Waaruit bestaat lucht?
In de lucht die mensen inademen zitten onder andere de volgende gassen:
| Stikstof (N2) |
78% |
| Zuurstof (O2) |
20% |
| Edele gassen |
1% |
| Koolstofdioxide(CO2) |
0,03% |
| Water H2O
|
0,97% |
Voor een uitgebreidere samenstelling van lucht klik
hier
De hoeveelheid water (H2O)
die zich in de lucht bevindt, varieert. Als er veel water in de lucht
aanwezig is, dit percentage kan oplopen tot 4%, zijn de andere gassen
in een lager percentage aanwezig. Het water duwt de andere gassen een
beetje in elkaar, zodat het zelf genoeg ruimte heeft. Als er een kleine
hoeveelheid water in de lucht zit (het laagste percentage is 0,5%) zijn
alle andere gassen met een iets hoger percentage aanwezig. Naast de genoemde
stoffen zijn er ook nog andere stoffen in de lucht aanwezig. De percentages
van deze stoffen zijn echter heel klein.
De samenstelling van de lucht is niet overal hetzelfde. Vanaf 90 kilometer
boven het aardoppervlak vallen de zuurstofmoleculen uit elkaar en bevinden
zich alleen nog maar zuurstofatomen in de lucht.
Hoger dan 100 kilometer boven het aardoppervlak vallen ook de stikstofatomen
uit elkaar. Hierdoor is er boven een hoogte van 90 kilometer geen
sprake meer van echte lucht. De verschillende stoffen in de lucht vormen
daar eigen atmosferen.
Als er een kleine hoeveelheid water in de lucht zit wordt de lucht droog
genoemd. Het gewicht van 22,4 dm³ droge lucht is 28,96 gram. Als er meer
water in de lucht is, wordt de lucht vochtig genoemd. Vochtige lucht is
lichter (kleinere dichtheid) dan droge lucht.
Er zitten ook stofdeeltjes in de lucht. Deze worden van het aardoppervlak
geblazen door de wind, of door vulkanen uitgespuwd. Als stoffen verbrand
worden komen er ook as en roetdeeltjes in de lucht.
Wat zijn gassen?
Een gas is een fase van een stof. Er zijn drie verschillende fases: Een
stof kan vast, vloeibaar of gasvormig zijn. Water bijvoorbeeld is in zijn
vaste fase ijs, water als het vloeibaar is en stoom als het gasvormig
is. Hoe hoger de temperatuur wordt, hoe sneller de moleculen van een stof
gaan bewegen en hoe verder ze uit elkaar komen te zitten. Het omgekeerde
gebeurt als men de temperatuur laat zakken.
Bij een gas zitten de moleculen zo ver uit elkaar, dat een gas meestal
voor het blote oog onzichtbaar is.
Lucht bestaat voor een groot deel uit gassen.
Waar op de aarde bevindt zich lucht?
In principe geldt dat overal aan het aardoppervlak waar geen water is,
lucht is. Ook in de bovenste laag van het aardoppervlak, in de bodem bevindt
zich lucht.
Maar niet alleen op aarde, ook rondom de aarde bevindt zich lucht. De
totale luchtlaag om de aarde wordt de atmosfeer genoemd. De atmosfeer
kan ingedeeld worden in verschillende lagen. Deze zijn verschillend in
temperatuur en hoogte. Er kan geen scherpe lijn worden getrokken tussen
de verschillende lagen.
De eerste laag, die het dichtste bij de aarde ligt, wordt de troposfeer
genoemd. Deze laag heeft een hoogte van 11 kilometer. Als je in de troposfeer
omhoog gaat, neemt de temperatuur per kilometer 6 á 7 graden af. Het weer
op aarde wordt alleen door deze laag bepaald. Het bovenste deel van de
troposfeer wordt de tropopauze genoemd. Boven de polen ligt de tropopauze
tussen de 8 en 10 kilometer boven het aardoppervlak, bij de evenaar is
dit 17 tot 18 kilometer.
Boven de troposfeer ligt de stratosfeer. In het onderste gedeelte
van deze laag stopt de temperatuur met dalen. Hier is de temperatuur ongeveer
-55 °C. Hoger in de stratosfeer stijgt de temperatuur. Op 47 kilometer
boven het aardoppervlak is de temperatuur weer 0 °C. In de stratosfeer
wordt door zonnestralen ozon (O3) uit zuurstof (O2)
gevormd. Dit gebeurt tussen 20 en 40 kilometer boven het aardoppervlak.
