Werkmap Aardrijkskunde 5/6 Kosmografie en Atmosfeer by Diligentia_Uitgeverij

W A

ERKMAP ARDRIJKSKUNDE Kris Cox, Marc van Boven, Jef Wauters & Ilse Wauters

IG EN

TI A

TG EV

Kosmografie Atmosfeer

⁄6

naam: www.e-ducate.me

klas:

nr:

DILIGENTIA UITGEVERIJ

TG EV

info@diligentia-uitgeverij.be Industrieweg 122 A5 9032 Wondelgem tel 09 375 27 93 fax 09 375 32 18

IG EN

TI A

activatiecode e-ducate.me:

Concept en lay-out: Diligentia Uitgeverij Verantwoording beeldmateriaal Alle grafieken, schema’s, tabellen, illustraties: Diligentia Uitgeverij Foto’s: Shutterstock en beeldarchief Diligentia Uitgeverij Digitaal boek, video's, animaties en modules: e-ducate.me 1ste druk 2020 © 2020 Diligentia Uitgeverij bvba Wondelgem Wettelijk Depot D/2020/0067/13 ISBN 9789070978877 NUR 126 -128 Werkmap Aardrijkskunde 5/6 Kosmografie en Atmosfeer Leerwerkboek Auteurs: Kris Cox, Marc van Boven, Jef Wauters, Ilse Wauters Verantwoordelijke uitgever: Diligentia Uitgeverij, Industrieweg 122 A5 9032 Wondelgem, België www.diligentia-uitgeverij.be Alle rechten voorbehouden. Behoudens de uitdrukkelijk bij wet bepaalde uitzonderingen mag niets uit deze uitgave worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt, op welkewijze dan ook , zonder voorafgaande en schriftelijke toestemming van de uitgever.

5-6

Leerdoelen

IG EN

TI A

TG EV

KOSMOGRAFIE D 1 De actuele gebeurtenissen i.v.m. ruimtevaart en kosmografie noteren en aan bod brengen tijdens de cursus. D 2 Tijdens een maand waarnemingen doen. D 3 Vanuit de waarnemingen van de sterrenhemel hypothesen formuleren en weten wat een planisfeer is. D 4 Plaatsingsvoorwaarden voor telescopen kunnen afleiden uit factoren die de waarneming beperken. D 5 Kunnen uitleggen waarom telescopen gebruikt worden. D 6 Weten waarom waarnemingen vanop de aarde ons slechts beperkte informatie leveren. D 7 De soorten satellieten en hun toepassing kennen. D 8 Voor verschillende onderzoeksmethoden kunnen verwoorden welke informatie ze leveren bij de studie van de hemellichamen. D 9 Een bepaling kunnen geven van de verschillende afstandsmaten die gebruikt worden in het heelal en kunnen aantonen op welke schaal ze best bruikbaar zijn. D 10 De structuur van het heelal kunnen geven en de verschillende deelgroepen kunnen omschrijven. De positie van de aarde in het heelal en binnen ons zonnestelsel kunnen beschrijven. D 11 De oerknaltheorie kunnen uitleggen door te vertrekken vanuit Hubble’s ontdekking en dan terug te blikken in de tijd. D 12 Beschrijf de elementen die de oerknal bevestigen. D 13 De manier waarop de uitdijing van het heelal gebeurt kunnen beschrijven. D 14 De leeftijd en samenstelling van het heelal kunnen geven. D 15 De theorieën voor de evolutie van het heelal kunnen geven en kunnen uitleggen vanuit de krachten die in het heelal aan het werk zijn (expansie, zwaartekracht, donkere energie). D 16 De schijnbare bewegingen van de zon en de sterren kunnen beschrijven en verklaren met de aardrotatie. D 17 De fysische gevolgen van de aardrotatie kunnen geven en bespreken: - dag-nacht - vorm van de aarde - afwijking van de winden D 18 De praktische afspraken in verband met plaatsbepaling en tijd op aarde kunnen geven en verklaren. D 19 Een standplaats op aarde kunnen bepalen door middel van beschikbare hedendaagse technieken en methodes. D 20 Oefeningen op plaatsbepaling en uurregeling kunnen maken. D 21 De jaarlijkse variatie van de loop van de zon (=schijnbeweging) op onze breedte kunnen geven. D 22 De vorm van de baan van de aarde rond de zon kunnen verwoorden. D 23 De lengte van het jaar kunnen koppelen aan de duur van één omwenteling rond de zon en de lengte van het jaar kunnen bepalen. D 24 De gevolgen van de schuine stand van de aardas op het eclipticavlak kunnen geven: de ligging van keerkringen en poolcirkels. D 25 Het ontstaan en de kenmerken van de seizoenen kunnen bespreken. D 26 De culminatiehoogte van de zon op verschillende tijdstippen en plaatsen kunnen berekenen met als gegeven de plaats van de loodrechte zonnestand. D 27 De indeling en kenmerken van de klimaatgordels kunnen geven.

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 1

1 3/06/20 13:40

Begrippenlijst planisfeer: satelliet: roodverschuiving: astronomische eenheid: lichtjaar: planetenstelsel: sterrenstelsel:

groep en cluster:

supercluster:

TG EV

CMB:

big crunch: big chill:

donkere materie:

zonnetijd:

aardrotatie:

IG EN

donkere energie:

TI A

big rip:

uurgordels:

datumgrens:

BEGRIPPENLIJST

Big Bang of oerknal:

zomertijd-wintertijd: coriolis-effect: ecliptica vlak: aphelium: perihelium: lentepunt: culminatiehoogte:

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 2

3/06/20 13:40

Deel 1: Kosmografie

Inhoud Leerdoelen 1 Begrippenlijst 2 1 Het heelal 1.1 Waarnemingen

A Sterrenhemel B Elektromagnetische straling 1. EM-straling omgeeft je 2. EM-straling bestaat uit een spectrum van golven 3. Veel golven uit het EM-spectrum kunnen het aardoppervlak niet bereiken 4. EM-straling bestuderen van in de ruimte. C Ruimte-observatoria 1. Het onmetelijk heelal 2. Onze aarde

1.2 Onderzoeksmethoden

TG EV

A De samenstelling van hemellichamen bepalen uit spectra B De temperatuur van sterren bepalen uit kleuren C De beweging van hemellichamen bepalen met behulp van de golflengteverschuiving D Afstand, reliëf en rotatiezin van hemellichamen bepalen mbv radar

IG EN

TI A

A Afstanden in het heelal 1. Afstanden tot de zon 2. Afstanden in het heelal meten B Structuur van het heelal 1. Ons zonnestelsel 2. Het heelal C Ontstaan en evolutie van het heelal 1. Ontstaan 2. Evolutie 3. Wat brengt de toekomst?

1.3 Resultaten

6 10 10 10 11 12 14 14 16

18 18 19 20 22

23 23 23 24 28 28 29 30 30 33 38

2 Bewegingen van de Aarde 2.1 De aardrotatie

A Kenmerken 1. Waarnemingen 2. Schijnbewegingen 3. Echte beweging 4. Rotatiesnelheid B Gevolgen van de aardrotatie 1. Afwisseling dag-nacht 2. Vorm van de Aarde 3. Plaatsbepaling 4. Tijdsbepaling

2.2 De aardrevolutie A Kenmerken 1. Waarneming 2. Verklaring B Gevolgen 1. De seizoenen 2. Culminatiehoogte 3. Klimaatgordels op basis van culminatieverschillen

39 39 39 39 40 40 41 41 41 42 42

46 46 46 46 48 48 50 51

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 3

3 3/06/20 13:40

Actualiteit Kosmografie D1

A Algemeen 1 Noteer in onderstaande tabel kosmische gebeurtenissen die in de loop van dit jaar in de media (krant, tijdschrift, radio & tv) komen. datum

gebeurtenis

bron De Standaard www.cosmossterrenwacht.nl/

IG EN

TI A

TG EV

10/11/14 ESA, Ruimtetuig ‘Rosetta’, gaat landen op een komeet (de ‘badeend’). 12/11/14 Volg live Rosetta-Philae komeetlanding.

2 Verzamel over een onderwerp naar keuze informatie uit verschillende bronnen. (Pers, TV, Internet … ) Vergelijk ze onderling en maak een samenvatting. 3 Welke bron raad je aan aan je jongere zus of broer? Welke aan je leerkracht aardrijkskunde? Welke aan je medeleerlingen? 4

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 4

3/06/20 13:40

B Kijk omhoog Maand: a Hoe laat komt de zon op en gaat ze onder op de eerste dag van de maand? Op: Onder: op de laatste dag? Op:

Onder:

TG EV

b Welke planeten zijn zichtbaar en wanneer ?

nieuwe maan ? E.K.

TI A

L.K.

c Wanneer is het volle maan ?

ÂŠ

IG EN

d Andere opvallende hemelverschijnselen ? (vb. : zons- of maansverduistering, meteorenzwerm, komeet, ... )

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 5

5 3/06/20 13:40

1 Het heelal D3

1.1

Waarnemingen

A Sterrenhemel Op bijgaande foto werd de nachtelijke hemel geregistreerd gedurende enkele uren. 1 Wat kan je op de foto waarnemen? 1.

3. Fig. 1.1.1

TG EV

2 Welke hypothesen (vermoedens) kan je bij deze waarnemingen formuleren?

1. 2.

IG EN

TI A

Toen onze voorouders de sterrenhemel bestudeerden, ontdekten ze dat deze in de loop van het jaar voortdurend verandert. De positie van de meeste hemelobjecten ten opzichte van elkaar blijft dezelfde, maar door de draaiing van de aarde zien we gedurende het jaar steeds andere dingen. Zelfs in de loop van de nacht verandert het beeld. Op basis van deze vaststelling werd een draaibare sterrenkaart of planisfeer ontwikkeld. Die kunnen we gebruiken als we de sterren en de sterrenbeelden willen leren herkennen. N

herfstpunt

23,5°

li p t

le q u

ator

ic a

α (rechte klimming) lentepunt

Alle sterren en de meeste objecten in de ruimte hebben een ‘vaste' plek ten opzichte van elkaar aan de sterrenhemel, hoewel hun afstanden enorm kunnen verschillen. Sommige staan ‘dichtbij', anderen veraf; maar om de positie van een ster aan de hemel te bepalen, speelt de afstand waarnemer- ster geen rol, alleen de kijkrichting aan de hemel. We kunnen dus, in gedachte, alle hemelobjecten projecteren op een bol met de waarnemer als middelpunt en een oneindig grote straal. Deze denkbeeldige bol noemen we de hemelbol. Om de positie van een ster op die hemelbol te bepalen, zijn twee coördinaten nodig, net zoals we op de aarde geografische lengte en breedte hebben.

Z Stel nu dat we precies in het middelpunt van de aarde een hele sterke lamp zouden kunnen plaatsen, die alle cirkels die we op de aarde hebben ‘getekend’ zou projecteren op de hemelbol, dan krijgen we een hemelevenaar, een hemelnoordpool en zuidpool en lengteen breedtecirkels.

Fig. 1.1.2

Het astronomische equivalent van geografische breedte is declinatie (δ): dit is de ‘hoogte’ ten opzichte van de hemelevenaar en wordt uitgedrukt in graden. Het astronomisch equivalent van geografische lengte heet rechte klimming (α): dit is de hoek tussen de projectie van de ster op de hemelevenaar en het lentepunt (de positie van de zon op 21 maart). De rechte klimming wordt uitgedrukt in graden. Nauwkeurige planisferen geven op een of andere manier de hemelcoördinaten weer. 6

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 6

3/06/20 13:40

IG EN

TI A

TG EV

3 Zoek en markeer op onderstaande sterrenkaart: de Poolster, de Grote Beer, de Melkweg, enkele sterrenbeelden uit de horoscoop (eclipticavlak).

Fig. 1.1.3

ÂŠ

Op een planisfeer wordt op een plat vlak het deel van de sterrenhemel voorgesteld dat zichtbaar is op een bepaalde datum en tijd in een bepaalde zone op aarde. Het bestaat uit een sterrenkaart voor een bepaalde breedteligging en een schijf met markeringen voor datum en tijd en een ovaal venster, waarmee de sterrenhemel voor het geselecteerde moment zichtbaar wordt gemaakt.

Fig. 1.1.4

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 7

7 3/06/20 13:40

Hallo ! ... Is daar iemand? ... Ik zoek de maan !!!

Fig. 1.1.5

TG EV

Als we met onze planisfeer naar buiten trekken, zijn er verschillende factoren die onze waarneming kunnen beperken:

IG EN

TI A

Fig. 1.1.6

ÂŠ

Om een maximale kans op goed astronomisch zicht te bekomen, worden aan locaties voor grote telescopen daarom bijzondere eisen gesteld:

Besluit: Vooral hooggelegen plaatsen op dunbevolkte eilanden of in vlak bij de oceaan gelegen woestijngebieden voldoen aan de ideale inplantingsvoorwaarden voor telescopen. Daarom koos ESO (European Southern Observatory), de Europese Organisatie voor Astronomisch Onderzoek op het Zuidelijk Halfrond, locaties in de Chileense Atacamawoestijn voor haar sterrenwachten.

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 8

3/06/20 13:40

PERU

ATA C A M A W O E S T I J N

BOLIVIË PARAGUAY

• ALMA Chajnantor Plateau

ELT••

Cerro Armazones

VLT Cerro Paranal

La Silla Sterrenwacht

• La Silla Sterrenwacht • SANTIAGO

ALMA Chajnantor Plateau (2011) VLT

Zuide lijke Sti lle Oce aan

ARGENTINIË

TG EV

CHILI

VLT Cerro Paranal (1998-2000)

TI A

Zu i d eli j ke At la nt i s ch e O cea a n

ELT Cerro Armazones (tegen 2020) Fig. 1.1.6

IG EN

Telescopen zijn instrumenten waarmee lichtstraling van zeer ver buiten de aarde geobserveerd kan worden. Bij licht denken we aan wat we kunnen zien met onze ogen. Maar zichtbaar licht is slechts eenveld klein deel van elektrisch alle straling die ons bereikt vanuit de ruimte. magnetisch veld veld elektrisch magnetisch veld

De manier waarop de meeste energie in het heelal wordt getransporteerd is door elektromagnetische straling (EM).

De energie plant zich voort als een dubbele golf met een elektrische en een magnetische component, die loodrecht op elkaar staan. Vandaar de naam: elektromagnetische golven of elektromagnetische straling.

Fig. 1.1.7

Golven en hun kenmerken

1sec.

lfle

λ a

1sec.

Fig. 1.1.8

f λ = golflengte a = amplitude (lichtsterkte) f = frequentie (aantal trillingen/sec. - kleur)

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 9

9 3/06/20 13:40

B Elektromagnetische straling 1. EM-straling omgeeft je EM-straling omgeeft je en bestookt je overal waar je gaat. Een deel ervan kan je niet zien, aanraken, zelfs niet voelen. En toch gebruik je het en ben je ervan afhankelijk, elk uur van de dag. Zonder EM-straling zou de wereld zoals je hem kent niet kunnen bestaan. 2. EM-straling bestaat uit een spectrum van golven

Fig. 1.1.9

Soort golf

microgolf

infraroodgolf

lichtgolf

ultravioletgolf

10 -2

10 -5

-5x10 -6

10 -8

golflengte (m)

10 3 frequentie (Hz))

10 8

10 12

doordringbaarheid in de atmosfeer

matig

10 -10

10 -12

10 15

10 16

10 18

10 20

niet

IG EN

TI A

goed

gammastralen

10 4

X-stralen

TG EV

radiogolf

Een spectrum van golven is een opeenvolgende reeks van golflengtes. Die golflengtes variëren van duizenden km groot (wisselstroom) tot duizendsten van een picometer klein (kosmische straling), van radiostraling met weinig energie (zeer grote golflengte en dus een vrij lage frequentie) tot gammastraling met zeer veel energie (een uiterst kleine golflengte en dus een heel hoge frequentie). Net als geluidsgolven of golven in het water transporteren ook EM-golven energie.

Deze toestellen maken allemaal gebruik van EM-straling.

Plaats in de grijze balk hun nummer bij de juiste golflengten in het spectrum.

Fig. 1.1.10

afstandsbediening gsm

röntgenapparaat

gps

radio

microgolfoven

straalkachel

Telescopen Onze ogen zien een voor ons belangrijk deel van deze straling: het zichtbaar licht. Om meer te leren over de objecten in de ruimte rondom ons hebben wetenschappers sinds het eind van de 19de eeuw mogelijkheden ontwikkeld om ook die andere golflengten te bestuderen. IR-beelden, röntgenbeelden e.d. leveren ons zo meer informatie zowel in het dagelijks leven als in de industrie. Zo konden ook telescopen gebouwd worden die andere golflengten waarnemen en die voor astronomen een raam openden naar het ‘onzichtbare’ heelal.

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 10

3/06/20 13:40

3. Veel golven uit het EM-spectrum kunnen het aardoppervlak niet bereiken Gelukkig voor ons, want een groot deel van de elektromagnetische straling (voornamelijk die met korte golflengte) is schadelijk voor het leven. Hoe wordt de aarde tegen die schadelijke straling beschermd?

Gamma

Micro

Radio

Zichtbaar licht

Thermo sfeer

Mesosfeer

ionen elektronen

Stratosfeer

TG EV

Ozonlaag O2 O3

H 2O O 2 CO 2

Troposfeer

weer

Fig. 1.1.11

TI A

optisch venster

radio venster

IG EN

1 Vul de volgende tabel aan met : - de soorten straling volgens hun golflengte, - de mate waarin de stralen doordringen doort de atmosfeer - waar en waardoor de straling wordt geabsorbeerd GOLFLENGTE

DOORDRINGBAARHEID (NIET/MATIG/GOED)

ABSORPTIE

ÂŠ

STRALING

2 Welke straling kunnen we vanop de aarde bestuderen en waarmee?

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 11

11 3/06/20 13:40

4. EM-straling bestuderen van in de ruimte. De meeste energie in het heelal wordt getransporteerd door EM-golven. Weet je wat EM-golven daartoe zo geschikt maakt?

