deze magnetosfeer ongeveer 60.000 kilometer in de ruimte; aan de andere kant is de magnetosfeer uitgerekt tot enkele miljoenen kilometers lange staart. Dit is een gevolg van zonnewind, een continue stroom geladen deeltjes afkomstig van de zon. De deeltjes van deze zonnewind worden door het magnetische veld van de aarde afgebogen en geconcentreerd in twee gordels rond de aarde. Dit zijn de twee Van Allengordels; de binnenste ligt op ongeveer 30.000 kilometer hoogste, de buitenste op ongeveer 23.000 kilometer hoogste. Alleen in de poolgebieden kunnen de deeltjes van de zonnewind ontsnappen aan de Van Allengordels en op Aarde terechtkomen. Daar veroorzaken ze in de ionosfeer de poollichtverschijnselen; in het Arctisch gebied heet dit lichtschijnsel noorderlicht en in het Antarctisch gebied het zuiderlicht. Dit poollicht wordt meestal gezien gedurende de equinoxen (de dagen in maart en september dat de dag en nacht exact even lang zijn) en gedurende de perioden van verhoogde zonneactiviteiten.

De magnetosfeer absorbeert zonnestraling, maar ook kosmische straling en beschermt zo het leven op de Aarde.

De stratosfeer

Onder de exosfeer ligt de ionosfeer. De grens tussen de exosfeer en de ionosfeer ligt op ongeveer 650 kilometer hoogste. Van onderen wordt de ionosfeer op ongeveer 80 kilometer hoogste begrensd door de overgang naar de mesosfeer. De mesosfeer gaat door tot ongeveer 50 kilometer boven het aardoppervlak en gaat daar geleidelijk over in de stratosfeer. In de stratosfeer ligt de ozonlaag die de meeste van de schadelijke ultraviolette (UV) straling tegenhoudt. Ozonmolecullen bestaan uit drie zuurstofatomen(trioxide, O3), deze worden onder invloed van zonlicht gevormd uit zuurstofatomen (dioxide, O2).

Wolken

Onder de stratosfeer ligt de onderste laag van de atmosfeer van de Aarde: de troposfeer. In de troposfeer (of in de zeeën of rivieren eronder) bevindt zich alle leven op Aarde. In de troposfeer speelt zich dan ook het weer af en vinden we zichtbare wolken. Wolken zijn dichte massa’s kleine waterdruppels of ijskristalentjes. Ze ontstaan als vochtige lucht afkoelt en de waterdamp in de lucht gaat condenseren tot druppels; zoals ’s avonds, als het gaat afkoelen, nevel- en mistwolken boven weilanden ontstaan. Deze druppels vormen zich in de lucht rond kleine stofdeeltjes. Bij vedergaande afkoeling gaan de druppels over in ijs.

Wolken worden onderverdeeld op basis van hun vorm, hoogste en samenstelling. Alle wolken ontstaan onder specifieke omstandigheden en vormen een aanwijzing voor het te verwachte weer.

Cirruswolken zijn gewoonlijk wit en veervormig. Het zijn de hoogste wolken en ze bestaan uit ijskristallen.

Stratuswolken zijn de laagste wolken en zijn gewoonlijk gelaagd. Ze wijzen meestal op stormachtig weer.

Nimbostratuswolken zijn nog lager, maar reiken tot veel hoger. Er valt langdurig en overvloedig regen uit.

Cumuluswolken hebben een vlakke onderzijde en gebolde bovenzijde. Het zijn e witte veelvormige wolken met meestal mooi weer.

Cirrostratuswolken vormen een dun gesloten wolkendek op grote hoogte. Ze vormen een voorbode van slecht weer.

Elke wolk met ‘nimbus’ in de naam is een regenwolk. Comuloniumbuswolken zijn tot grote hoogte gegroeide stapelwolken (cumulus) en wijzen op onweersbuien. Als de bovenzijde de stratosfeer bereikt, spreidt de wolk zich naar de zijkanten uit en vormt een aambeeld.