Daarom wordt dit gedeelte van de stratosfeer ook wel ozonsfeer genoemd.
Het hoogste gedeelte van de stratosfeer wordt de stratospauze genoemd.
De derde laag is de mesosfeer. Deze laag begint op 52 kilometer
hoogte. Het hoogste gedeelte van deze laag heet de mesopauze. In de mesosfeer
daalt de temperatuur. In de mesopauze is de temperatuur ongeveer -90 °C.
De thermossfeer is de volgende laag. Deze begint op 90 kilometer
hoogte en de temperatuur stijgt enorm in deze laag. De hoogste temperatuur
ligt boven 1000 °C. De dichtheid van de lucht is hier zo laag dat er bijna
geen krachten meer voorkomen tussen de moleculen. Lichte moleculen kunnen
in de laatste laag ontsnappen uit de dampkring: deze laag heet de exosfeer.
Er is geen echt einde aan de exosfeer, omdat deze laag vervaagt in de
ruimte.
De onderste 90 kilometer van de atmosfeer wordt ook wel de homosfeer
genoemd, omdat de lucht in dit gebied redelijk constant is. Alle lucht
boven 90 kilometer hoogte wordt de heterosfeer genoemd, omdat
de lucht in dit gebied anders is.
Luchtsoorten
Als een grote hoeveelheid lucht dezelfde vochtigheid en temperatuur heeft,
wordt de lucht tot een luchtsoort gerekend. De luchtsoort moet wel een
horizontaal gebied van 1000 km lengte beslaan, de hoogte van zo'n gebied
kan variëren van 100 meter tot de totale troposfeer. De lucht in dit gebied
is 3 tot 9 dagen in een zogenaamd brongebied geweest. In deze dagen kreeg
de lucht zijn specifieke eigenschappen. Het brongebied ligt altijd compleet
boven land of boven zee en is altijd vlak. Woestijnen en steppen zijn
goede brongebieden boven land. Ook moet een brongebied (bijna) windstil
zijn, omdat de lucht er een langere periode moet blijven. Als de lucht
het brongebied verlaat kunnen de eigenschappen van de luchtsoort langzaam
veranderen, en ten slotte compleet verdwijnen.
Luchtsoorten die hun eigenschappen van een brongebied boven zee hebben
gekregen, zijn vochtiger dan de luchtsoorten die boven land zijn gevormd.
De lucht die van boven oceanen komt wordt maritieme lucht genoemd. Luchtsoorten
die boven land zijn gevormd worden continentale lucht genoemd.
Er worden vier basis soorten lucht onderscheiden, die allen in maritieme
en continentale luchtsoorten verdeeld kunnen worden:
1. Equatoriale lucht, met een gemiddelde temperatuur tussen 25 en 30 °C.
De vochtigheidsgraad van deze lucht is zeer hoog.
2. Tropische lucht; hierbij wordt een duidelijk onderscheid gemaakt in
maritieme tropische lucht, die heel vochtig is en een temperatuur heeft
van 25 °C en continentale tropische lucht. Continentale lucht is heel
droog en heel warm; de temperatuur kan oplopen tot 50 °C!
3. Maritieme polaire lucht is altijd vochtig. Deze lucht is relatief warm
in de winter en koel in de zomer. Continentale polaire lucht is droog
en koud in de winter en de temperatuur kan dalen tot -50 °C. In de zomer
is de continentale polaire lucht warm, maar nog steeds erg droog.
4 Arctische lucht is koud. Het verschil tussen maritieme en continentale
arctische lucht is dat maritieme arctische lucht in de winter minder koud
is dan continentale arctische lucht.
Wat is wind?
Wind is bewegende lucht. De lucht is in beweging als gevolg van de verschillende
soorten luchtdruk op aarde. De windrichting
en de windkracht kunnen veranderen. De windrichting wordt vaak uitgedrukt
in windstreken.
De windkracht wordt vaak in een nummer weergegeven. Dit wordt een Beaufortnummer
genoemd.