Stralingen van verschillende golflengten verschillen in de hoeveelheid energie die ze dragen, Het licht van de verschillende objecten in de ruimte bestrijkt het volledige EM-spectrum. Om een volledig beeld te krijgen moeten astronomen dus voorbij de barrière van de atmosfeer en moeten ze telescopen in de ruimte brengen. Het voordeel daarvan is niet alleen dat daar geen absorptie is door de atmosfeer, er is ook

INFO

Elke telescoop die gelanceerd werd om andere vormen van niet-zichtbaar licht te detecteren, heeft het begrip van het heelal revolutionair veranderd. Die voor ons niet-zichtbare straling wordt omgezet in een afbeelding die wij kunnen zien. Dat wordt een valse kleurenfoto genoemd. Dit zijn trouwens vaak composietfoto’s, waarin de gegevens van verschillende telescopen worden samengevoegd.

TG EV

Centaurus A

Wat lees je af van de figuur ? Vul aan.

10 5

10 4

10 3

10 2

micro

10 -2

10 -1

10 -3

10 -4

10 -5

10 -6

10 -7

10 -8

10 -9

10 -10

10 -11

Gamma

10 -12

10 -13

10 -14

10 -15

IG EN

TI A

Centaurus A is het meest nabije 'actieve sterrenstelsel', een sterrenstelsel waarbij in het centrum en zeer klein gebied zeer veel energie vrijgeeft. Er is zeer veel activiteit te zien in de lange golflengten (radio) en in de korte, energetische golflengten (X). Bij optische golflengten (rechts onder) zien we de typische vorm van een elliptisch sterrenstelsel met een bolvormige halo van sterren. In de donkere baan die er omheen loopt, gloeit in het IR koud stof op (boven). De krachtige fonteinen van hoog energetische deeltjes die uit de kern schieten, schijnen helder Fig. 1.1.12 Fig. 1.1.13 zowel in X-stralen als in IR- en radiostralen. (radiocloud).

radiogolven

HUBBLE INTEGRAL

XMM

IUE

IRAS

WMAP

Fig. 1.1.14

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 12

3/06/20 13:40

INFO

TG EV

Hubble en Spitser telescopen

Fig. 1.1.15

IG EN

TI A

Deze foto toont hoe gegevens van de Hubble en Spitser Space Telescopes gebruikt worden om één van de meest verafgelegen sterrenstelsels ooit gezien, te identificeren. Hubble Ultra Deep Space is een kleine regio waar het diepste beeld ooit van het heelal is vastgelegd in optische en nabij IR (li). Inzoomen op het gebied in het kader toont een sterrenstelsel (in de cirkel) dat zwak rood zichtbaar is in het nabij IR (midden re). In het zichtbaar licht (re boven) zien we het niet. Deze straling is op haar weg door het heelal geabsorbeerd. De beelden door Hubble werden aangevuld met beelden van Spitser bij langere IR golflengtes. De helderheid van het stelsel hier laat vermoeden dat het vrij massief is.

De Krabnevel is het meest iconische overblijfsel van de ondergang van een ster. Het werd voor het eerst opgemerkt als een supernova in 1054 v.Chr. Vandaag is het zichtbaar als het overblijfsel van de explosie, een dichte nevel met een snel draaiende neutronster, of pulsar, in de kern. Het optisch beeld van de nevel, bekomen met de Hubble Space Telescope, is weergegeven in rood en oranje. De X-straling werd vastgelegd door Chandra X-ray Observatory en is blauw. Het Spitser IR-beeld is in het paars. Bij infrarode en optische golflengten zien we de ingewikkelde structuur van de nevel. De röntgenstraling is afkomstig van de meest energetische elektronen nabij de centrale pulsar.

Fig. 1.1.16

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 13

13 3/06/20 13:40

Infrarood Infrarood

Visueel Visueel

C Ruimte-observatoria 1. Het onmetelijk heelal

Elk deel van het spectrum heeft zijn eigen verhaal te vertellen en met de vloot ruimtetuigen waarover we beschikken, kunnen we het volledige stralingsspectrum, dat ons vanuit de ruimte bereikt, onderzoeken.

TG EV

Micro Micro

IG EN

TI A

EUCLID EUCLID

JWSTJWST

Planck Planck

Radio Radio

Â©

SPITZER SPITZER

Infrarood Infrarood SPECTR SPECTR -R -R

Micro Micro

ALMAALMA 2013 2013

Fig. 1.1.17

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 14

Radio Radio 3/06/20 13:40

Gamma Gamma

X X

NUSTAR NUSTAR

SWIFTSWIFT

CHANDRA CHANDRA

TG EV

HST HST

LISAPF LISAPF

FERMIFERMI

GALEXGALEX

TI A

XMM XMM -Newton -Newton

x x

IG EN

GAIA GAIA

HESS HESS

MAGICMAGIC

UV UV

Visueel Visueel

Gamma Gamma

GEMINI GEMINI

ÂŠ

UV UV

Gamma-stralen Gamma-stralen zijn zijn de meest de meest energetenergetische ische stralen stralen in het in het heelal. heelal. Ze worden Ze worden tegengehouden tegengehouden doordoor de atmosfeer de atmosfeer maar maar laten laten 'afdrukken' 'afdrukken' na die na die astronomen astronomen kunnen kunnen bestuderen bestuderen vanop vanop aarde. aarde. Kosmische Kosmische straling straling veroorzaakt veroorzaakt doordoor interactie interactie metmet de de aardatmosfeer aardatmosfeer eeneen lawine lawine van van secundaire secundaire deeltjes. deeltjes. Die Die worden worden opgevangen opgevangen in watertanks in watertanks waarbij waarbij kleine kleine flitsen flitsen (cherenkovstraling) (cherenkovstraling) ontstaan ontstaan die door die door detectoren detectoren op de op de bodem bodem van van de tanks de tanks worden worden waargenomen. waargenomen. Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 15

15 3/06/20 13:41

2. Onze aarde

1 Vul in: de maan, kunstmanen, satellieten

TG EV

Fig. 1.1.18

Satellieten rond de Aarde

Objecten die zich in een baan om een hemellichaam bevinden zijn

De aarde heeft één natuurlijke satelliet: . De door de mens gefabriceerde toestellen die in een baan om de aarde worden geplaatst noemen we . Ze zijn niet alleen interessant om naar

TI A

of (kunst de sterren te kijken. Je kan er ook de aarde mee bekijken en bestuderen.

IG EN

Vandaag de dag cirkelen er zo’n 2800 operationele en niet-operationele satellieten rondom onze planeet. Ze worden gebruikt voor tal van toepassingen, zowel commercieel als wetenschappelijk, civiel als militair.

Fig. 1.1.19

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 16

3/06/20 13:41

Afhankelijk van hun toepassingen kunnen we ze classificeren: 2 Zoek voor elk type voor welke toepassingen ze worden gebruikt. 3 Benoem bij elk type een voorbeeld Communicatiesatellieten:

Vb: Navigatiesatellieten:

Vb:

Observatiesatellieten:

TG EV

Vb: Onderzoekssatellieten:

Weersatellieten:

IG EN

TI A

Vb:

NOAA

Goes 13

Globalstar

Meteosat 10

Intelsat

Artemis

ÂŠ

GPS -III-A Galileo Navstar -2

Envisat

ERS Hubble

DMSP

SOHO Landsat Landsat 8

DSP

Sampex

Fig. 1.1.20

4 Vul in de kaders de satellietgroepen in.

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 17

17 3/06/20 13:41

1.2 D8

Onderzoeksmethoden

A De samenstelling van hemellichamen bepalen uit spectra Astronomen zijn erg geĂŻnteresseerd in de spectra van sterren. Die geven weer hoeveel licht er geproduceerd wordt bij elke golflengte. Een heet, dicht gas of plasma produceert een continu spectrum. Dat is een gelijkmatig spectrum waarin alle regenboogkleuren netjes in elkaar overlopen. Je verwacht dan dat de zon een continu spectrum heeft, maar in het zonnespectrum zien we duizenden zwarte lijntjes. Bepaalde golflengten ontbreken. Dit komt doordat de koelere ijlere oppervlaktelagen en gassen in de zonneatmosfeer bepaalde golflengten absorberen. donkere absorptielijnen

Atomen in de koelere zonneatmosfeer absorberen bepaalde EM energie. Daardoorinverschijnen donkere Atomen de koelere zonneatmosfeer absorptielijnen het spectrum. absorbereninbepaalde EM energie.

donkere absorptielijnen

TG EV

Daardoor verschijnen donkere absorptielijnen in het spectrum.

Fig. 1.2.1

absorptie gaswolk 1

continu spectrum

IG EN

absorptie gaswolk 2

TI A

Die donkere lijnen noemen we absorptielijnen en een spectrum met deze spectraallijnen een absorptiespectrum. Aan die spectraallijnen zien astronomen welke gassen in de atmosfeer van een ster voorkomen. Spectraallijnen kunnen ook veroorzaakt worden wanneer een koele gaswolk of de atmosfeer van een planeet zich tussen de ster en de waarnemer bevindt.

absorptie gaswolk 3

Fig. 1.2.2

ÂŠ

Of wanneer licht vanabsorptie een ster door een planeet weerkaatst wordt. Als we bijvoorbeeld op aarde het spectrum continu bestuderen van het zonlicht gaswolk 1dat weerkaatst wordt op de planeet Mars, zien we daarin extra absorptielijnen. spectrum Bepaalde golflengten worden geabsorbeerd absorptiedoor het oppervlak en de atmosfeer van de planeet Mars. Een derde soort spectrum is een emissiespectrum. gaswolk 2 Een hete ijle gaswolk in het heelal zendt ook zelf straling uit. De gassen stralen enkel bepaalde golflengten absorptie uit, het spectrum bestaat dus uit een reeks heldere spectraallijnen tegen een donkere achtergrond. gaswolk 3

Fig. 1.2.3

Het type spectrum dat je ziet, absorptie- of emissiespectrum, is afhankelijk van de temperatuur van het ijle gas ten opzichte van de achtergrond. Absorptiespectrum (Li)

Emissiespectrum (Li)

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 18

3/06/20 13:57

Het lijnenpatroon dat je ziet, is afhankelijk van de chemische samenstelling van het ijle gas. Elk element of molecule heeft zijn eigen specifiek patroon van lijnen. Als een koel gas bepaalde golflengten uit het licht van continu spectrum

een ster

zal hetzelfde gas bij een hogere temperatuur

licht van precies dezelfde golflengten . Met deze ‘vingerafdruk’ kunnen astronomen de samenstelling van sterren, nevels en planeten vanop een afstand bepalen.

Absorptiespectrum van Na

Absorptiespectrum van Hg

Onderzoek het zelf: Vlammen hebben verschillende kleuren naargelang de stoffen die verbrand worden. Uit de lessen chemie weet je waarschijnlijk dat magnesium vlam, koper met een vlam en andere stoffen met weer een

Emissiespectrum van Li

andere kleur.

Fig. 1.2.4

brandt met een

Absorptiespectrum van Li

TG EV

ICT-toepassing

• Wil je de vlamkleur van enkele stoffen onderzoeken, ga dan eens een kijkje nemen op http//stimulus.vub.ac.be. Klik achtereenvolgens aan  chemie  vuurwerk start. In het menu speelwijze kies je 'individu'. Klik in het volgende scherm 'ok' aan en ga vervolgens naar '0.3 samenstelling buskruit'. Klik nogmaals 'ok'. Hier kan je nu verschillende stoffen testen op vlamkleur. Sleep de erlenmeyer met een bepaalde stof naar het experimentsymbool vlamkleur. Bekijk de video en duid de vlamkleur aan op het spectrum.

TI A

• Op de volgende website kan je zelf de elementen in de atmosfeer van een ster proberen te identificeren aan de hand van absorptiespectra. http://www.learner.org/teacherslab/science/light/color/spectra/spectra_1.html http://www.pbs.org/wgbh/nova/origins/spectra.html

IG EN

B De temperatuur van sterren bepalen uit kleuren Op het eerste zicht lijken alle sterren hetzelfde.

Maar als we nauwkeuriger kijken naar bijvoorbeeld Orion, zien we dat de ster links boven (Betelgeuse) roder lijkt en de ster rechts onder (Rigel) blauwer.

Dat kleurverschil heeft te maken met de temperatuur.

Fig. 1.2.5

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 19

19 3/06/20 13:57

Onderzoek het zelf: Als je een spijker in een vlam houdt, wordt hij na enige tijd

Als je hem verder blijft verhitten in een zeer hete vlam wordt hij geleidelijk aan

Besluit: De kleur van een ster kan ons iets vertellen over de oppervlaktetemperatuur ervan. Een ster, die blauwwit licht uitzendt, heeft een lagere / hogere temperatuur dan een ster die rood licht uitzendt.

102 Zon ne 10

Zon n

est ra

103

stra le n

Astronomen hebben een classificatieschema opgesteld voor sterren. Hoewel het gebaseerd is op de absorptielijnen van sterren, zegt het spectraal type vooral iets over de oppervlaktetemperatuur van een ster.

Zon nes tra len

SUPERREUZEN

len

1Z onn est raa l

Poolster

Zon nes tra al

O.1

REUZEN

HOOFDREEKS

Levensduur 109 jaar

TG EV

helderheid (vergeleken met de zon)

Levensduur 108 jaar

Levensduur 107 jaar

Zon

103 Zo

nne st

raa l

WITTE DWERGEN

spectraal type

Levensduur 1010 jaar

Levensduur 1011 jaar

raa l

102 Zo

TI A

oppervlaktetemperatuur (in Kelvin)

Fig. 1.2.6

type

temperatuur

> 30,000 K

> 10,000 K

> 7,500 K

> 6,000 K

> 5,000 K

> 3,500 K

> 2,000 K

Fig. 1.2.7

Fig. 1.2.8

vb. de Zon

IG EN

Die oppervlaktetemperatuur verandert tijdens de levenscyclus van een ster, en dus verandert ook de kleur.

lichte ster 

rode reus  planetaire nevel  witte dwerg

C De beweging van hemellichamen bepalen met behulp van de golﬂengteverschuiving. (Dopplereffect)

Het verschil in toonhoogte dat je hoort tussen het aankomen en wegrijden van een ambulance, heet het Dopplereffect. Andere voorbeelden zijn: een trein die voorbij komt of een auto op het racecircuit, waarbij je als toeschouwer verschillende tonen hoort bij het aankomen en wegrijden. Als je zelf in een rijdende trein zit en de bel bij de spoorwegovergang rinkelt, hoor je een andere toonhoogte als je trein de bel nadert dan wanneer je trein zich van de bel verwijdert. Voor de ambulancier in de ambulance, de rijder in de racewagen of de fietser die staat te wachten aan de spoorwegovergang blijft het geluid van ambulance, racewagen of bel nochtans hetzelfde. Dit Dopplereffect speelt ook bij de EM-golven van bewegende hemellichamen.

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 20

3/06/20 13:57

Vul aan met: hoger-lager; naderen-verwijderen; groter- kleiner (2x); roder-blauwer Toon:

Bron: Frequentie:

TG EV

Golflengte:

IG EN

TI A

Lichtkleur:

Fig. 1.2.9

De meeste golflengteverschuivingen kan je niet zien met het blote oog, maar astronomen kunnen ze wel meten.

OPMAKER (DANIËLLE OF STIJN): WanneerZELF een ster op gelijke afstand van deIN waarnemer (stationair), INVULVLAKJES PLAATSEN/VERDELEN FUNCTIEblijft VAN LAY-OUTziet het licht er hetzelfde uit ongeacht vanuit welke richting men kijkt. EVENTUEEL TWEE GRAFIEKEN ELKAAR OPMAKER (DANIËLLE OFT.O.V. STIJN): VERSCHUIVEN / VERGROTEN / VERKLEINEN... INVULVLAKJES ZELF PLAATSEN/VERDELEN IN FUNCTIE VAN LAY-OUT

Onze zon is een goed voorbeeld van een ster die op gelijke afstand van de aarde blijft.

EVENTUEEL TWEE GRAFIEKEN T.O.V. ELKAAR VERSCHUIVEN / VERGROTEN / VERKLEINEN...

Als we de absorptiespectra van sterren bestuderen, merken we dat de spectraallijnen soms niet op hun plaats staan maar dat ze allemaal wat verschoven zijn naar dezelfde kant.

wijkende galaxie

stationaire ster

Als de spectraallijnen naar de rode kant van het spectrum verschoven zijn, spreken we van roodverschuiving. Dat betekent dan dat die ster

naderende galaxie

de afstand wordt steeds . Hoe groter de snelheid van de ster, hoe groter de verschuiving van de spectraallijnen.

Fig. 1.2.10

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 21

21 3/06/20 13:58

D De afstand, het reliëf en de rotatiezin van dichtbijgelegen hemellichamen bepalen met behulp van radar. 1 Wat doet de radar?

3 Kleine variaties in de tijdsduur worden veroorzaakt door

TG EV

Fig. 1.2.11

2 De afstand kan dan berekend worden uit

Ook hier kunnen we het Dopplereffect gebruiken om beweging te onderzoeken.

4 Het verschil in teruggekaatste golflengte tussen verschillende punten op de rand van het hemellichaam levert informatie over

Fig. 1.2.12

IG EN

TI A

5 Duid op de tekening de rotatiezin van het hemellichaam aan met pijlen. Radar wordt onder meer gebruikt om vanuit een ruimtesonde, die in een baan rond een hemellichaam is gebracht, het oppervlak van dit hemellichaam in kaart te brengen. Op basis van de radargegevens van de Magellan’s missie (NASA1990-1994) kon zo een topografische kaart opgesteld worden van het oppervlak van Venus. Het Venus Radio Science Experiment (VeRa) aan boord van de Venus Express (ESA2005-2014) verzamelde bijkomende gegevens.

hoogtemeting

Fig. 1.2.13

Fig. 1.2.14

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 22

3/06/20 13:59

1.3

Resultaten

A Afstanden in het heelal 1. Afstanden tot de zon Sorteer en groepeer in het onderstaand schema de volgende elementen op basis van hun afstand tot de zon. 97,44 x 1012 km

Uranus

2880 x 106 km

Grote Muur

28,38 x 1020 km

Nizar (in Grote Beer)

758,6 x 1012 km

Aarde

150 x 106 km

Virgo

4,65 x 1020 km

Crater

6,48 x 1020 km

Sirius

81,36 x 1012 km

Cassiopeia I

24,4 x 1018 km

Driehoeksnevel

22,5 x 1018 km

Proxima Centauri

40,68 x 1012 km

Venus

105 x 106 km

Saturnus

1425 x 106 km

Cetus A

Andromedanevel

27,8 x 1018 km

NGC 6822

Ros

119,11 x 1020 km

TG EV

14,5 x 1018 km

GROOTTEORDE AFSTAND

STRUCTUUR INVULLEN NA P 28

ELEMENTEN

TI A

IG EN

Â©

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 23

23 3/06/20 13:59

2. Afstanden in het heelal meten Je merkt dat de afstanden in het heelal gigantisch groot zijn. In ons voorstellingsvermogen lijkt het heelal wel oneindig groot. Onze ‘km’ of ’mijl’ zijn dan niet de meest aangepaste eenheden om dit soort afstanden te meten en daarom gebruiken ze in de sterrenkunde andere afstandsmaten. Bij het groeperen heb je ook gemerkt dat de afstanden binnen ons zonnestelsel van een andere grootteorde zijn dan de afstanden tot verre sterrenstelsels. Astronomen gebruiken hiervoor dan ook verschillende eenheden : Binnen het zonnestelsel Binnen ons zonnestelsel gebruiken ze de gemiddelde afstand tussen de aarde en de zon als maatstaf: de astronomische eenheid (astronomical unit: AU) 1 Een AU is km

1 AU =

TG EV

Dit wil dus zeggen dat planeten waarvan de afstand tot de zon kleiner is dan 1 AU, dichter bij / verder van de zon staan dan de aarde. Aarde

1 Au Mars

En dat bijvoorbeeld Saturnus met een afstand van 1 429 400 000 km van de zon, 1 429 400 000 km /150 000 000 km

Venus ± 1,5 Au

Zon Z

Mercurius

keer verder van de zon staat dan de aarde,

IG EN

Fig. 1.3.1

AU van de zon.

