De opbouw van de standaard atmosfeer
Zoals u weet is onze aarde omgeven door een dampkring die is samengesteld uit diverse gassen. Welke gassen dit zijn is hier niet relevant, tenzij het om de zuurstof gaat, want die ademen we dagelijks in.
In fig. 1 ziet u dat de dampkring uit 4 lagen bestaat: de troposfeer, de stratosfeer, de mesosfeer en de thermosfeer. Tussen deze lagen bevinden zich overgangsgebieden of pauzen. Eveneens ziet u in fig. 1 het verloop van de temperatuur, die met de hoogte varieert. Wat u niet ziet, maar wat iedereen wel weet, is dat met de toenemende hoogte de lucht steeds ijler wordt, of met andere woorden, dat de luchtdruk afneemt. Dit gaat zo door om tenslotte in de wereldruimte over to gaan. Men veronderstelt dat dit op ca. 1000 km het geval is.
Fig. 1.
Voor het weer is alleen de onderste laag van belang, de troposfeer, omdat zich daar alle processen afspelen. In uitzonderlijke gevallen, bijvoorbeeld in de tropen, kan het weer doordringen tot in de troposfeer, maar dat verwaarlozen we hier.
De hoogte van de tropopauze boven de polen is ongeveer 6 km. Boven de tropen is dat echter zo'n 16 km. Daardoor is het in de tropopauze boven de polen ca. -40° C en boven de evenaar ca. -80° C. Boven ons land is dat ± -55° C. Voor het weer in de troposfeer, dus die onderste laag, is een bepaald aantal grootheden van belang, zoals onder andere de temperatuur en de luchtdruk, beide in relatie tot de hoogte. De waarden van deze grootheden kunnen vergeleken worden met een ideale toestand, welke internationaal de 'standaard atmosfeer' wordt genoemd. In deze atmosfeeer is:
- de luchttemperatuur op zeeniveau 15° C en deze neemt met toenemende hoogte met een vaste waarde af (vertikale temperatuurs-gradient).
- de luchtdruk op zeeniveau 1013,2 mbar (millibar), hetgeen overeenkomt met 760 mm.
Deze 'standaard atmosfeer' bestaat dus niet echt, maar dient alleen als uitgangspunt om vergelijkingen mogelijk te maken.
De temperatuur meten we met een thermometer, de luchtdruk met een barometer. Voor het laatste werd aan.vankelijk de buis van Torricelli gebruikt, een glazen buis van een meter lengte, gevuld met kwik. Maar tegenwoordig is die vervangen door een luchtledige doos, waarvan een der zijden bestaat uit een gegolfde wand. Interessant is, dat men met de barometer eigenlijk twee waarden kan vaststellen. De heersende luchtdruk, maar wat belangrijker is, ook de neiging van die druk. Door een voorzichtig tikje op het glas kunt u zien of die druk dalende dan wel stijgende is en dat geeft u informatie over de toekomstverwachtingen van het weer.
In fig. 2 ziet u, hoe in de standaard atmosfeer de temperatuur met de hoogte afneemt (lijn met pijlen). Rechts daarvan ziet u een lijn waarbij de temperatuur minder afneemt dan in de standaard atmosfeer. Dit is een zeer stabide opbouw van de lucht, maar daar komen we op terug bij de behandeling van de wolken. Links van de pijlen-lijn ziet u een lijn met een knik. De temperatuur neemt eerst sterker af dan in de standaard atmosfeer (zeer onstabiele opbouw) maar neemt daarna even toe. Dat is wat we een inversie noemen, een 'omkering'. Dit is van groot belang voor de radio-zendamateur, want deze inversie vormt een reflekterende laag voor radiogolven, vooral die van de twee meter, waardoor zeer grote afstanden overbrugd kunnen worden. Mijn grootste afstand is 1632 km en wel in een QSO met de hak van de laars Italie. Ik ben daar nog steeds een beetje trots op. Het is de zonnestraling, in samenwerking met de draaiing van de aarde (dag en nacht) en haar wisselende baan tussen de keerkringen (de seizoenen), die er voor zorgen dat de standaard atmosfeer steeds aan wisseling onderhevig is. Maar ook de gesteldheid van het aardoppervlak (zee of land) hebben invloed hierop. Gaat u maar na: geen zon gedurende de nacht, of weinig zon in de winter; veel zon overdag en gedurende de hoge stand in de zomer.
Fig. 2.
Deze zonnestraling wordt omgezet in een warmer aardoppervlak, die die warmte weer afgeeft aan de lucht daarboven. Die lucht wordt dus niet rechtstreeks verwarmd door de zon, maar via de aarde. En dat is dan ook het begin van het ontstaan van het weer. Zoals afgesproken, gaan we daar de volgende keer dieper op in, als we het gaan hebben over het ontstaan van drukgebieden (hoog en laag). 1k probeer het wel steeds zo begrijpelijk mogelijk te houden, daarvan kunt u verzekerd zijn.
De vakantiegangers onder u wens ik heel veel genoegens op hun vakantiebestemming, waar dat ook moge zijn.
De thuisblijvers wens ik niets minder, namelijk volop zonneschijn.Pieter, PA3BWA.