Tien wolkentypen, van hoog naar laag gerangschikt:

• Cirrus
• Cirrostratus
• Cirrocumulus
• Altostratus
• Altocumulus
• Stratocumulus
• Cumulus
• Cumulonimbus
• Stratus
• Nimbostratus

Barometers en atmosferische druk

Ook al kun je lucht niet zien en kun je er gewoon doorheen lopen, toch heeft lucht een bepaald gewicht als gevolg van de zwaartekracht van de Aarde. Overal op het oppervlak van de Aarde drukt het gewicht van de luchtmassa erboven. Het gewicht van deze luchtmassa noemen we de atmosferische druk. Deze druk wordt gemeten door een barometer.

De kwikbarometer werd uitgevonden door de Italiaan Torricelli (1609 – 1647) Hij was eerst de secretaris van Galileo en volgende hem later op als professor in de filosofie en wiskunde aan de universiteit van Florence.

De klikbarometer bestaat uit een lange, met kwik gevulde buis, die aan het ene uiteinde is gesloten en met het andere, open uiteinde in een kwikvat is geplaatst. De luchtdruk van de atmosfeer drukt op de kwik in het open kwikvat en duwt een kolom kwik in de buis omhoog. De lengte van die kwikkolom geeft aan hoe hoog de atmosferische druk is. De luchtdruk is op zeeniveau anders dan hoog in de bergen, omdat op zeeniveau een dikker pakket lucht aanwezig is. Behalve de hoogste boven zeeniveau is de atmosferische druk ook afhankelijk van de weersomstandigheden. Gemiddeld is de luchtdruk op zeeniveau 760 millimeter kwikdruk; dat wil zeggen dat de kwikkolom in de buis 760 millimeter uitsteekt boven het open kwikvat. In een hogedrukgebied is de kolom langer; dit betekend gewoonlijk mooi weer. Wordt de atmosferische druk lager dan wordt de kwikkolom korter en betekend dit meestal slecht weer in aantocht. Als de luchtdruk sterk daalt, betekent dit dat er spoedig een storm in aantocht is.

Tegenwoordig wordt de kwikbarometer vrijwel niet meer gebruikt. Hiervoor wordt nu de metaalbarometer gebruikt. Deze berust de werking op een luchtdichte metalen doos die meer of minder ver wordt ingedrukt naar gelang de atmosferische druk erop varieert. Deze beweging wordt door een bepaalde constructie weergegeven op een schrijf met schaalverdeling.

De metaalbarometer is minder nauwkeurig dan de kwikbarometer, maar eenvoudiger in gebruik en wordt gewoonlijk toegepast in huisbarometers. Bij echte ‘weerstations’ gebruiken ze nog altijd de kwikbarometer, maar tegenwoordig vaak in combinatie met de metaalbarometer. Om het resultaat met elkaar te vergelijken.

Special

Meer weten over de planeet aarde?
De planeet aarde © 2008 - 2009 Danny-vellinga, gepubliceerd in Weer (Wetenschap) op 30-09-2008, laatst gewijzigd op 02-10-2008. Het auteursrecht van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van Danny-vellinga is vermenigvuldiging van dit artikel verboden. Meer...

Verwante artikelen

• Wat is ozon; een beknopte omschrijving: Ozon, je hoort het vaak in deze tijd. Wat is het echter, waar herken je het aan? Een beknopte uitleg over ozon..
• Poollicht, een lichtverschijnsel: Wat tegenwoordig een wetenschappelijk bewezen natuurverschijnsel is, werd in vroeger tijden gezien als een bericht van de goden. Of in andere delen van de wereld als een voo…
• Ons klimaat verslechtert: Het klimaat in Nederland verslechterd. De ijskap smelt, het gat in de ozonlaag groeit en de uitstoot van schadelijke dampen vermeerdert.
• Het broeikaseffect?: Veel mensen denken dat het broeikaseffect hetgeen is dat ons de das om doet. Een cruciale denkfout echter, want wat is het broeikaseffect nu echt, en waarom maakt het deel uit van de kli…
• Het ontstaan van de aarde: Het heelal ontstond 10.000 miljoen jaar geleden uit de oerknal. Zo’n 5300 miljoen jaar later begon de planeet aarde zijn vorm aan te nemen