TI A

dus op

Grote getallen worden niet helemaal uitgeschreven, maar uitgedrukt in machten van 10. Zo wordt 100 (=10x10) geschreven als 102 en 1 000 000 (=10x10x10x10x10x10) als 106 .

B.v. 1,3 x 103 is dus 1,3 x 10 x 10 x 10 = 1300

2 Zet in de volgende tabel de afstanden van de planeten van ons zonnestelsel tot de zon om in km of AU.

MERCURIUS

KM 58.106

0,72

VENUS AARDE

150.106 1,5

MARS JUPITER

780.106

SATURNUS

1429.106 19,2

URANUS NEPTUNUS

4 500. 106

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 24

3/06/20 13:59

Buiten het zonnestelsel Buiten ons zonnestelsel is de AU niet meer de meest geschikte eenheid. De dichtstbijzijnde ster, Proxima Centauri, is zo’n 40 680 000 000 000 km of 271 200 AU van onze zon verwijderd. Kan je schatten hoe lang een ruimteschip met de snelheid van het licht onderweg zou zijn om Proxima Centauri te bereiken? 1 We berekenen het eens: Als de lichtsnelheid gelijk is aan

km/s, . 106 km/s

dan is het ruimteschip 40 680 . 109 km / (afstand/snelheid) = s onderweg naar Proxima Centauri. Hoeveel jaar is dit? (1j = 365 d, 1d = 24 h, 1h = 60 min, 1min = 60 s)

jaar

s/jaar

TG EV

Licht van Proxima Centauri is dus jaar onderweg tot bij ons. Als we dan zeggen dat de afstand tussen de zon en Proxima Centauri 4,3 lichtjaar is, dan komt dit overeen met de afstand die het licht aflegt in 4,3 jaar met een snelheid van 300 000 km/s. http://www.youtube.com/watch?v=O9xxis5-MtQ (Govert rekent voor hoe veel kilometer het licht aflegt in één jaar. Zo snap je waar de term 'astronomische getallen' vandaan komt.)

2 een lichtjaar (lightyear = ly) is

TI A

1 lichtjaar = km/s x s= Buiten ons zonnestelsel gebruiken we de afstand die het licht aflegt in een jaar tijd als maatstaf. !! EEN LICHTJAAR IS DUS EEN AFSTAND, GEEN TIJDSEENHEID !! 3 Stel dat de ster Sirius nu uit elkaar spat, in welk jaar zullen wij dat waarnemen ? (Sirius: 81,36 . 1012 km)

IG EN

Afstand in lichtjaar :

Tijd :

Buiten de Melkweg

Buiten de Melkweg, voor afstanden tot andere sterren, galaxies, clusters, … wordt door sterrenkundigen nog een andere eenheid gebruikt om afstanden weer te geven: de parsec (parallaxseconde). Hierbij wordt de astronomische parallax als maatstaf gebruikt.

WIST JE DAT Parallax werkt ook in het klein. Houd je vinger op armafstand en kijk met één oog naar je vinger en de achtergrond. Kijk nu met het andere oog en let op de plaats van je vinger tegen de achtergrond. Je ziet dat je vinger zich verplaatst heeft ten opzichte van de achtergrond. Dit is parallax. De grootte van het verschil in de positie is afhankelijk van de afstand van je oog tot je vinger. Houd je je vinger dichterbij en je ziet dat het verschil groter wordt

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 25

25 3/06/20 13:59

6 maanden 6 maanden later 6 later maanden later Parallax

ParallaxParallax

Parallax P

later

P P

huidige plaats huidige plaats van de aarde van de aarde huidige plaats Fig. 1.3.4 van de aarde

TI A

huidige plaats huidige plaats van de aarde van de aarde huidige plaats huidige plaats van de aardeFig. 1.3.3 van de aarde

6 maanden 6 maanden later later 6 maanden

6 maanden later

P P

stand van aarde stand van aarde 6 maanden eerder 6 maanden stand eerder van aarde stand van aarde 6 maanden eerder 6 maanden eerder

Fig. 1.3.2 6 maanden later

foto 6 maanden eerder eerder foto 6 maanden foto 6 maanden eerder

foto 6 maanden eerder

TG EV

basislijn:basislijn: diameterdiameter van aardbaan basislijn: diameter van aardbaan basislijn: diameter van aardbaan van aardbaan

Sterrenkundigen gebruiken de parallax-methode om de afstanden tot 'dichtbij zijnde sterren‘ te meten Ze nemen twee foto’s van de ster met een half jaar ertussen. In die tijd is de aarde parallaxparallax hoek hoek naar de andere parallax hoek huidige foto huidige fotoparallax hoek kant van de zon gereisd en kijkt huidige foto het observatorium vanuit een huidige foto P P andere positie naar de ster. P P Als je de afstand tussen de twee posities van het observatorium stand huidige stand weet en de parallaxhoek meet, huidige huidige van aarde van aardestand huidige stand van aarde kun je daaruit de afstandvan tot de aarde ster berekenen.

huidige plaats van de aarde

IG EN

Bij sterren die te ver staan is de parallaxhoek te klein om nauwkeurig gemeten te worden; dan worden nog andere methoden gebruikt om de afstand te meten.

1 parsec (pc)= de afstand tussen de aarde en een ster die een parallax van 1 boogseconde zou vertonen. tan p = 1 AU / r => r = 1 AU / tan p 1 pc = 1 AU / tan 1” (1”= 1/60.1’ en 1’= 1/60.1°) = 3,26 ly

Mpc =

1 ly =

1 Mpc =

D16

1 AU 1 AU

projectie van de van de projectie te meten te ster meten ster projectie van de projectie van de te meten ster parallaxparallax hoek hoek te meten ster = 1 boog = 1seconde boog seconde parallax hoek parallax hoek = 1 boog seconde seconde P= 1 boog P te meten te ster meten ster P te meten ster P te meten ster

1 AU

1 Parsec 1 Parsec

Fig. 1.3.5

1 Parsec

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 26

3/06/20 13:59

LEESTEKST

Maanparallax gemeten

Met je linkeroog zie je een voorwerp tegen een nét iets andere achtergrond dan met je rechteroog. Dat komt doordat je ogen niet op dezelfde plek staan. Sterrenkundigen gebruiken dit verschijnsel, de parallax ook om afstanden in het heelal te meten, zoals de afstand aarde-maan. door Gieljan de Vries Op 28 oktober 2004 verduisterde de aarde de maan: die trok door de schaduw van de aarde heen en scheen eventjes bloedrood aan de hemel. Twee sterrenkundigen zagen hun kans schoon om een klassieke sterrenkundige truc uit de kast te halen: de parallax- methode. Afstand schatten met een knipoog.

TI A

TG EV

Pete Cleary (Montreal, Canada) en Pete Lawrence (Selsey, UK) maakten op hetzelfde moment foto’s van de verduisterde maan. Door de afstand van 5220 kilometer tussen hun twee standplaatsen lijkt de maan op de foto van Cleary op een iets andere Fig. 1.3.6 Standplaatsen van Pete Lawrence (Selsey, UK) en Pete Cleary (Montreal, Canada) bron: NASA plek aan de hemel te staan dan op Lawrence’s foto. Met die gegevens, de afstand tussen de twee standplaatsen en wat meetkunde is de afstand tot de maan te berekenen. Cleary en Lawrence deden hun metingen in het kader van de online Lunar Parallax Demonstration, een internet-project om via parallax de afstand aarde-maan te meten.

IG EN

De twee sterrenkundigen namen op hetzelfde moment foto’s van de verduisterde maan. Omdat ze vanaf verschillende plekken op aarde naar de maan keken, zagen ze haar op verschillende plaatsen aan de hemel verschijnen: Lawrence zag de rechtermaan, Cleary de linker.

Fig. 1.3.7

Nieuws woensdag 3 november 2004 Dit is een publicatie van Kennislink

bron: Pete Lawrence

Afstanden in het zonnestelsel en in het heelal: 1 AU = 150.000.000 km

(astronomische eenheid)

1 ly = 9,46 x 1012 km

(lichtjaar)

1 Mpc = 3,26 x 106 ly

(megaparsec)

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 27

27 3/06/20 13:59

Zet de in km gegeven afstanden tot onze zon om naar AU, lichtjaar en Mpc. (1 Mpc = 3,26 ly) Markeer voor elk van deze hemellichamen de afstandsmaat die het best bruikbaar is. Markeer voor elk van deze hemellichamen de afstandsmaat die het best bruikbaar is. PROXIMA CENTAURI

ANDROMEDA

CETUS A

2 880 x 106 km

40,68 x 1012 km

20,81 x 1018 km

11 911 x 1018 km

Mpc

URANUS

TG EV

Mpc

B Structuur van het heelal D10

1. Ons zonnestelsel

TI A

6 E

IG EN

Fig. 1.3.8

Â©

Benoem de planeten en andere hemellichamen in ons zonnestelsel. PLANETEN

ANDERE HEMELLICHAMEN

7 8 28

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 28

3/06/20 13:59

2. Het heelal

planeet

planetenstelsel aarde

sterrenstelsel

Zonnestelsel

naburige planetenstelsels

ster planeten planetoïden manen meteoroïden kometen

Melkweg

groep of cluster

supercluster Virgo supercluster

zichtbaar universum

naburige superclusters

Virgo cluster

Fig. 1.3.9

TG EV

1 Combineer de volgende omschrijvingen met de juiste term. Kies uit: groep of cluster / planetenstelsel / supercluster / sterrenstelsel / waarneembare heelal = ster + planeten met hun bijbehorende manen + planetoïden + meteoroïden + kometen vb. Melkweg, Andromeda

Virgo

TI A

vb. lokale

= grote groep van sterren (met eventueel hun bijbehorende planeten e.d.), ook wel galaxie of melkwegstelsel genoemd.

= kleinere (< 50) of grotere (50-1000) groeperingen van galaxies (op deze schaal begint het idee van donkere materie. De galaxies in de grotere groeperingen bewegen te snel om enkel door

IG EN

hun eigen zwaartekracht samengehouden te worden, er is een extra kracht nodig)

Vb. Virgo

= een groot aantal groepen, clusters en individuele galaxies samen

Fig. 1.3.10

Astronomen gingen er lang van uit dat Superclusters de grootste structuren waren en dat ze gelijkmatig verdeeld waren in het heelal. Tot ze in 1983 de Grote Leegte en in 1989 de Grote Muur ontdekten. Als we met de huidige waarnemingsmethoden maximaal uitzoomen, zien we nu draderige netwerken bestaande uit galaxies, groepen, clusters en Superclusters. Tussen deze ‘muren’ liggen grote leegtes, een beetje zoals in een spons.

= tot nu toe zichtbare ruimte (15 miljard lichtjaar groot) waarvan, sinds het ‘begin der tijden’, licht ons heeft kunnen bereiken. Voor het theoretische heelal, waarin ons waarneembare heelal ingebed is, bestaan momenteel nog verschillende theoretische modellen.

2 Gebruik deze termen bij het benoemen van de structuren van het heelal in het schema van p. 23 3 Positie van de aarde in het zonnestelsel. Omschrijf de positie van de Aarde voor een marsmannetje zonder het woord aarde te gebruiken. (zie fig. 1.3.8 en 1.3.9)

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 29

29 3/06/20 13:59

C Ontstaan en evolutie van het heelal 1. Ontstaan D11

De oerknaltheorie In 1915 stelt Albert Einstein zijn Algemene relativiteitstheorie voor en legt daarmee de grondslag voor kwantitatief onderzoek in de kosmografie. Met deze theorie voegt hij een vierde dimensie toe aan onze driedimensionele voorstelling van de ruimte: nl. de ‘tijd’ Deze vier-dimensionele ‘ruimte-tijd’ kan vervormd worden.

Fig. 1.3.11

TG EV

Als we de geldigheid van de algemene relativiteitstheorie aannemen en we gaan ervan uit dat het heelal overal en in alle richtingen gelijk is (homogeen en isotroop), dan zijn er 3 modellen voor het heelal:

HEELAL

vlak Euclidisch of ‘vlak’

open ‘als het oppervlak van een zadel’

uitzetten en dan samentrekken eindig

eeuwig uitzetten met v ® 0 oneindig

eeuwig uitzetten

< 10 miljard jaar

= 10 miljard jaar

10 - 15 miljard

TI A

GEOMETRIE LOT

LEEFTIJD

GEMIDDELDE DICHTHEID

IG EN

GROOTTE

Fig. 1.3.12

gesloten ‘als het oppervlak van een bol’

Aleksandr Friedmann baseert zich op Einsteins relativiteitstheorie en komt in 1922 met 3 wiskundige modellen voor de evolutie van het heelal.

< kritische dichtheid

oneindig jaar

= kritische dichtheid

> kritische dichtheid

In 1924 ontdekte Edwin Hubble sterrenstelsels buiten onze Melkweg en bestudeerde ze aan de hand van hun spectra. Deze stelsels bleken een roodverschuiving te vertonen, m.a.w. ze bewegen van ons weg (zie § 2.1 p 21). De jaren nadien onderzocht hij de roodverschuiving van een groot aantal sterrenstelsels.

Fig. 1.3.13

George Lemaître interpreteert de roodverschuivingen in het spectrum van sterrenstelsels als Dopplereffecten en stelt in 1927 dat het heelal uitdijt. Uit de gegevens van vele sterrenstelsels berekent hij de constante waarmee die Fig. 1.3.14 expansie gebeurt. (zie ‘Hubbleconstante p. 31)

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 30

3/06/20 13:59

1 Bekijk de gegevens in de spectra van de volgende stelsels aandachtig. zichtbaar licht afstand tot de Zon

infrarood Zon (stationaire bron)

snelheid

(geen roodverschuiving)

D = 0 Mpc Zon

v = 1.210 km/s

stelsel in Virgo

D =17 Mpc Virgo

v = 15.000 km/s

stelsel in Ursa Major

D = 210 Mpc v = 21.600 km/s

Ursa Major

stelsel in Corona Borealis

TG EV

D = 210 Mpc

v = 39.300 km/s

D = 560 Mpc

stelsel in Boötes

IG EN

Wat kan hij hieruit besluiten?

TI A

D = 870 Mpc

Boötes

stelsel in Hydra

v = 61.200 km/s

Corona Borealis

Hydra

v = H0 . D

(H0 : Hubbleconstante)

Twee jaar na Lemaître beschrijft ook Hubble dit verband in de Hubble wet: alle afgelegen sterrenstelsels verwijderen zich met een snelheid proportioneel tot de afstand.

2 Als we nu aannemen dat het beeld van het uitdijende heelal juist is en we gaan in gedachten terug in de tijd, wat kan je dan concluderen over hoe het heelal vroeger was?

Lemaître maakte in 1931 ook die redenering en kwam zo tot de theorie dat het heelal ontstaan moest zijn uit de explosie van een oeratoom. Tegenstanders van de theorie (vb. Fred Hoyle) spraken spottend over de ‘Big Bang’. George Gamow realiseerde zich dat het jonge, compacte heelal zo heet moet zijn geweest dat er zich spontane kernfusiereacties voordeden. Hierbij werden volgens hem alle elementen in het heelal gevormd.

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 31

31 3/06/20 13:59

D12

Bevestigingen van de oerknal 1 De 4 lichtste scheikundige elementen (H, D, He en Li) komen in oude sterren voor in een verhouding die overeenkomt met die van het oerknalmodel. 2 De leeftijd van de oudste sterren is vergelijkbaar met de veronderstelde leeftijd van het heelal. 3 Ontdekking van de kosmische achtergrondstraling : CMB CMB = In 1948 voorspelt George Gamow dat de oerknal een reststraling zou veroorzaken. Die straling is ondertussen wel afgekoeld maar kan niet weg zijn. In het huidige heelal zou ze waarneembaar moeten zijn als kosmische achtergrondstraling met een temperatuur van 3 à 5 K, dus microgolven.

TG EV

1965: Penzias en Wilson vangen een onverklaarbaar signaal op dat gelijkmatig vanuit alle richtingen leek te komen en geen aardse bron bleek te hebben: de CMB

De Big Bang Gang

Noteer het passende nummer bij de juiste wetenschapper 1945: “hete” oertijd  elementen gevormd 1948: voorspelt reststraling

1927: uitdijend heelal 1931: explosie oeratoom

1922: 3 modellen van heelal: 4 gesloten, vlak, open

1915: relativiteitstheorie • ruimtetijd • statisch heelal

BIG BANG ! 1924: sterrenstelsels buiten de Melkweg 1929: “Hubble-wet”

IG EN

TI A

Fig. 1.3.15

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 32

3/06/20 13:59

2. Evolutie

2. Inflatie In de fractie van een seconde na de Big Bang neemt de ruimtetijd met een factor 10 78 toe . Het heelal koelde bijna onmiddellijk af en de inflatie was voorbij.

Van Big Bang tot nu

1. Big Bang In een oneindig kort moment, 13,82 miljard jaar geleden wordt het heelal geboren uit een singulariteit, een punt met een oneindig klein volume en een oneindig grote dichtheid.

3. Vroege heelal Het vroege heelal was heet en ondoorzichtig . Fundamentele deeltjes krijgen massa en uit het quark -gluon plasma ontstaan protonen en neutronen. De temperatuur daalt een miljoen graden en de eerste ionen worden gevormd.

TG EV

4. Recombinatie: CMB komt vrij Na 400 000 jaar is het heelal voldoende afgekoeld om neutrale H en He atomen te laten ontstaan. Hierdoor kan licht loskomen en vrij reizen. De nagloed van de oerknal komt vrij en het heelal wordt transparant.

IG EN

5. Dark ages Er zijn nog geen sterren, dus nog geen nieuwe lichtbronnen. Wolken van donker H-gas koelen af en versmelten.

TI A

2 1

6. Reïonisatie: eerste sterren De gaswolken verdichten. De eerste sterren , 300 milj jaar na de Big Bang, bestaan enkel uit H en He. Ze bestaan slechts kort en exploderen tot supernova’s. Opeenvolgende generaties van sterren vormen zich uit de overblijfselen van eerdere sterren.

Fig. 1.3.16 Fig.

7. Vorming van sterrenstelsels Door de zwaartekracht worden sterrenstelsels gevormd die samensmelten en uiteengaan. Steeds grotere atomen worden gevormd en uiteindelijk kunnen 9 miljard jaar na de Big Bang planetenstelsels ontstaan. 8. Versnelde uitdijing Zo’n 5 miljard jaar geleden begint donkere energie de uitdijing van het heelal te versnellen.

En vóór de Big Bang? We moeten ons de oerknal niet voorstellen als een explosie op een bepaald tijdstip ergens in een leeg heelal. Zowel ruimte als tijd ontstonden bij de oerknal, evenals materie en energie. Deze vraag heeft dus eigenlijk geen zin, er was geen ‘vóór‘. Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 33

33 3/06/20 13:59

D13

Uitdijing van het heelal: krentenbroodmodel Hoe en hoe snel gebeurt de uitdijing van het heelal? Wij denken over beweging als dingen die door een ruimte heen bewegen. Je denkt dan misschien dat sterrenstelsels uit elkaar gaan omdat ze door de ruimte bewegen, maar dat is niet zo. Er komt in de loop van de tijd gewoon steeds meer ruimte bij, het heelal zet uit. LEESTEKST

Gedachte-experiment:

krentenbrood = heelal krenten = stelsels

TI A

TG EV

Het deeg stelt de lege ruimte voor. Het rijzen van het deeg is het uitdijen van die lege ruimte. De rozijnen zijn de sterrenstelsels. Ze bewegen zelf niet maar ze worden door het rijzende deeg meegevoerd. Daardoor komen ze op steeds grotere onderlinge afstand. Zo gaat het met de sterrenstelsels ook, ze worden meegevoerd door de uitdijende ruimte.

IG EN

Stel nu, je zit op één van die rozijnen. De rozijnen vlakbij zitten in het begin op 1 cm en na een uur rijzen op 3 cm van jou. Ze hebben zich van je verwijderd met een snelheid van 2 cm/h. De rozijnen verder, die aanvankelijk op 2cm zaten, zitten na een uur rijzen dan op 6 cm. Ze gingen dus twee keer zo hard, met 4 cm/h. Rozijnen op 3 cm eindigen op 9 cm = 6 cm/h. De Hubbleconstante voor het rozijnenbrood is dus 2 centimeter per uur per centimeter. Voor elke extra centimeter afstand is de snelheid 2 centimeter per uur hoger.

In het heelal geldt momenteel dat de vluchtsnelheid voor elke extra megaparsec afstand ongeveer 67,3 kilometer per seconde hoger is; dan heb je dus een Hubbleconstante van (67,3 km/s)/Mpc. Ziehier: de snelheid waarmee het heelal uitdijt.

De expansie van het heelal geeft ook een andere verklaring voor de roodverschuiving in het licht van verre objecten. Hoe verder een object van de aarde is verwijderd, hoe meer de tussenliggende ruimte uitgezet is. Het licht wordt dus onderweg ‘uitgerekt’ en verschuift daardoor naar het rode eind van het spectrum. Straling van heel verre sterren zal ons dus niet bereiken als zichtbaar licht, maar eerder als infrarode, microgolf of zelfs radiostraling. En vermits uitkijken in de ruimte overeenkomt met terugkijken in de tijd, zullen we de vroege geschiedenis van ons heelal dus moeten bestuderen in de rode kant van het spectrum. Fig. 1.3.17

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 34

3/06/20 13:59

Kosmische microgolf achtergrondstraling: studie van de uitdijing In gelijk welke richting, als je ver genoeg kijkt, zie je de geschiedenis van het heelal. Het vroegste en oudste licht dat we kunnen zien is de lichtflits van de oerknal die 378 000 jaar na de Big Bang vrijkwam op het moment dat het heelal transparant werd. Het is de grens van het voor ons waarneembare heelal. Dat licht is onderweg samen met de ruimte uitgerekt en nemen wij nu waar als micro- en radiogolven: de CMB. Uit de WMAP-gegevens bleek dat het heelal 13,73 miljard jaar geleden zou zijn ontstaan. Het liet toe een aantal theorieën te verwerpen en toonde aan dat het heelal slechts voor 4% uit gewone materie bestond en verder 23% donkere materie en 73 % donkere energie.

TG EV

1992 : COBE (Cosmic Background Explorer) detecteert fluctuaties rond een gemiddelde CMB-temperatuur van 2,73 K. Het geeft een beeld van het heelal 380000 jaar na de Big Bang. 2003 : WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) heeft een hogere resolutie m.a.w. kan nog kleinere temperatuurverschillen meten.

TI A

Fig. 1.3.18 Uit de WMAP-gegevens bleek dat het heelal 13,73 miljard jaar geleden zou zijn ontstaan. Het liet toe een aantal theorieën te verwerpen en toonde aan dat het heelal slechts voor 4% uit gewone materie bestond en verder 23% donkere materie en 73 % donkere energie.

IG EN

2013: Planck ‘Surveyor’ heeft nog nauwkeuriger technologie en laat details zien in de CMBstructuur die voordien onzichtbaar waren. D14 26,8% donkere materie

Het heelal lijkt minder snel uit te dijen en dus iets ouder te zijn, nl. 13,82 miljard jaar. Ook de verdeling van materie en energie werd bijgesteld: 4,9% gewone materie, 26,8% donkere materie en 68,3% donkere energie.

4,9% gewone materie

68,3% donkere energie

Fig. 1.3.19

Maar het vreemdste lijkt de ongelijkmatige Fig. 1.3.20 helderheid van het signaal. Deze anomalieën zouden kunnen leiden tot nieuwe inzichten over de inflatie en leidden tot nieuwe speculaties over een eventueel multiversum. Fig. 1.3.21

De aankondiging van BICEP2 (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarisation) begin 2014, dat ze in de CMB de afdruk hadden gespot van primordiale gravitatiegolven (rimpels in de ruimtetijd als gevolg van de inflatie) bleek voorbarig te zijn. Ze hebben wel iets geregistreerd, maar er is te veel ruis om conclusies te trekken. Wetenschap is dan ook een proces, en een proces houdt ook misstappen, dead ends en koerswijzigingen in.

BICEP2 B-mode signal

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 35

35 3/06/20 13:59

Versnelde expansie: donkere energie?

D15

Het heelal zet uit, dat staat vast. De vraag is of die uitzetting altijd blijft duren of niet. Er zijn in het heelal 2 krachten aan het werk die elkaar tegenwerken: -

door de Big Bang.

Dit geeft 2 mogelijkheden voor de evolutie van het heelal:

(gravitatie) door de aanwezige materie.

TG EV

toekomst

Big Bang Big Crunch

Big Chill

Fig. 1.3.23

Big Chill*



genoeg materie om de  uitdijing te stoppen



eeuwig vertragen  sterren doven uit heelal wordt koud



te weinig materie om de  uitdijing volledig te stoppen



IG EN

Big Crunch

TI A

1 Verbind de naam met de bijhorende delen van de verklaring. (* Big Chill: ook Big Freeze of Heat Death genoemd)

eerst vertragen tot stilstand, daarna krimpen

(* Big Chill: ook Big Freeze of Heat Death genoemd)

Fig. 1.3.24

Sinds begin jaren ‘90 beseffen astronomen dat er meer materie in het heelal is dan degene die we kunnen zien. Donkere materie: (blauw weergegeven op foto fig. 1.3.24) • We zien ze niet want er is geen interactie met EM-straling. • We weten dat ze er is via de zwaartekracht die ze uitoefent op de zichtbare materie. 2 Op basis van berekeningen van de totale hoeveelheid materie in het heelal (aan de hand van het zwaartekrach effect ervan) leek het Big Chill scenario het meest waarschijnlijk, m.a.w. De uitdijing zou dan op dit moment moeten vertragen / versnellen. 36

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 36

3/06/20 13:59

Eind jaren ‘90 blijkt uit studies van de roodverschuiving van verre supernova’s dat de uitdijing van het heelal niet vertraagt, maar zo’n 5 miljard jaar na de oerknal zelfs nog begon te versnellen. Verklaring: Donkere energie = een onbekende afstotende kracht (negatieve zwaartekracht) die de uitdijing van het heelal versnelt. (Het is een eerder globale kracht die lijkt samen te hangen met het vacuüm in de ruimte. Ze zou kunnen verklaren waarom clusters web-achtige filamenten vormen rond grote leegtes. Zie fig.1.3.9 p.28) Hierdoor is er nog een derde mogelijkheid voor de evolutie van het heelal: Big Rip.

TG EV

versnelde uitdijing

verste supernova

vertraagde uitdijing

TI A

TIJD (-1,5 miljard jaar)

HEDEN

3 Big Rip: donkere energie doet het heelal sneller en sneller uitdijen totdat

BIG BANG

UITDIJEND UNIVERSUM

IG EN

Fig. 1.3.25

toekomst

Door de waarneming van de versnelling van de uitdijing is het Big Crunch scenario onwaarschijnlijk geworden. En of het dan Big Rip of Big Chill wordt, hangt af van wat donkere energie is en of ze constant zal blijven of even plots zal verdwijnen als ze verschenen is. In elk geval heeft het heelal nog tientallen miljarden jaren te gaan, we hebben dus nog alle tijd om het uit te zoeken.

Big Chill Big Bang

Fig. 1.3.26

Big Rip

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 37

37 3/06/20 13:59

3. Wat brengt de toekomst? Ons Zonnestelsel vandaag

Onze Zon evolueert

Zon

Mercurius

0,38 AU

Venus

Aarde

0,72 AU

Mars

1 AU

1,52 AU

+ 7,5 miljard jaar

Zon =

rode reus Aarde

vandaag

Geleidelijke opwarming

Geboorte

Rode Reus

Planetaire Nevel

miljard jaar

1,69 AU

Levenscyclus van de Zon

Mars

1,1 AU

Fig. 1.3.26

TG EV

Over 5 miljard jaar begint de aftakeling van onze Zon en wordt ze een ‘rode reus’. Fig.1.3.26 Tijdens de overgang worden Mercurius en Venus verzwolgen. Aan het einde van het rode-reus-stadium zal de Zon haar buitenste lagen vernevelen en zo een ’planetaire nevel’ vormen. Vervolgens blijft een ’witte dwerg’ over. Fig. 1.3.27 Maar lang voor de Zon een rode reus wordt, zal haar toegenomen hitte alle leven op aarde vernietigd hebben.

Toenemende zonnetemperatuur warmt onze oceanen op en vernietigt alle leven op aarde

Fig. 1.3.27

TI A

Fig. 1.3.27

Witte Dwerg

IG EN

De Melkweg botst met het Andromedastelsel

Over 4,5 miljard jaar botst de Melkweg met het Andromedastelsel. De stelsels zullen door elkaar vliegen en herhaaldelijk naar elkaar en weer uit elkaar gaan tot ze na een miljard jaar samengesmolten zijn. De sterren in elk sterrenstelsel liggen zo ver uit elkaar dat ze niet met elkaar botsen. Ze komen wel in nieuwe omloopbanen terecht. Uit de botsing van het interstellaire gas ontstaan nieuwe sterren.

De reeks foto’s schetst de voorspelde samensmelting zoals die gezien zou worden vanop aarde. Het eerste beeld stelt vandaag voor, het laatste beeld is zoals het binnen 7 miljard jaar zal zijn

Fig. 1.3.28

Opeenvolgende illustraties van de botsing van het Melkwegstelsel met het Andromedastelsel Bron: NASA, ESA

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 38

3/06/20 14:00

2 Bewegingen van de Aarde 2.1 D16

De aardrotatie

A Kenmerken 1. Waarnemingen N

Overdag

O O

Welke bewegingen zien we de zon maken in de loop van de dag?

klimt naar het

TI A

's Nachts

en gaat onder in het Dit is in wijzerzin/tegenwijzerzin.

TG EV

en gaat onder in het Dit is in wijzerzin/tegenwijzerzin. In het zuidelijk halfrond krijgen we een andere beweging. De zon komt op in het

De zon komt op in het

1 Duid op fig. 2.1.1 met een pijl de zin van de beweging van de zon aan. Vul in : noorden, oosten, zuiden, westen

Fig. 2.1.1 1212u u

IG EN

2 Wat de zon overdag doet, doen de sterren ‘s nachts. Welke beweging zien we de sterrenhemel ‘s nachts maken op het noordelijk halfrond? fig. 2.1.1

18 u 18 u

Poolster Poolster

6u 6u

Voor fig. 2.1.3 gebruikte de fotograaf een sluitertijd van meerdere uren zodat de sterren op de foto door hun beweging om de hemelpool lange sporen achterlieten. Het punt in het midden is de poolster.

Aan de polen zien we de sterren een cirkelvormige baan beschrijven. De poolster staat in onze waarneming stil aan de hemel.

0u 0u

3 Duid op fig. 2.1.3 met een pijl de bewegingsrichting aan

Fig. 2.1.3

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 39

39 3/06/20 14:00

2. Schijnbewegingen Je zit in een vertrekkende trein en de trein naast je staat stil. 1 Wat ervaar je? Wat we zien is een schijnbeweging. Zo is het bewegen van de zon en de sterren ook een schijnbeweging. Moesten het de sterren zijn die bewegen, wat zou dit dan betekenen voor de bewegingssnelheid van de sterren, gelet op de grote afstand van de sterren tot de aarde?

Niet de zon en de sterren bewegen, maar de aarde draait om haar as: aardrotatie.

2 Een rotatie duurt uur = etmaal. De denkbeeldige as waarrond de aarde draait, gaat door de polen.

TG EV

3. Echte beweging

IG EN

TI A

1 Teken op een bolvormig voorwerp (bal – wereldbol) een stip. Duid N-pool en Z-pool aan op de bol. Belicht (met een zaklamp) de bol en laat die draaien zodat het licht eerst het oosten en daarna het westen van de stip belicht.

W O

Fig. 2.1.4

In welke zin draait de stip?

De zin van de aardrotatie is van

naar

2 Een astronaut kijkt vanuit de ruimte naar de aardrotatie: met zicht op de N-pool ziet hij de aarde draaien in wijzerzin/tegenwijzerzin, met zicht op de Z-pool ziet hij de aarde draaien in wijzerzin/tegenwijzerzin.

4. Rotatiesnelheid

omtreksnelheid

hoeksnelheid NP

km / 24 u

1 rotatie / dag Evenaarsvlak

km / 24 u =

°/

Evenaar

km / u

= Fig. 2.1.5

u °/u

Beweegt een inwoner van België met een grotere rotatiesnelheid dan een inwoner van Ecuador?

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 40

3/06/20 14:00

D17

B Gevolgen van de aardrotatie 1. Afwisseling dag-nacht Omdat de aarde een bolvorm heeft, kan de zon maar de helft verlichten.

TG EV

Fig. 2.1.6

Gevolg: door de aardrotatie

2. Vorm van de Aarde

TI A

De aarde heeft geen perfecte bolvorm maar is afgeplat aan de polen.

IG EN

Bij het nemen van een bocht duwt de centrifugaal-kracht of kracht de auto naar de buitenzijde van de bocht. Een emmer vol water kan je ronddraaien zonder dat het water uit de emmer stroomt. De centrifugaal-kracht houdt het water in de emmer.

Omdat de aarde om haar as draait, werkt op de planeet ook de centrifugaal-kracht die op de evenaar het grootst is. Het binnenste van de aarde is plastisch. Vandaar dat de aarde afgeplat is aan de polen. Noordpool

ÂŠ

b (polaire straal) = 6356,19 km

Evenaar

Fig. 2.1.8

a (equatoriale straal) = 6378,16 km

Zuidpool

Deze vervorming van de aarde zorgt ook voor de vervorming van het zwaarteveld. De valversnelling is aan de polen groter dan aan de evenaar. Dit zorgt ervoor dat een persoon die op de evenaar 80 kg weegt, op de polen op dezelfde weegschaal 80,424 kg zal wegen. Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 41

41 3/06/20 14:00

D18 D19

3. Plaatsbepaling 1 Via GPS = G P S bekomen we een exacte plaatsbepaling. GPS geeft de nauwkeurige ligging van een punt door gebruik te maken van 2 coördinaten, en

die in °, ’ en “ de afstand weergeven tot 2 nullijnen:

Kenmerken

TG EV

Fig. 2.1.10

- meridiaan 

nullijn =

TI A

nullijn =

IG EN

- parallel 

2 Bepaal de ligging van - Zottegem

- Providenija - Santa Fe

D20

- Mbandaka - Hammerfest Situeer deze plaatsen met hun eerste letter op bovenstaande wereldkaart.

4. Tijdsbepaling

Zonnetijd Z O N L I C H T

Teken met een rode lijn op de aardbol de grens licht/donker W = de schaduwlijn Geef de rotatiezin van de aarde aan met een pijltje. Duid aan waar het vroeger (<) en later (>) is. Fig. 2.1.11 S De schaduwlijn valt nu samen met een meridiaan. Alle punten op eenzelfde meridiaan hebben dezelfde tijd ten opzichte van de zon = zonnetijd. Ze hebben dus ook op hetzelfde ogenblik middag, vandaar dat meridianen ook middaglijnen worden genoemd.

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 42

3/06/20 14:00

Uurgordels Je stapt in het vliegtuig in Amsterdam. Op de klok in de luchthaven is het 14.15 u. Je stapt uit het vliegtuig in New York. Op de klok in de luchthaven is het 16.25 u. 1 Tijdsverschil?

Dit is niet de werkelijke vliegtijd.

2 Zoek op de kaart van de uurgordels het tijdsverschil tussen Amsterdam en New York. u. De werkelijke vliegtijd is dus

Op de hele aarde kunnen we tijdsgordels afbakenen waarbinnen het tijdsverschil ten hoogste één uur bedraagt.

TG EV

3 De aarde roteert in 24 uur over °. Tijdens 1 uur over °. Bij een verplaatsing naar het oosten wordt het vroeger/later en moeten we dus uren aftrekken/bijtellen. Bij een verplaatsing naar het westen wordt het vroeger/later en moeten we dus uren aftrekken/bijtellen. De 0-meridiaan van Greenwich is het centrum van de GMT-zone (Greenwich Mean Time). Deze zone strekt zich uit van 7,5°W tot 7,5°E. Opschuivend naar het oosten krijgen we: de Midden-Europese tijd (MET = GMT+1) en de Oost-Europese tijd (OET = GMT + 2). GMT -1

MET

OET

GMT +1

GMT +2

GMT +3

TI A

GMT

MET

OET

Fig. 2.1.12

Verklaring:

IG EN

4 Wat valt op aan de grenslijnen op de atlaskaart

In België nemen we de MET aan, niettegenstaande we in de GMT-gordel zitten.

Datumgrens Als je vanaf de nulmeridiaan 180° naar het oosten gaat is het tijdsverschil

Als je vanaf de nulmeridiaan 180° naar het westen gaat is het tijdsverschil evenaarsvlak

Ter hoogte van de 180°-meridiaan geeft dit een verschil van Als het op de nulmeridiaan maandag 14 u. is, welke dag en hoe laat is het dan ten oosten en ten westen van de 180°-meridiaan? (Vul in op de figuur)

0°

.........

De 180°-meridiaan is dus de Waar ligt deze grens? Aan de polen convergeren alle tijdszones.

.........

180° ...........................

...........................

Fig. 2.1.13

UCT: standaardtijd. Is gebaseerd op een atoomklok en gecoördineerd met de rotatie van de aarde. GMT: astronomische tijd. Om het door de vertraagde aardrotatie veroorzaakte verschil te compenseren moeten er schrikkelseconden worden gebruikt. GMT verwijst naar tijdszones. Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 43

43 3/06/20 14:00

Zomertijd - Wintertijd In vele landen van vooral het noordelijk halfrond werd vanaf 1973 in de zomer de zomertijd ingevoerd. Volgens afspraak is het dan 1 uur later dan in de tijdzone. Zomertijd: Als het Zomertijd wordt gaat de klok van 02 uur 's nachts naar 03 uur 's nachts, vooruit dus. Wintertijd: Als het Wintertijd wordt gaat de klok van 03 uur 's nachts naar 02 uur 's nachts, achteruit dus De Zomer-/Wintertijd regeling is voor heel Europa van toepassing. Bekijk hier wanneer de klok een uur vooruit of terug / achteruit gezet moet worden. Een handig ezelsbruggetje om te onthouden wanneer de klok vooruit gezet moet worden: In het Voorjaar de klok Vooruit zetten Dat betekent automatisch dat de klok in het najaar een uur terug gezet moet worden. Klok één uur vooruit om 02:00 naar 03:00 uur

Klok één uur achteruit om 03:00 naar 02:00 uur

1 Een uur

Een uur

slapen!

= dus één uur

slapen!

TG EV

= dus één uur

Fig. 2.1.14

De verandering van uur gebeurt in de nacht van zaterdag tot zondag het laatste weekend van maart en oktober. Het systeem van de zomertijd staat ter discussie. Waarom?

D20

IG EN

TI A

2 Zoek voor- en nadelen (economie, gezondheid, energie, milieu, psychosociaal, …)

3 Als het in België 12 u. wintertijd is, hoe laat is het dan in Japan?

verschil

Japan

België

Berekening:

Als het in Brussel 10 u. zomertijd is, hoe laat is het dan in Los Angeles? Brussel

Los Angeles

verschil Berekening: Als het in Brussel 5 u. zomertijd is, hoe laat is het dan in India? België

India

verschil Berekening:

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 44

3/06/20 14:00

4 Je vertrekt in Singapore maandag om 20.00 u. naar Sydney. De vlucht duurt 7u.20’. Hoe laat, plaatselijke tijd, kom je aan en welke dag? Singapore

Sydney

verschil Berekening: Je vliegt vanuit Mombassa naar Brussel. Als je om 20.45 u. plaatselijke tijd landt, na een vlucht van 8u.35’, hoe laat ben je dan vertrokken in Kenia? Mombassa

Brussel

verschil

Berekening:

Afwijking van winden

TG EV

1 Trek op een blad een lijn van boven naar onder en laat het blad tegelijkertijd van links naar rechts bewegen. Trek op een bol een lijn van boven naar onder en van onder naar boven terwijl de bol draait van links naar rechts. Wat merk je?

Doordat de Aarde van W naar E draait krijgen we een afwijking van de winden: coriolis-effect. In het noorden wijken de winden af naar rechts vanuit de plaats waar de wind vertrekt. In het zuiden wijken de winden af naar links. 60°N

60°N

30°N

TI A

30°N

0°

30°S

IG EN

60°S

Fig. 2.1.15

60°N 30°N 0°

0° 30°S 60°S

30°S 60°S

Bij het ontstaan van een wervelwind waait de wind naar de lagedrukkern. Door het coriolis-effect wijken de winden af en gaan ze draaien. halfrond

2 Duid op de foto’s de draairichting aan rond het oog van de cycloon.

halfrond

Fig. 2.1.16

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 45

45 3/06/20 14:00

2.2

De aardrevolutie

A Kenmerken 1. Waarneming Overdag In de loop van een jaar zien we de zon niet altijd op dezelfde hoogte boven de horizon klimmen. Gevolg hiervan zijn de seizoenen.

TG EV

1 Vul op de figuur in * periode: 21/3, 21/6, 23/9, 22/12 (op rode stippellijn) * seizoen (witte kaders) * dag >, = of < nacht * windrichting bij open ondergaan van de zon (op blauwe stippellijn)

E …….

…….

8.30 u

7u 4.30 u

………...

TI A

……...

21 u

…….

Fig. 2.2.1

16.30 u

……. W

IG EN

2. Verklaring

19 u

……...

Vorm van de beweging = ellipsbaan

Keppler: “Planeten beschrijven een ellipsvormige baan om de zon met de zon in één van de brandpunten.” 22/23 september

poolster

Herfst

23°

Zomer

21/22/ december

perihelium 3 januari

147.10 6 km

ZON

152.10 6 km

aphelium 4 juli

Winter 20/21 juni Lente

ECLIPTICAVLAK

20/21 maart

Het ecliptica vlak is het vlak van de baan van de aarde rond de zon. 46

Fig. 2.2.2

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 46

3/06/20 14:00

Het verst verwijderde punt op de baan rond de zon is het aphelium. Het perihelium is het punt dat het dichtst bij de zon gelegen is. 1 Een verschil van miljoen km mag dan in absoluut getal veel lijken, op een straal van 150 miljoen km is dit gering. Die ellipsbaan is dus vrij rond. 2 In welk seizoen staat de aarde het dichtst bij de zon Wanneer de aarde dichter bij de zon komt beweegt ze sneller (wetten van Keppler). Als gevolg daarvan duurt de winter bij ons een week korter dan in de zomer.

1 omwenteling duurt 365 dagen 5 uur 48 minuten en 45,2 seconden. De Romeinen voerden een schrikkeljaar in om de 4 jaar.

D23

3 Wat betekent dat voor een Australiër?

1900:

2019:

TI A

2000:

Schuine stand van de aardas ten opzichte van het eclipticavlak.

IG EN

D24

2016 :

TG EV

4 Maar 5 uur 48 minuten ≠ 6 uur. Oplossing: normaal jaar: 365 dagen  om de 4 jaar: 366 dagen (schrikkeljaar)  eeuwjaren: 365 dagen  eeuwjaren deelbaar door 400: 366 dagen (schrikkeljaar) Voorbeelden: hoeveel dagen tellen de volgende jaren?

De aardas is de denkbeeldige lijn die de Noordpool met de Zuidpool verbindt. Hij staat schuin op het eclipticavlak en blijft tijdens de hele omwenteling rond de zon evenwijdig aan zichzelf. Hierdoor verandert tijdens het jaar het gedeelte van de aarde dat door de zon belicht wordt. Dit geeft het ontstaan aan de seizoenen.

aardas

NPC

Evenaar

23°27’ ecliptica

KKK

Eclipticavlak 66°33’ SKK

Fig. 2.2.3

ZPC

Op de snijpunten van het eclipticavlak met de aardcirkel liggen de keerkringen. De poolcirkels liggen op de snijpunten van de aardcirkel en de loodrechte op het eclipticavlak.

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 47

47 3/06/20 14:00

B Gevolgen D25

1. De seizoenen In de vorige paragraaf bestudeerden we de baan van de aarde in het eclipticavlak rond de zon. (Zie fig. p.46) Deze ellipsvormige baan verklaart het voorkomen van onze seizoenen.

50°

1 21 maart: begin van

Fig. 2.2.4

TG EV

Op welke parallel vallen de stralen loodrecht in? Valt de schaduwlijn samen met de aardas?

Wat betekent dit voor de lengte van dag en nacht? Aan de evenaar: In ZH:

In NP-gordel:

In ZP-gordel:

in het noordelijk halfrond: begin van de

In NH:

(seizoen)

IG EN

TI A

in het zuidelijk halfrond begin van de (seizoen) N 50° Z De aarde staat dan op de aardbaan in het lentepunt = het snijpunt van de hemelevenaar met het eclipticavlak. Daarna wordt de dag geleidelijk langer / korter in het N-halfrond en langer / korter in het Z-halfrond. Duid het lentepunt aan op fig. 2.2.2 2 22/23 september: begin van

Op welke parallel vallen de stralen loodrecht in? Valt de schaduwlijn samen met de aardas?

N In ZH:

In NH:

Wat betekent dit voor de lengte van dag en nacht? Aan de evenaar: Z

In ZP-gordel:

In NP-gordel: N 50° Z in het noordelijk halfrond: begin van de

50°

(seizoen)

in het zuidelijk halfrond begin van de

N Fig. 2.2.5

(seizoen)

50°

Z N

50°

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 48

3/06/20 14:01

3 21 juni: begin van

50°

Fig. 2.2.6

Op welke parallel vallen de stralen loodrecht in?

Valt de schaduwlijn samen met de aardas?

In NH:

Wat betekent dit voor de lengte van dag en nacht? Aan de evenaar: In ZH: 50°

In ZP-gordel:

in het noordelijk halfrond: begin van de in het zuidelijk halfrond begin van de

50°

(seizoen) (seizoen)

IG EN

TI A

4 22 december: begin van

TG EV

In NP-gordel: N

Fig. 2.2.7

50°

Op welke parallel vallen de stralen loodrecht in? Valt de schaduwlijn samen met de aardas?

In NH:

Wat betekent dit voor de lengte van dag en nacht? Aan de evenaar:

In NP-gordel:

In ZH: In ZP-gordel:

in het noordelijk halfrond: begin van de

(seizoen)

in het zuidelijk halfrond begin van de

(seizoen)

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 49

49 3/06/20 14:01

21 MAART

21 JUNI

aardas aardas aardas aardas

23 SEPTEMBER

aardas aardas aardas aardas

66°33’ 66°33’ 66°33’ 66°33’

aardas aardas aardas aardas

66°33’ 66°33’ 66°33’ 66°33’

Zon ⊥ op

66°33’ 66°33’ 66°33’ 66°33’

Zon ⊥ op

Evenaar: dag

nacht

Evenaar: dag

nacht

NH :

dag

nacht

NH :

nacht

nacht ZH :

dag

nacht Overal : dag

dag

nacht ZH :

dag

nacht

NP-gordel :

NP-gordel : ZP-gordel :

TG EV

ZP-gordel : D26

aardas aardas aardas aardas

66°33’ 66°33’ 66°33’ 66°33’

Zon ⊥ op

Overal : dag

22 DECEMBER

2. Culminatiehoogte

Culminatiehoogte = hoogste stand van de zon Culminatiehoogte van een plaats = 90° - de afstand van die plaats tot de plaats waar de zon loodrecht in valt.

1 Bij ons op 51°N op 21/3:

op 23/9: op 22/12:

IG EN

2 h (16°S) op 22/12 h =

TI A

op 21/6:

h (73°S) op 21/3 h =

h (27°N) op 21/6 h =

h (64°N) op 22/12 h =

h (27°S) op 22/12 h =

W N

Z Fig. 2.2.8

O 50

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 50

3/06/20 14:01

D27

3. Klimaatgordels op basis van culminatieverschillen NP NPC

KKK

Evenaar

Fig. 2.2.9

ZPC

Kenmerken

Ligging:

IG EN

Lengte dag/nacht:

TI A

Vul in aan de hand van figuur 2.2.9

Intertropen (arceer rood)

TG EV

SKK

Culminatiehoogte:

Bijzonder kenmerk:

Polaire gordel (kleur blauw) Ligging:

ÂŠ

Lengte dag/nacht:

Culminatiehoogte: Bijzonder kenmerk:

Intermediaire gordel (arceer groen) Ligging: Lengte dag/nacht: Culminatiehoogte: Bijzonder kenmerk: Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 1.indd 51

51 3/06/20 14:01

Â© TI A

TG EV

5-6

Leerdoelen

IG EN

TI A

TG EV

ATMOSFEER D 1 Het ontstaan en de evolutie van de atmosfeer kunnen beschrijven. D 2 De samenstelling van de atmosfeer kunnen geven. D 3 De gelaagdheid en kenmerken van de atmosfeer kunnen geven en kunnen weergeven op een figuur. D 4 De warmtebalans (met instraling en uitstraling ) kunnen bespreken. D 5 Het vasthoudenvan warmte in de door het natuurlijk kunnen verklaren. warmteontwikkeling kunnen bespreken. D 7 De variatie in lichtintensiteit kunnen aantonen afhankelijk van de breedteligging, de seizoenen, het reliëf en het tijdstip van de dag. D 8 De invloed op de temperatuur verklaren van: - hoogteligging - ligging t.o.v. de zee - de bewolking - bodem en vegetatie - zeestromingen - luchtcirculatie D 9 Het ontstaan van drukverschillen en winden uit temperatuurverschillen kunnen aantonen en verklaren. D 10 Het ontstaan van circulatiecellen en drukgordels verklaren en kunnen weergeven op de wereldbol. D 11 De afwijkingen van de drukgordels kunnen verklaren. D 12 Het belang van water in de atmosfeer kunnen beschrijven. D 13 Het transport van water als voor het van warmte kunnen verklaren. D 14 Condensatie, wolkenvorming en neerslag kunnen omschrijven en verklaren. D 15 De neerslagverdeling op aarde met de hulp van de atlas kunnen verklaren. D 16 De betekenis van de luchtdruk, de luchtsoorten en de fronten op een weerkaart kunnen verwoorden. D 17 Fronten als gevolg van botsingen tussen luchtsoorten kunnen beschrijven. D 18 Uit de vergelijking van een satellietfoto met een weerkaart de overeenkomsten kunnen bespreken. D 19 De kenmerken van het weer bij een hoge luchtdrukgebied en bij een lage luchtdrukgebied kunnen afleiden van een weerkaart. D 20 De kenmerken van de twee typische West-Europese weersituaties kunnen beschrijven en verklaren. D 21 De klimaten op aarde kunnen indelen op basis van verschillen in temperatuur en neerslag. D 22 Het verband tussen neerslag en drukgebieden met atlaskaarten kunnen aantonen en verklaren. Factoren die klimaten kunnen beïnvloeden (hoogteligging, zeestromingen ...) uit atlaskaarten kunnen afleiden. D 23 Verklaren waardoor het versterkt broeikaseffect veroorzaakt wordt. D 24 De waargenomen klimaatveranderingen en hun impact kunnen verklaren. D 25 Het ontstaan en de kenmerken van de seizoenen kunnen bespreken. D 26 De culminatiehoogte van de zon op verschillende tijdstippen en plaatsen kunnen berekenen met als gegeven de plaats van de loodrechte zonnestand. D 27 De indeling en kenmerken van de klimaatgordels kunnen geven. D 28 Het natuurlijk broeikaseffect in een schema kunnen voorstellen. D 29 Enkele broeikasgassen kunnen opsommen. D 30 Verbanden kunnen leggen tussen menselijke activiteit en versterkt broeikaseffect. D 31 Uit grafieken de noodzaak tot handelen kunnen afleiden. D 32 De gevolgen van ‘Global Warming’ kunnen bespreken.

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 53

53 4/06/20 16:08

begrippenlijst straalstroom: warmtefront: koufront: occlusiefront: absolute vochtigheid:

relatieve vochtigheid:

ER TG EV UI TI A IG EN

IL D ©

BEGRIPPENLIJST

dauwpunt:

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 54

4/06/20 16:08

Inhoud Leerdoelen 53 begrippenlijst 54 1 De atmosfeer 1.1 Ontstaan, evolutie en samenstelling

A Ontstaan en evolutie B Samenstelling C Vergelijking met Venus en Mars

57 57 58

1.2 Opbouw van de atmosfeer

2 Weerelementen 2.1 Straling en temperatuur

TG EV

A Stralingsbalans B Natuurlijk broeikaseffect

IG EN

2.3 Luchtdruk en winden

TI A

A Invalshoek van de zonnestralen 1. Breedteligging 2. Seizoenen en tijdstip van de dag 3. Reliëf, oriëntatie en hellingsgraad B Hoogteligging C Ligging t.o.v. de zee D Invloed van de bewolking E Bodem en vegetatie F Zeestromingen

2.2 Factoren die de temperatuur kunnen beïnvloeden

A Uit temperatuurverschillen ontstaan drukverschillen B Ontstaan van circulatiecellen en drukgordels C Afwijking van de drukgordels

61 61 62

62 62 63 63 64 64 64 65 65 66

67 67 67 69

A Waterkringloop B Van waterdamp tot neerslag 1. Verdampen 2. Condenseren 3. Neerslag

70 71 71 71 72

2.4 Luchtvochtigheid en neerslag

3 Het West-Europese weer 3.1 Van waarneming tot weerkaart A Waarnemingen B Weerplot

3.2 Weerkaart A Een weerkaart opmaken B Fronten 1. Warmtefront 2. Koudefront 3. Occlusiefront

74 74 75

76 76 76 76 76 77

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 55

55 4/06/20 16:08

3.3 Satellietbeelden bij weersvoorspellingen

1. Weersituatie 1 : kenmerken van ‘t weer bij een lage-druk-gebied (cyclonale depressie) 2. Weersituatie 2 : kenmerken van ‘t weer bij een hoge-druk-gebied

3.4 Kenmerken van typische West-Europese weersituaties

80 82

4 Klimaat 4.1 Verschillen op basis van de temperatuur

4.2 Verschillen op basis van de neerslag

4.3 Klimaatverandering

86 86 87 94 96 102 103

IG EN

TI A

TG EV

A Klimaat B Broeikaseffect C Global warming D Impact van de Global Warming E Complementair groepswerk F En wat kan ik doen?

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 56

4/06/20 16:08

1 De atmosfeer 1.1 D1

Ontstaan, evolutie en samenstelling

A Ontstaan en evolutie

TI A

TG EV

In de eerste miljard jaar na het ontstaan van de aarde waren er inslagen van kometen, planetoïden en meteorieten. De aardkorst was nog bijna vloeibaar. In de primaire atmosfeer, die vooral uit H2 en He bestond, was de atmosferische druk zeer klein. De atmosfeer werd door de zonnewind weggeblazen. De afkoeling van de aarde ging gepaard met hevig vulkanisme. Hierbij kwamen grote hoeveelheden CO2 vrij. Een groot gedeelte hiervan werd opgenomen door het afkoelend gesteente. Het vulkanisch vrijgekomen water en het ijs, dat door de kometen meegebracht werd, vormden de oceanen. Dit water absorbeerde veel CO2 uit de dampkring. Fig.1.1.1 Pas toen de eerste organismen zich ontwikkelden, kwam er O2 in de atmosfeer: cyanobacteriën namen CO2 op en gaven O2 af (fotosynthese). Door de aanwezigheid van O2 kon er ook O3(ozon) en daarmee de ozonlaag gevormd worden. Hierdoor bereikte veel minder schadelijke UV-straling het oppervlak en kon het leven zich ontwikkelen.

Fig. 1.1.3

IG EN

Fig.1.1.2

Fig. 1.1.4

B Samenstelling

Waaruit is de lucht samengesteld ? Kies hierbij uit: koolstofdioxide (CO2), distikstof (N2), dizuurstof (O2), Argon (Ar), ozon (O3), distikstofoxide (N2O) en methaangas (CH3)

je verwachtingen

werkelijke samenstelling

21%

78%

Fig. 1.1.5

+ waterdamp + vaste bestandsdelen

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 57

57 4/06/20 16:08

C Vergelijking met Venus en Mars De atmosferen van Aarde, Venus en Mars vertonen grote verschillen. Venus is altijd in wolken gehuld, de Aarde gedeeltelijk met wolken bedekt en van Mars is het oppervlak zichtbaar.

De massa van een planeet bepaalt ook de zwaartekracht ervan. Als de massa te klein is dan is de zwaartekracht te klein om de atmosfeer vast te houden.

AARDE

CO2

96,5 %

0,03 %

3,5 %

±0%

0,007 %

CH2

MARS 95 %

78 %

2,7 %

21 %

0,13 %

TI A 90

IG EN

atmosferische druk in verhouding tot de aarde

TG EV

VENUS

Fig. 1.1.6

0,9 %

1,6 %

0,002 %

0,007

0,81

1 (5,97.1024 kg

0,11

werkelijke temperatuur

477° C

15° C

- 47° C

massa in verhouding tot massa aarde

1 Vergelijk de samenstelling en de kenmerken van de atmosfeer van Venus, Aarde en Mars.

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 58

4/06/20 16:08

2 Verklaar Waarom Venus altijd in de wolken gehuld is terwijl van Mars de oppervlakte goed te zien is.

Waarom de Aarde een laag CO2-gehalte heeft in vergelijking met Mars en Venus.

Waarom Mars moeilijk zijn atmosfeer kan vasthouden.

Welke kenmerken maken het leven er mogelijk of onmogelijk?

op Aarde:

TG EV

op Mars:

1.2

Opbouw van de atmosfeer

TI A

op Venus:

IG EN

De verticale indeling van de atmosfeer is gebaseerd op de temperatuurverandering. We onderscheiden 4 lagen. Vul de tabel in met de hulp van de figuur op de volgende pagina. (p. 60)

(

ÂŠ

1000 km

TEMPERATUURVERLOOP

NAAM LAAG

HOOGTE

KENMERKEN

) of

poollicht o.i. van

80 km

verbranden van

50 km UV-absorptie tussen 25 en 40 km hoogte door de laag

12 km - weer en klimaat - 90% van de lucht - broeikaseffect

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 59

59 4/06/20 16:08

IJ ER TG EV UI TI A IG EN IL D Â©

Fig. 1.2.1

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 60

4/06/20 16:08

2 Weerelementen 2.1 D4

Straling en temperatuur

A Stralingsbalans ZONNESTRALING - IN 100%

.................................... ....................................

25%

4% ....................................

49%

TG EV

20%

....................................

20%

TI A

25%

45%

....................................

IG EN

Fig. 2.1.1

AARDSTRALING - UIT

1 Hoeveel procent van de inkomende straling wordt door het aardoppervlak geabsorbeerd ?

2 Wat gebeurt er met de rest ?

3 Wat gebeurt er met de lichtstralen die door het aardoppervlak worden geabsorbeerd? • het temperatuureﬀect.

, hierbij treedt een vertraging op tussen de inkomende straling en

•

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 61

61 4/06/20 16:08

B Natuurlijk broeikaseffect Bestudeer de gegevens van de volgende tabel

Fig. 2.1.2

AARDE

MARS

0,007

CO2

H2O, CO2

temperatuur zonder broeikasgassen

- 48° C

- 18° C

werkelijke temperatuur

477° C

15° C

- 57° C - 47° C

temperatuurverschil ten gevolge van de broeikasgassen

CO2

TG EV

atmosferische druk in vergelijking met de aarde D8 belangrijkste broeikasgassen

VENUS

IG EN

TI A

Wat kan je hieruit besluiten?

2.2

Factoren die de temperatuur kunnen beïnvloeden

A Invalshoek van de zonnestralen Principe

B A

A=B

Fig. Fig.2.2.1 2.2.1

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 62

4/06/20 16:08

INVALLENDE LICHTBUNDEL beschenen oppervlak lichtintensiteit warmteomzetting temperatuur

SCHUIN

RECHT

klein / groot klein / groot klein / groot laag / hoog

1. Breedteligging

A=B B

TG EV

Fig. 2.2.2

Fig. 2.2.3

Raadpleeg in je atlas de wereldkaart met jaarisothermen.

Vaststelling:

TI A

Verklaring:

DICHT BIJ DE EVENAAR

VERDER VAN DE EVENAAR

culminatiehoogte invalshoek van de stralenbundel

laag / hoog klein / groot

afgelegde weg in de dampkring absorptie in de dampkring

kort / lang weinig / veel

IG EN

EEN ZELFDE STRALENBUNDEL

2. Seizoenen en tijdstip van de dag

ÂŠ

De zonnehoogte varieert niet alleen volgens de breedteligging, maar ook volgens het seizoen en het tijdstip van de dag. Deze invloed wordt groter naarmate het verschil in duur tussen dag en nacht toeneemt zoals binnen en rond de poolcirkels. SEIZOEN

TIJDSTIP VAN DE DAG

WINTER

ZOMER

DAG

NACHT

Vaststelling: temperatuur

laag / hoog

Verklaring: zonnehoogte

laag / hoog

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 63

63 4/06/20 16:08

3. Reliëf, oriëntatie en hellingsgraad Vaststelling: hoe loodrechter de invalshoek, hoe warmer / kouder vooral als de helling gericht is naar: noord / zuid / oost / west

NOORD

ZUID A=B A

1 Gevolgen: Fig. 2.2.4

2 Verklaring: - hellingsgraad: zie ‘principe’ p. 62

TG EV

- oriëntatie:

B Hoogteligging

Vaststelling: hoe hoger in de troposfeer, hoe warmer / kouder

Fig. 2.2.5

IG EN

C Ligging t.o.v. de zee

TI A

Verklaring: -

t r o p o s f e e r

Fig. 2.2.6

Fig. 2.2.7

1 Raadpleeg de klimatogrammen van Ukkel en Moskou en vul de tabel aan. UKKEL

</>/=

MOSKOU

t° in januari

t° in juli jaarschommeling

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 64

4/06/20 16:08

juli: januauri:

16° C 2,9° C

17,5° C 2,5° C

Plaatsen landinwaarts gelegen hebben een zomer en een winter dan plaatsen dicht bij de kust. Dicht bij de zee is het verschil tussen zomer- en wintertemperatuur klein/groot, nl:

° C.

Ver van de zee is de jaarschommeling kleiner/groter, nl: °C. Fig. 2.2.8

LAND

WATER

traag / snel

Verklaring: De warmtecapaciteit van water is 3 keer groter dan die van land. opwarming in de zomer overdag Bovendien kunnen lichtstralen tot 200 afkoeling in de winter ’s nachts meter diep in het water doordringen.

relatieve vochtigheid

15°C

100 %

75 %

10°C

t°

Fig. 2.2.9

15°C

25 % 06

12 u

24 u

100 %

75 %

10°C

t°

50 %

5°C

relatieve vochtigheid

B. bewolkte dag

TG EV

A. onbewolkte dag

D Invloed van de bewolking

50 %

5°C

25 %

24 u

1 Welke invloed heeft de bewolking op de t°?

12 u

TI A

Vaststelling: - een nacht zonder wolken is relatief warm / koud - een bewolkte dag is doorgaans relatief warm / koud - wolken werken dus temperend

IG EN

2 Verklaring: overdag minder opwarming / afkoeling omdat wolken

‘s nachts minder opwarming / afkoeling omdat wolken

Bodem

E Bodem en vegetatie

Je loopt op een warme dag door het mulle zandstrand met blote voeten en blootsvoets over polderkleigrond.

1 Welk verschil in temperatuur voel je? Tijdens exact dezelfde weersomstandigheden, warmen verschillende bodems op verschillende wijze op. Zandgronden zijn grofkorrelig en bevatten daardoor veel lucht. Regenwater sijpelt gemakkelijk door en verdwijnt snel uit de zandgrond. Kleigronden hebben juist een veel fijnere korrel en zijn compacter. Klei bevat minder lucht en houdt daardoor regenwater wat beter vast. Als de zon flink schijnt, zal het op zandgronden warmer worden dan op kleigronden. 2 Verklaring: eigenschappen van de bodem kleur van

is lichter dan die van

doorlatendheid van

is groter dan die van

warmtecapaciteit van

is kleiner dan die van Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 65

65 4/06/20 16:08

Vegetatie Je loopt met blote voeten op een weg in de polders en door het weiland ernaast. Wat merk je? Vaststelling: boven begroeide bodems is de temperatuur hoger/lager dan boven onbegroeide bodems. Verklaring: planten absorberen zonlicht voor hun fotosynthese, maar houden ook uitstraling tegen, waardoor de t° schommelingen kleiner zijn. F Zeestromingen

Vaststelling: wintertemperatuur

TG EV

breedteligging

NEW YORK

LISSABON

1 Raadpleeg je atlas en vul de tabel aan. Situeer op onderstaande kaart Lissabon en New York en teken de betrokken zeestromingen (blauw en rood).

verklaring: zeestroming

IG EN

TI A

2 Maak dezelfde oefening voor Lima en Salvador

Fig. 2.2.10

G Luchtcirculatie

1 Vaststelling:

1000

2000 km

meestal ZW-wind die

de wintertemperatuur

de zomertemperatuur

Ons land heeft

soms NO-wind die

de wintertemperatuur

de zomertemperatuur Verklaring: De eigenschappen van de lucht die aangevoerd wordt door de wind zijn afhankelijk van het brongebied. De breedteligging van het brongebied en het seizoen bepalen de temperatuur van de aangevoerde lucht. 2 Zoek de brongebieden voor België op in je atlas! Brongebied bij ZW-wind: Brongebied bij NO-wind: 66

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 66

4/06/20 16:08

2.3 D9

Luchtdruk en winden

A Uit temperatuurverschillen ontstaan drukverschillen 1 Tussen polen en evenaar is er een grote temperatuurtegenstelling. Aan de polen

de lucht.

en verspreidt zich.

Aan de evenaar

de lucht.

en verspreidt zich.

2 Vervolledig het schema, geef met pijlen de bewegingsrichting aan

t°:

luchtdruk : polair maximum / minimum

luchtdruk : equatoriaal maximum / minimum

B Ontstaan van circulatiecellen en drukgordels

luchtdruk : polair maximum / minimum

D10

TG EV

Fig. 2.3.1

Circulatiecellen

IG EN

1 Ten gevolge van de aardrotatie

TI A

Door de aardrotatie is zulk circulatiepatroon dat over een gans halfrond reikt niet mogelijk en dus ontstaan er per halfrond drie luchtcirculatiecellen.

- zal de lucht ter hoogte van de 30°- parallel pervlak

. Een deel van de lucht stroomt dan langs het aardop-

. Zo wordt de eerste circulatiecel gesloten. en botst ongeveer ter hoogte van de

Het andere deel van de luchtmassa stroomt 60°- parallel op de koude poollucht.

Daardoor die warme lucht en beweegt zich op grote hoogte naar de toe waardoor de derde cel wordt gesloten. De tweede cel wordt niet echt gesloten. Doordat warme lucht een groter volume inneemt dan koude lucht is de troposfeer dikker aan de evenaar dan aan de polen. We krijgen dus op grote hoogte een continu verval en een stroming van de evenaar naar de polen toe.

2 Geef op onderstaande figuur met pijlen de zin van de luchtstroom weer. 3 Noteer onderaan ‘maximum’ of ‘minimum’ (max/min). Plaats een H of L in de

polair

subpolair

subtropisch

tropisch

subtropisch

subpolair

polair

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 67

67 4/06/20 16:08

Drukgordels 1 Er zijn 4 luchtdrukgordels per halfrond. Twee ervan zijn van thermische oorsprong, dit wil zeggen:

Welke ?

De twee andere zijn van dynamische oorsprong, dit wil zeggen:

Welke ?

3 Ten gevolge van de corioliskracht hebben de winden een afwijkende richting:

2 Kleur de hogedrukgebieden oranje en de lagedrukgebieden blauw (witte stroken).

in het noordelijk halfrond naar

4 Teken de 3 circulatiecellen en schrijf H en L in de

TG EV

in het zuidelijk halfrond naar

bij de drukgordels.

TI A

60°

5 Teken en benoem de winden tussen de verschillende drukgordels, rekening houdend met volgende regel: naar de evenaar toe afbuiging naar het westen, naar de polen toe afbuiging naar het oosten.

IG EN

30°

60° Fig. 2.3.2

Situatie bij ons in West-Europa Situeer West-Europa op de figuur hierboven. Door welke drukgordel wordt het West-Europese weer voornamelijk bepaald ?

Welke windrichting overheerst in Europa ?

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 68

4/06/20 16:08

D11

C Afwijking van de drukgordels Invloed van de straalstroom

Fig. 2.3.3

In de noordelijke en zuidelijke grenszone van de tweede circulatiecel ontstaan op grote hoogte, bovenaan de troposfeer, sterke luchtstromingen (ca. 300 km/u), die een golvend verloop kennen: de straalstroom.

Fig. 2.3.4

TG EV

Polaire

Polaire Straalstroom Straalstroom

30°

TI A

1 Liggen we ten Z van de straalstroom dan bevinden we ons in een

60°

IG EN

30°

Polair front

Subtropiche Straalstroom

ITCZ

ITCZ 30°

drukgebied.

Polair front

30°

2 Liggen we ten N van de straalstroom dan bevinden we ons in een

60°

Polair front

drukgebied.

Fig. 2.3.6

60°

Verschuiving van de ITC-zone = InterTropische Convergentie-Zone Doordat er in de loop van het jaar tussen de keerkringen een verschuiving is van de zenitale zonnestand verplaatsen zich ook de drukgebieden :

in juli naar het

In januari naar het

JULI

JANUARI

Fig. 2.3.7

Jaarlijkse beweging ITC -zone

5 000 km

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 69

69 4/06/20 16:08

2.4 D12

Luchtvochtigheid en neerslag

Welk belang heeft water in de atmosfeer ? 1. 2. 3. A Waterkringloop

De 3 aggregatietoestanden van water komen vrij in de atmosfeer voor en kunnen in elkaar overgaan. Fig. 2.4.2 stelt deze waterkringloop of hydrologische cyclus voor.

TG EV

1 Noteer de aggregatietoestanden van water in de kaders en benoem de overgangen bij de pijlen. Kleur de pijlen waarbij warmte wordt opgenomen blauw en deze waarbij warmte wordt afgegeven rood.

Fig. 2.4.1

Transport van water in de troposfeer zorgt dus ook voor transport van energie. Het water doorloopt een nooit eindigende cyclus van verdampen, condenseren en neerslaan. Dit noemt men de hydrologische cyclus of waterkringloop.

TI A

D13

...................................................................

.............................................

...................................................................

ÂŠ

IG EN

2 Benoem in de kadertjes op de schets de verschillende fasen van de kringloop.

................................................................... .............................................

.............................................

Fig. 2.4.2

...................................................................

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 70

4/06/20 16:08

D14

B Van waterdamp tot neerslag 1. Verdampen Water uit oceanen, rivieren, bodem en planten verdampt en komt als gas in de atmosfeer terecht. De hoeveelheid waterdamp in g/m³ die in de lucht aanwezig is bij een bepaalde druk en t° noemt men de absolute vochtigheid. Hoe warmer de lucht, hoe meer waterdamp ze kan bevatten. Bij een temperatuur van 15° C kan 1 kg lucht maximum 10,7 g waterdamp bevatten: we spreken dan over een vochtigheidsgraad van 100%. De relatieve vochtigheid geeft aan hoeveel % van die maximale hoeveelheid waterdamp in de lucht aanwezig is.

1 Een luchtvochtigheid van 50% geeft aan dat de lucht bevat. Wanneer de temperatuur stijgt en de hoeveelheid waterdamp gelijk blijft, dan neemt de relatieve vochtigheid toe / af.

2 Wat gebeurt er als de relatieve vochtigheid 100% bereikt?

TG EV

De temperatuur van de lucht bij 100% luchtvochtigheid noemen we het dauwpunt. 50 neerslag

40 30

Absolute vochtigheid (g/m 3 )

dauwpunt

waterdamp (gas)

TI A

0 -10

temperatuur (° C)

2. Condenseren

IG EN

Fig. 2.4.3

Om condensatie mogelijk te maken zijn er condensatiekernen nodig. De lucht zit vol kleine zwevende deeltjes zoals stofdeeltjes of zeezoutkristalletjes. GEMIDDELD AANTAL STOFDEELTJES IN 1 CM³ LUCHT

boven de oceaan boven hooggebergte boven laaggebergte boven platteland boven dichtbewoond gebied boven een grote stad

1 000 1 000 6 000 10 000 40 000 150 000

De stofdeeltjes hebben een natuurlijke herkomst: vooral van zeezout, bodemstof, vulkaanuitbarstingen, en een menselijke oorsprong: verbrandingsprocessen, fabricage van cement, ijzer en staal, ...

1 Wanneer gebeurt er condensatie in de lucht?

2 Condensatietypes: op grote hoogte dicht bij de grond op koude objecten als de t° aan de grond < 0 Bij verdere afkoeling  neerslag Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 71

71 4/06/20 16:08

3. Neerslag Zenitale regens Verklaar hun ontstaan

evenaar evenaar evenaar

KKK Fig. 2.4.4

Waar?

SKK SKK SKK

KKK KKK

SKK

Frontale regens

TG EV

Verklaar hun ontstaan warme

lucht warme warme lucht lucht warme lucht

koele lucht

koude lucht koude lucht

Waar?

smalle smalle smalle regenzone regenzone

regenzone smalle regenzone

TI A

Fig. 2.4.5

koele lucht koele lucht koele lucht

koude lucht koude lucht

KKK

Stijgingsregens

IG EN

Verklaar hun ontstaan

regenschaduw regenschaduw regenschaduw regenschaduw

Waar?

Â©

Fig. 2.4.6

Moessonregens

JULI JULI JULI

JULI

990 990 990

990

L L

ITCZ ITCZ

ITCZ

1008 1008 1008 1014 1014 1017 1014

1025 1025 1025

1025 Fig. 2.4.7

Verklaar hun ontstaan

1008

1017 1017

1020 1014

1020 1017 1020

1020

H1020 H1020 1020

Waar?

H1020

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 72

4/06/20 16:08

D15

Neerslagverdeling op Aarde 1 4

2 3

NEERSLAG

periode 1950 - 2000

TG EV

< 200 mm < 200 - 400 mm < 400 - 800 mm < 800 - 2000 mm > 2000 mm

Fig. 2.4.8

1000

2000 km

TI A

Bestudeer de neerslagkaart fig. 2.4.8 en vul de tabel aan. Neerslagrijke gebieden: benoem de soorten regens en verklaar hun voorkomen op die plaatsen. Noteer voor de neerslagarme gebieden telkens een sprekend voorbeeld. NEERSLAGRIJKE GEBIEDEN Het evenaarsgebied / tropen

IG EN

regens:

Gematigde breedten

NEERSLAGARME GEBIEDEN hogedrukgordels

vb.:

ver van zee / continentale ligging

ÂŠ

regens:

Zeekant van kustgebergten

vb.:

landzijde van kustgebergten

regens:

vb.:

Moessongebieden

koude zeestromingen

regens:

vb.:

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 73

73 4/06/20 16:08

3 â&#x20AC;&#x2021; Het West-Europese weer 3.1

Van waarneming tot weerkaart

A Waarnemingen Welke middelen heeft men ter beschikking om weerelementen waar te nemen en te registreren? 1 Benoem de verschillende soorten weerstations: A. B.

D. E.

TG EV

2 Benoem de verschillende soorten waarnemings- en meetmiddelen:

1. 2.

3. 4.

TI A

5. 6. 7.

IG EN

8 6 F

ÂŠ

E D

2 B

Fig. 3.1.1

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 74

4/06/20 16:08

Fig. 3.1.2

Fig. 3.1.3

Fig. 3.1.4

Fig. 3.1.5

Fig. 2.4.8

Welke organisaties verzamelen en verwerken de waarnemingen? • Nationaal -

• Internationaal -

TG EV

B Weerplot

988

IG EN

TI A

Meetgegevens van de weerstations worden met de computer verwerkt en overeenkomstig de onderstaande code geplot op een geografische basiskaart, zo bekomt men de weerkaart.

Fig. 3.1.7

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 75

75 4/06/20 16:08

D16

3.2

Weerkaart

A Een weerkaart opmaken Maak de weerkaart op de volgende pagina in de volgende stappen: 1. Noteer H en L in de drukkernen (= gesloten isobaren). 2. Kleur de temperatuurzones en maak een legende bij de kaart. 3. Teken in de bekomen temperatuursectoren de overheersende windrichting aan de hand van de luchtdrukverschillen. 4. Benoem de luchtsoorten en typeer hun luchtvochtigheid en temperatuur. ➞ luchtvochtigheid:

➞ luchtvochtigheid:

➞ luchttemperatuur:

➞ luchtvochtigheid: afhankelijk van windrichting en seizoen

winter:

TG EV

Bij oostenwind: luchttemperatuur zomer: Bij westenwind: luchttemperatuur zomer:

A: ➞ luchttemperatuur: 5. Plaats de luchtsoorten met hun afkorting op de weerkaart. 6. Overtrek de isothermen (of delen ervan) waar er ook neerslag valt. Dit zijn de fronten . De verplaatsing van deze fronten wordt bepaald door de windrichting en windsnelheid. Men onderscheidt 3 soorten fronten.

D17

winter:

B Fronten

TI A

1. Warmtefront Ontstaan

warme lucht

IG EN

Warme lucht beweegt naar koude lucht. Waar beide botsen, ontstaat er een warmtefront. Omdat warme lucht lichter is schuift ze boven de koude lucht, stijgt en koelt af. Schematische voorstelling

Fig. 3.2.1

warm front koud warm

Weer

koude lucht

Het is een rustig front. De bewolking neemt toe en het gaat regenen (motregen). Daarna wordt het warmer.

2. Koudefront Ontstaan

wind

Koude lucht beweegt naar warme lucht toe. Waar beide botsen ontstaat een koufront. Koude lucht is en schuift onder / boven de warme lucht en duwt deze omhoog waardoor ze afkoelt ➞ wolkenvorming en neerslag. Schematische voorstelling

warme lucht koude lucht

Fig. 3.2.2 warmer

kouder

Weer

koufront

Het is een agressiever front. De wolken gaan dreigend samenpakken en er kan veel neerslag vallen (hagel, stortregens), ook rukwinden.

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 76

4/06/20 16:08

3. Occlusiefront Ontstaan

warme lucht

Het is een samenvoeging van een warmtefront en een koufront. Het koufront beweegt sneller dan het warmtefront, zal dit inhalen en er een occlusiefront mee maken. Het ontstaat vooral bij een laag luchtdrukgebied. occlusiefront

Schematische voorstelling

koele lucht

koude lucht

Fig. 3.2.3

occlusiepunt

koufront

warm front

Weer

1 Vervolledig de in stippellijn getekende fronten op je weerkaart.

D16

Het kan beginnen als een warmtefront en dan overgaan in een koufront met onweer en hagel. Het voorbijkomen van een occlusiefront gaat gepaard met hevige regens.

ÂŠ

IG EN

TI A

TG EV

2 Duid de regenzones aan met de hulp van de plotgegevens: arceer de brede regenzone voor het warmtefront en teken achter de koufronten de symbolen voor buien.

Fig. 3.2.4

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 77

77 4/06/20 16:08

Lezen en interpreteren van een weerkaart - onderzoeksschema Luchtdruk:  Winden:  Luchtsoort bepalen: D18

3.3

drukkernen situeren windrichting en windsnelheid afleiden uit drukkernen typische kenmerken, hieraan verbonden, beschrijven - temperatuur - luchtvochtigheid van neerslagzones (zie ook satellietbeelden)

Satellietbeelden bij weersvoorspellingen

Zichtbaar-licht-satellietbeeld (Fig. 3.3.1)

De satellietbeelden worden gemaakt van het zichtbaar licht. Je ziet de beelden als het ware met je eigen ogen. In de nacht is het donker en zie je dus niets. Infrarood-satellietbeeld (Fig. 3.3.2)

TG EV

De satellietbeelden worden gemaakt van de infrarode straling. Door gebruik te maken van de warmtestraling van de aarde en de wolken kan men de weerontwikkelingen ook ‘s nachts volgen. Omdat wolken kouder zijn naarmate ze hoger in de atmosfeer zitten kan men ook hun hoogteligging in de atmosfeer bepalen. Hoe helderder de wolken, hoe hoger ze reiken in de koudere lagen van de atmosfeer.

IG EN

TI A

1 Vergelijk de satellietbeelden met de weerkaart. (Fig. 3.3.3) Welke overeenkomsten zie je tussen de bewolking op de satellietbeelden en de fronten en drukkernen op de weerkaart ?

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 78

4/06/20 16:08

visueel 26/11/2014

IG EN

infrarood 26/11/2014

TI A

TG EV

Fig. 3.3.1

Â©

Fig. 3.3.2

weerkaart 26/11/2014

Fig. 3.3.3

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 79

79 4/06/20 16:08

2 Plaats dit blad onder je bewerkte weerkaart van blz.77 Op onze kaart zijn 5 plaatsen gemarkeerd ( A —> E ) Vul voor elke plaats de gevraagde weerkarakteristieken in bij de volgende tabel. (gebruik de legende bij de kaart)

luchtdruk (hPa) windsnelheid

windrichting

luchtsoort temperatuur (°C) bewolkingsgraad

D19

TG EV

neerslag

1. Weersituatie 1 : kenmerken van het weer bij een lagedrukgebied (cyclonale depressie)

Bestudeer het visueel- en infrarood beeld samen met de weerkaart. (fig. 3.3.4, -5 en –6) Interpreteer de weerkaart, volg het onderzoekschema p. 78

IG EN

Windrichting + windsnelheid:

TI A

Luchtdruk:

Temperatuur en relatieve luchtvochtigheid:

Ter hoogte van de contactvlakken: regenzones:

Het weer in België:

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 80

4/06/20 16:08

visueel 6/01/2014

TG EV

Fig. 3.3.4

IG EN

TI A

infrarood 6/01/2014

Â©

Fig. 3.3.5

weerkaart 6/01/2014

Fig. 3.3.6

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 81

81 4/06/20 16:08

2. Weersituatie 2 : kenmerken van het weer bij een hogedrukgebied Bestudeer het visueel- en infrarood beeld samen met de weerkaart. (fig. 3.4,1 –2 en –3) Interpreteer de weerkaart, volg het onderzoekschema p. 78 Luchtdruk:

Windrichting + windsnelheid:

TG EV

Temperatuur en relatieve luchtvochtigheid:

Ter hoogte van de contactvlakken: regenzones:

D20

IG EN

TI A

Het weer in België:

3.4

Kenmerken van typische West-Europese weersituaties

Markeer in onderstaande tabel de juiste kenmerken, schrap wat niet past. WEERSITUATIE 2

WEERSITUATIE 1

BIJ HOGE LUCHTDRUK

BIJ LAGE LUCHTDRUK (CYCLONALE DEPRESSIE) luchtdruk

laag / hoog

stijgt / daalt

lucht

stijgt / daalt

laag / hoog

warmt op / koelt af ja / neen

dicht bij elkaar / ver van elkaar laag / hoog

 wolkenvorming isobaren windsnelheid

warmt op / koelt af ja / neen dicht bij elkaar / ver van elkaar laag / hoog

weer

stabiel / wisselvallig

toestand

stabiel / wisselvallig

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 82

4/06/20 16:08

visueel 6/01/2014

TG EV

Fig. 3.4.1

IG EN

TI A

infrarood 6/01/2014

Â©

Fig. 3.4.2

weerkaart 6/01/2014

Fig. 3.4.3

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 83

83 4/06/20 16:08

4 Klimaat D21

4.1

Verschillen op basis van de temperatuur

10° isotherm vd warmste maand

TG EV

18° isotherm vd koudste maand

10° isotherm vd warmste maand

TI A

Fig. 4.1.1

IG EN

Welk adjectief krijgt het klimaat op basis van de temperatuur in de verschillende zones ? 

Klimaat

10° C koudste maand < T < 18° C



Klimaat



Klimaat

T < 10° C warmste maand

T > 18° C warmste maand

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 84

4/06/20 16:08

4.2

D21

Verschillen op basis van de neerslag

1 Arceer op onderstaande neerslagkaart - de hogedrukgordels groen (zie fig. 2.3.2) - de lagedrukgordels rood ( “ “ ) 1 4

NEERSLAG

periode 1950 - 2000

Fig. 4.2.1

1000

2000 km

TI A

< 200 mm < 200 - 400 mm < 400 - 800 mm < 800 - 2000 mm > 2000 mm

Welk verband stel je vast tussen drukgordels en neerslag? Hogedrukgordels:



Lagedrukgordels:



IG EN

TG EV

KOUD

3 Bepaal met de kaarten fig. 4.1.1 en 4.1.2 de klimaateigenschappen van de 5 genummerde plaatsen van de kaart. Plaats het nummer op de juiste plaats in nevenstaand schema.

NPC

GEMATIGD

KKK

WARM EV

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 85

85 4/06/20 16:08

4.3

Klimaatverandering

A Klimaat Klimaat = gemiddelde toestand van de atmosfeer (temperatuur, luchtdruk en winden) voor een bepaald gebied over een langere periode (30 jaar). 1 Gebruik je atlas: wereldkaart klimaat. Klimaat in België? Wat betekent dit? Koelgematigd:

Waarom zachte winter:

TG EV

2 Welke onderzoeksmethoden zijn beschikbaar?

TI A

Voor informatie over het verleden:

Fig. 4.3.2

IG EN

Fig. 4.3.1

Fig. 4.3.3

Fig. 4.3.4

Multi-Model Averages and Assessed Ranges for Surface Warning A2 A1B B1 Year 2000 Constant Concentrations 20th century

6.0

Voor voorspellingen naar de toekomst: Global surface warning (°C)

5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0

Fig. 4.3.5

-1.0 1900

2000 Year

A1T B2 A1B A2 A1F1

Voor actuele informatie:

2010

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 86

4/06/20 16:08

B Broeikaseffect D28

1. Natuurlijk broeikaseffect

Oppervlaktetemperatuur van de Aarde - Met broeikaseffect: 15 °C - Zonder broeikaseffect: -18 °C

CH 4 H2 O

TI A

TG EV

CO 2

IG EN

Fig. 4.3.6

Noteer de nummers uit de volgende tekst op de figuur. De energie die van de zon komt, bereikt de atmosfeer (1). Een gedeelte ervan wordt teruggekaatst naar de ruimte (2). Het gedeelte dat door de atmosfeer gaat, bereikt het aardoppervlak (3). Het aardoppervlak wordt verwarmd en geeft via infraroodstraling warmte af (4). Deze gaat gedeeltelijk door de atmosfeer naar de ruimte (5). De natuurlijke broeikasgassen (6) in de atmosfeer vangen een deel van de infrarode straling op en en sturen ze terug naar het aardoppervlak (7). Ze werken als een deken dat de warmte vasthoudt. De temperatuur stijgt. Zonder broeikasgassen zou de oppervlaktetemperatuur van de aarde –18°C bedragen in plaats van de huidige 15°C.

Koolstofdioxide (CO 2 )

Waterdamp (H 2 O) Methaan (CH 4 )

11%

natuurlijke

Ozon (O 3 ) Lachgas (N 2 O) Chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's) Hydrochloorfluorkool(water)stof (HCFK’s)

12%

56%

16%

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 87

87 4/06/20 16:08

D29

CO2 Koolstofdioxide

TI A

TG EV

CO2 ontstaat op natuurlijke wijze door CO2 heeft altijd al het grootste aandeel gehad in het natuurlijk broeikaseffect. In Fig. 4.3.7 zie je informatie over CO- concentraties in de atmosfeer en de temperatuur sinds de laatste 400 000 jaar (Gegevens afkomstig van ijsboringen in Vostok) Welk verband zie je tussen de CO2-concentraties en temperatuur?

CH4 Methaan

IG EN

Fig. 4.3.7

O3 Ozon

Het opwarmend vermogen is 25 maal goter dan dat van CO2 Staat in voor 20% van het broeikaseffect. De natuur heeft 10 jaar nodig om methaan af te breken tot CO2

Ozon is op natuurlijke wijze aanwezig in de atmosfeer en beschermt tegen

ÂŠ

N2O Lachgas of distikstofoxide Lachgas is een zeer stabiele verbinding (114 j) en heeft een groot opwarmingsvermogen. Komt vrij uit de bodem en het water.

H2O Waterdamp Water verdampt en vormt wolken. Die zorgen voor weerkaatsing van het invallende zonlicht â&#x20AC;&#x2DC;s Nachts houden ze de warmte vast.

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 88

4/06/20 16:08

2. Versterkt broeikaseffect

D30

In de eerste grafiek plaatsten we het belangrijkste broeikasgas CO2 samen met de wijzigingen in de temperatuur en de wereldbevolking. Bestudeer in de volgende grafieken de evolutie van de broeikasgassen van het jaar 1000 tot 2000 en formuleer onderaan een besluit.

CO 2 Wijzigingen in: 390

CO 2-concentraties (ppmv ) - temperatuur (°C ) Wereldbevolking

(jaren 1000

- 2000)

370

7 6

14.3

14.1

330

°C

310

13.9

290 270 250 1100

1200

1300

1400

1500

1600 1700 jaartal

1800

1900

13.5

2000

TG EV

1000

13.7

miljard

350 ppmv CO 2

14.5

2 1 0

2054 — > 9 mjd ??

METHAAN 1750

CH 4 (ppb)

1500 1250

750 1100

1200

1300

1400

1500

IG EN

1000

TI A

1000

1600

1700

1800

1900

2000

jaartal

1700

1800

1900

2000

jaartal

LACHGAS

N 2O (ppb )

310

290

270

250

Fig. 4.3.8

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

Besluit: Wat kan je uit de grafieken aflezen in verband met de evolutie van de broeikasgassen, temperatuur en wereldbevolking tijdens de voorbije 1000 jaar?

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 89

89 4/06/20 16:08

Menselijke activiteit en broeikasgassen H2O Waterdamp Waterdamp heeft een bijzondere rol in het broeikaseffect. Het versterkt de opwarming die wordt veroorzaakt door andere broeikasgassen. Dit komt doordat een warmere atmosfeer meer waterdamp opneemt. De hoeveelheid waterdamp kan echter niet rechtstreeks door de mens worden verkleind of vergroot, waterdamp blijft in evenwicht met de temperatuur en het blijft maar een korte tijd in de atmosfeer CO2 Koolstofdioxide • CO2 -concentratie is sinds 1900 gestegen van

ppmv naar

ppmv

)

Î Ontbossing voor omschakeling naar Î Productie van kalk en cement. Î Petrochemie en metaalindustrie.

TG EV

in de tropen.

Î (

in 2000, een stijging van %. • Productie van CO2 door menselijke activiteiten. Î Energieproductie door fossiele brandstoffen

N2O Lachgas of distikstofoxide

IG EN

TI A

• Staat in voor slechts 6% van het broeikaseffect maar de afbraak ervan duurt tot 150 jaar en lachgas veroorzaakt bovendien zure regen. • Het opwarmend vermogen is ± 300 maal groter dan dat van CO2 • Wordt door de mens uitgestoten bij: Î Landbouw: gebruik van stikstofhoudende meststoffen Î Chemische industrie (salpeterzuur) Î Verbranding van fossiele brandstoffen voor verwarming en transport. O3 Ozon

• Het broeikasgas O3 is van nature aanwezig in de stratosfeer (10-15 km hoogte). De ozonlaag beschermt de planeet tegen schadelijke UV-straling.

De verlaagde concentraties op deze hoogte, het zogenaamde

wordt veroorzaakt door ozonafbrekende stoffen als gefluoreerde koolwaterstoffen (bv.

)

• Ozon wordt echter ook gevormd in de troposfeer (onderste laag van de atmosfeer waar het weer zich afspeelt of de menselijke omgeving) door een chemische reactie tussen stoffen afkomstig van luchtvervuiling, onder invloed van sterk zonlicht. Ozon veroorzaakt hier een verhoogd broeikaseffect. Het is een zeer reactief gas, het is schadelijk voor de gezondheid en het heeft een negatieve invloed op de productie van landbouwgewassen.

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 90

4/06/20 16:08

CH4 Methaan • Ontstaat bij de ontbinding van organisch materiaal in een vochtig milieu. • De mens veroorzaakt de helft van de uitstoot: Î Landbouw: rijstvelden, darmgisting bij herkauwers, mest. Î Huishoudelijk afval, stortplaatsen. Î Ontginning en vervoer van aardgas.

Industriële broeikasgassen

TG EV

Î Gebruikt als koelvloeistof ( en ). Î Oplosmiddel (o.m. voor schoonmaak van elektronica) Î Brandblusmiddel Î Gebruikt bij de productie van aluminium en kunststofschuim. Î Absorberen heel sterk de infrarode straling.

• Gefluoreerde koolwaterstoffen (CFK’s, HCFK’s, HFK’s, PFK’s).

• Zwavelhexaluoride (SF6) Î Gebruikt in transformatoren en dubbel glas (geluidsisolatie). Î Absorberen heel sterk de infrarode straling.

IG EN

TI A

• Stikstoffluoride (NF3) Î Wordt steeds meer gebruikt als industriële ontvetter in de productie van LCD-schermen en fotovoltaïsche cellen. Absorberen heel sterk de infrarode straling. Î Heeft een hoog opwarmend vermogen.

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 91

91 4/06/20 16:08

3. Factoren van de toename van broeikasgassen

Â©

IG EN

TI A

TG EV

D31

Tijdlijn UITVINDINGEN

Fig. 4.3.11

VUUR

WIEL

SCHRIFT

PAPIER

BUSKRUIT

790 000 v. Chr.

5000 v. Chr.

3500 v. Chr.

2de eeuw

9de eeuw

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 92

4/06/20 16:08

De historische mens en de opwarming

Bestudeer de temperatuurcurve op de grafiek in het midden van de vorige bladzijde. Bespreek welke factoren je kan afleiden uit de info die we er rond verzamelden.

TG EV

Aandeel van de menselijke activiteiten in het broeikaseffect Broeikasgassen

Aandeel van activiteiten in de opwarming

FCK’s 11% Stiksfof Oxiden 6%

Fossiele brandstoffen 49%

Ontbossing 14%

Industriële processen 24%

TI A

Koolstfooxide 36%

Methaan 19%

Landbouw 13%

IG EN

Fig. 4.3.12

1 Welk gas heeft het grootste aandeel bij de broeikasgassen?

2 Welke menselijke activiteiten veroorzaken de broeikasgassen?

Besluit:

is het belangrijkste broeikasgas is de belangrijkste vervuiler

Fig. 4.3.13

STALEN PLOEG

GLOEILAMP

AUTOMOBIEL

LUCHTVAART

P.C.

SPACE X

1837

1879

1885

1903

1975

2017

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 93

93 4/06/20 16:08

D31

C ‘Global Warming’

Fig. 4.3.14

IG EN

TI A

TG EV

Zelfs al zouden we de CO2-emissies stoppen, dan zal de aardtemperatuur niet dalen maar stabiliseren. Het duurt bovendien duizenden jaren vooraleer de CO2 die nu in de atmosfeer aanwezig is op een natuurlijke wijze verwijderd wordt. Ook de gevolgen zoals de zeespiegelstijging gaan door. Om de globale temperatuur omlaag te krijgen zouden we CO2 uit de atmosfeer moeten verwijderen.

Nu moet het gebeuren, straks is het te laat ! ‘2020 is een kritiek jaar voor de toekomst van onze planeet.’ Met die zin opent de website voor de klimaattop in november in het Schotse Glasgow. Op de klimaattop in Parijs, eind 2015, werd afgesproken dat de internationale gemeenschap er er alles aan zou doen om de opwarming van de planeet onder de 2° C te houden, en liefst op 1,5° te mikken. Met alle beloftes samen stevenen we toch nog af op een opwarming van 3° tegen 2100. In Glasgow moeten er nieuwe ambitieuzere engagementen aangegaan worden. Want als de wereld de radicale ommekeer naar een economie zonder fossiele brandstoffen dit jaar niet inzet, zullen de doelstellingen van Parijs nooit meer haalbaar zijn.

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 94

4/06/20 16:08

De CO2-uitstoot moet naar beneden!! Elk jaar dat we wachten, wordt de transitie naar een CO2 uitstootvrije wereld moeilijker. Evolutie van de CO2-concentratie in de atmosfeer

Fig. 4.3.15

TI A

ÂŠ

IG EN

Fig. 4.3.16

Bron:

TG EV

CO2-uitstoot in de wereld, verdeeld over inkomensgroepen

Fig. 4.3.17

Bespreek

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 95

95 4/06/20 16:08

D32

D Impact van de global warming. 1. Oppervlaktetemperatuur Wetenschappers voorspellen een wereldwijde opwarming tegen 2100 die sterk afhangt van de emissie normen die men zal hanteren. Onderstaande kaartjes illustreren de door het IPCC (Intergovernment Panel on Climate Change) verwachte gemiddelde temperatuurstijging op aarde bij de meest ambitieuze en minder ambitieuze scenario’s voor emissieverlaging. Bij minder ambitieuze emissieverlaging t°-toename van 2,6 tot 4,8°C

Bij ambitieuze emissieverlaging t °-toename van 0,3 tot 1,7°C

Bij minder ambitieuze emissieverlaging t°-toename van 2,6 tot 4,8°C

TG EV

Fig. 4.3.18

Bij ambitieuze emissieverlaging t °-toename van 0,3 tot 1,7°C

1 Waar is de t°-toename het grootst?

Bij minder ambitieuze emissieverlaging

TI A

Bij ambitieuze emissieverlaging

Verandering in gemiddelde oppervlaktetemperatuur (1986-2005 tot 2081-2100)

2 Vergelijk ook de toename op de continenten en oceanen.

IG EN

Verandering in gemiddelde oppervlaktetemperatuur (1986-2005 tot 2081-2100)

2. Gemiddelde neerslag

Bij minder ambitieuze emissieverlaging

Verandering in gemiddelde neerslag

Bij ambitieuze emissieverlaging

Fig. 4.3.19

Verandering in gemiddelde neerslag

Wat lees je van deze kaartjes af?

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 96

4/06/20 16:08

3. Toename van extreme weersomstandigheden

Hittegolven

TG EV

Fig. 4.3.20

Wat lees je van de kaartjes af?

TI A

Orkanen

IG EN

Bijna alle orkanen ontstaan in het tropische deel van de Atlantische Oceaan en de Golf van Mexico, maar de 27Â° C-grens (de temperatuur van de warme wateren) verschuift naar het noorden. Men verwacht dat de orkanen ook noordelijker en meer naar het oosten in de Atlantische oceaan zullen ontstaan en talrijker en heviger worden;

ÂŠ

Wat betekent dit voor Europa?

Fig. 4.3.21

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 97

97 4/06/20 16:08

4. Langzame veranderingen Wetenschappers voorspellen een wereldwijde opwarming tegen 2100 die sterk afhangt van de emissienormen die men zal hanteren. Onderstaande kaartjes illustreren de door het IPCC (Intergovernment Panel on Climate Change) verwachte gemiddelde temperatuurstij-ging op aarde bij de meest ambitieuze en minder ambitieuze scenario’s voor emissieverla-ging. Zeespiegelstijging door: • Afsmelten van poolijs op Antarctica en Groenland

Zowel Noordpool als Zuidpool hebben een dikke ijskap. Maar… de Noordpool is een oceaan met een ijskap van bevroren oceaanwater. Aansluitend aan die arctische ijskap ligt Groenland dat bedekt is met een massa landijs. De Zuidpool is een continent (Antarctica) met een dikke ijskap. Het grootste deel van het ijs is landijs met een rand van zeeijs. Volgens klimaatexperten zal, als we niet ingrijpen, de Noordpool tegen 2100 ijsvrij zijn en de Antarctische ijskap sterk afgesmolten zijn.

IG EN

TI A

2 Het ijs op Groenland smelt. Wat is het gevolg? Waarom?

TG EV

1 Waarom doet het afsmelten van landijs de zeespiegel sterk stijgen terwijl dat niet zo het geval is met zeeijs?

Fig. 4.3.22

Fig. 4.3.23

Arctische Zee IJs (oppervlakte in mlj. km2)

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 98

4/06/20 16:08

TG EV

Cumulatief verlies van ijsmassa uit Groenland en Antarctica

Fig. 4.3.24

TI A

3 Hoeveel bedraagt het cumulatief verlies aan ijs van Groenland en Antarctica (van 1992 tot 2017) en wat betekent dit voor de zeespiegelstijging?

IG EN

• Afsmelten van gletsjers op het continent

Fig. 4.3.25

• Thermale uitzetting van de oceaan. Wat betekent dat?

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 99

99 4/06/20 16:08

Verzuring van de oceaan door stijging van CO2

Fig. 4.3.26

koralen

Groot Barrièrerif

TG EV

Het CO2-gehalte in de atmosfeer steeg in de afgelopen eeuw met ± 40% van 293 ppm (delen per miljoen) tot 400 ppm. Eén van de belangrijkste redenen waarom de wereld hierdoor niet in een hete woestijn is veranderd, is de oceaan. De oceaan en de atmosfeer wisselen continu koolstofdioxide uit, waarbij de oceaan door zijn bufferende werking heel wat CO2 opneemt , maar deze wordt nu overschreden waardoor de oceaan verzuurt. Vooral de kalkskeletten van de koralen op het ‘Groot Barrièrerif’ heeft eronder te lijden. Invloed op ecosystemen

IG EN

TI A

Klimaatveranderingen hebben ook gevolgen voor fauna, flora en ecosystemen. Ecosystemen leveren diensten aan het allesomvattende systeem aarde. In een ecosysteem bestaan meerdere levende wezens naast elkaar, die elkaar wederzijds beïnvloeden. Ze zijn in staat zich aan te passen aan geleidelijke evoluties van hun omgeving. Maar als de veranderingen te snel gaan, raakt het ecosysteem uit evenwicht, wat tot de vernietiging ervan kan leiden waardoor het geen diensten meer kan leveren. Door de opwarming van het systeem aarde: • De groeiseizoenen veranderen: Î planten bloeien vroeger Î insecten worden vroeger actief Î vogels vervroegen het broedseizoen

Î • De voedselketen wordt verstoord, bv. de rupsen dienen als voedsel voor de jonge vogels. Wanneer de rupsen te vroeg voorkomen, hebben de jonge vogels te weinig voedsel • Veranderingen in het spreidingsgebied. Soorten die voorkomen in zuidelijke streken verplaatsen hun habitat noordelijker. Exoten verdringen de inheemse fauna en flora. Ken je voorbeelden ?

100

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 100

4/06/20 16:08

IJ ER TG EV UI TI A IG EN IL D © •Fig. 4.3.27 Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 101

101 4/06/20 16:08

D24

E Complementair groepswerk 1 Elk groepje onderzoekt een waargenomen verandering of impact van klimaatverandering. Verzamel informatie over je onderwerp: de puntjes die in onderstaande tabel vermeld staan bij je onderwerp moeten zeker aan bod komen. De volgende websites kunnen je op weg helpen: http://www.klimaat.be/nl-be/ http://www.climatechallenge.be/nl/, http://www.knmi.nl/klimaat/klimaatverandering/ http://www.climatecommunication.org/

Maak een mindmap waarin de belangrijkste begrippen en gegevens over het onderwerp en eventuele relaties ertussen worden weergegeven.

TG EV

Bereid een korte presentatie voor waarin het onderwerp wordt toegelicht voor de klas. Zorg er hierbij voor dat hun zeker drie ideeën, gegevens, begrippen … over je onderwerp zullen bijblijven. 2 De mindmaps en presentaties worden verzameld op de elektronische leeromgeving van de school. Hier kan je dan eventueel ook andere groepjes vragen stellen over hun onderwerp.

IMPACT

TI A

WAARGENOMEN VERANDERINGEN

3 De mindmaps worden in een synthese bij elkaar gebracht.

Biodiversiteit Verspreiding van soorten Veranderingen in het tijdstip van natuurverschijnselen Toename van exoten Kwetsbaarheid berggebieden

Neerslag en stormen Verandering neerslagpatronen: verdeling, frequentie, extreme weerfenomenen Wereld, Europa, België Droogte en bosbranden

Voedselvoorziening Landbouw: groeiseizoen, productiviteit, kwaliteit Visserij: algengroei, vispopulaties, migraties Sociaaleconomische aspecten

IG EN

Temperatuurstijging Verband temperatuur – CO2concentratie Evolutie, aandeel mens, aandeel per regio Wereld, Europa, België Albedo: betekenis, aandeel in opwarming

Water Beschikbaarheid drinkwater Waterkwaliteit Droogte en overstromingen Sociaaleconomische aspecten

Oceanen Opwarming van het zeewater Zeespiegel Zuurtegraad Zoutgehalte Zeestromingen

Gezondheid Directe en indirecte gevolgen: weergebonden sterfte, infectieziekten, ademhalingsproblemen Voor- en nadelen Sociaaleconomische aspecten

IJskappen, gletsjers en permafrost Vaststellingen en signaalfunctie Wereld en Europa Gevolgen en toekomst? Invloed op albedo

102

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 102

4/06/20 16:08

F En wat kan ik doen? Van de ochtend tot de avond maak je als individu voortdurend keuzes. Elke keuze die je maakt, zet iets in gang voor jezelf en voor een ander. Stel je bij de keuzes die je maakt de vraag hoe je een klimaatvriendelijke keuze kan maken. Stellingenspel: Kies een aantal stellingen (bv de drie onder het schema). Je kan ook inspiratie vinden bij WWF: http://www.wnf.nl/50manieren/# Bij elke stelling geeft iedereen deze eerst individueel een plaats in onderstaand schema. Daarna worden allen samen genoteerd en kan erover gediscussieerd worden

TG EV

ik doe mee

het heeft geen zin

IG EN

TI A

het heeft zin

ik doe niet mee

ÂŠ

2 "Met dank aan de meer dan 800.000 mensen van over de hele wereld -jullie stem heeft een doorslaggevende impact gehad aan het einde van de gesprekken op de klimaattop." Het volk heeft nooit zoveel invloed gehad als via het internet.

EU Klimaat Chef Connie Hedegaard

Misschien een leuk idee om eens mee te werken aan een project bij de jeugdbeweging?

Kosmografie en atmosfeer Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 103

103 4/06/20 16:08

IJ ER

Kleine besparingen maken veel verschil

TG EV

Door energie te besparen, door over te stappen op schone energie, en door duurzame keuzes te maken help je klimaatverandering tegen te gaan. En dat is echt heel eenvoudig. Door simpelweg iets bewuster te handelen kun je bijvoorbeeld al makkelijk 20 procent energie besparen. Goed voor de natuur én voor je portemonnee. Energie besparen

IG EN

TI A

Kijk bij de aanschaf van apparaten naar het energielabel • Laat apparaten zo min mogelijk op stand-by staan • Haal opladers die niet in gebruik zijn uit het stopcontact • Hang de was op mooie dagen buiten te drogen • Gebruik led-lampen of spaarlampen • Doe verlichting en verwarming uit in kamers waar je niet bent • Isoleer je huis • Douche een paar minuten korter • Gebruik de fiets voor korte ritjes • Ga wanneer mogelijk met het openbaar vervoer • Beperk het aantal vliegreizen en compenseer je vlucht • Rijd volgens Het Nieuwe Rijden, dat scheelt stress en benzine • Controleer regelmatig de bandenspanning van je auto.

Schone energie

• Schakel over op groene stroom of groen gas • Plaats zonnepanelen op je dak • Kies bij aanschaf voor een elektrische, hybride of energiezuinige auto • Laad je elektrische auto of scooter op met groene stroom. Maak duurzame keuzes • Als je hout gebruikt, kies voor FSC-hout om ontbossing tegen te gaan • Eet de groenten van het seizoen, en fruit uit België • Eet eens een dag minder vlees

104

Kosmografie en atmosfeer

Aardrijkskunde 5-6 Kosmografie en atmosfeer_Deel 2.indd 104

4/06/20 16:08

Â© TI A

IG EN

TG EV

Diligentia Uitgeverij Industrieweg 122 A5 - 9032 Wondelgem

Â©

IG EN

TI A

TG EV

Tel. 09 375 27 93 Fax 09 375 32 18 info@diligentia-uitgeverij.be www.diligentia-uitgeverij.be

Werkgroep Didactische Middelen www.wdm.be