De windkracht wordt altijd 10 meter boven land gemeten.
| Nummer |
|
Beschrijving |
|
Snelheid van de wind in m/s |
| 0 |
|
Windstil |
|
<1 |
| 1 |
|
Lichte wind |
|
1-3 |
| 2 |
|
Lichte wind |
|
4-6 |
| 3 |
|
Matige wind |
|
7-10 |
| 4 |
|
Matige wind |
|
11-16 |
| 5 |
|
Tamelijke sterke wind |
|
17-21 |
| 6 |
|
Sterke wind |
|
22-27 |
| 7 |
|
Zware wind |
|
28-33 |
| 8 |
|
Stormachtige wind |
|
34-40 |
| 9 |
|
Storm |
|
41-47 |
| 10 |
|
Zware storm |
|
48-55 |
| 11 |
|
Hele zware storm |
|
56-63 |
| 12 |
|
Orkaan |
|
>63 |
Simpel gezegd ontstaat wind omdat de zon de aarde verwarmt. De warmte
en warme lucht stijgen op. De lucht in de atmosfeer beweegt en er ontstaat
wind. Hierbij wordt de warme lucht van de evenaar naar de polen gebracht
en de koude poollucht naar de evenaar. Dit zorgt ervoor dat de polen niet
te koud en het gebied rond de evenaar niet te warm worden. De oceaan zorgt
ook voor de verspreiding van warmte.
De lucht beweegt echter niet rechtstreeks van de evenaar naar de polen
en terug. De wind wordt beïnvloed door het draaien van de aarde. De wind
die van de evenaar naar het noorden waait, wordt door het draaien van
de aarde een beetje naar het oosten gedraaid. Wind wordt altijd genoemd
naar de richting waar het vandaan komt. De winden die van de evenaar naar
het zuiden waaien zijn oostenwinden. De warme lucht die van de evenaar
naar de polen wordt geblazen, koelt onderweg af.
Op 30 ° noorder- en zuiderbreedte daalt de lucht terug naar het aardoppervlak.
Niet al de lucht wordt van daaruit teruggeblazen naar de evenaar.
Het rondje dat door de wind geblazen wordt, wordt een cel genoemd. Er
zijn op aarde 3 van deze cellen:
- De Hadley cel is de cel tussen de evenaar en 30 ° noorder- en zuiderbreedte.
De wind aan de oppervlakte van de aarde in deze cel wordt passaatwind
genoemd.
- De Ferell cel ligt tussen 30 en 60 ° noorder- en zuiderbreedte. De wind
in deze cel is in de winter sterker. De lucht daalt bij de 30 ° grens,
en waait naar de polen. Bij 60 ° stijgt de lucht op en waait terug naar
de 30 ° grens. Niet alle lucht waait terug. Een deel van de lucht uit
de Ferell cel wordt opgenomen in de Poolcel.
- De Poolcel ligt op de polen, tot 60 ° noorder- en zuiderbreedte. Op
60 ° stijgt lucht op, boven de pool daalt de lucht. De winden in deze
cel zijn normaal gesproken koud en droog.
Dit is slechts een globale van de winden op aarde. Omdat de aarde niet
alleen uit water maar voor een gedeelte ook uit land bestaat, worden de
winden ook door het land beinvloed, waardoor regionaal gezien de wind
anders kan waaien dan hier is uitgelegd.

Wat is luchtdruk?
Lucht oefent een bepaalde kracht uit. Dit wordt de luchtdruk genoemd.
Alle lucht die in de dampkring zit rust op de aarde en wordt door de aantrekkingskracht
(de magnetische kracht van de aarde) aangetrokken. Hierbij drukt de lucht
als het ware op alles wat er op aarde is. Op de tafel, daken van huizen,
maar ook op je hoofd. Daar voel je niets van omdat er in je lichaam een
even grote druk zit die de andere kant opstaat. Ook onder de tafel is
er dezelfde druk als erboven, anders zou de tafel direct in elkaar zakken.
De luchtdruk is dus de druk die het gewicht van de totale kolom lucht
op een stukje aarde van 1 bij 1 meter uitoefent. Deze wordt niet in kilogrammen
maar in hectopascal (hPa) uitgedrukt. Onderin de dampkring (dus vlak boven
de grond) is de luchtdruk het hoogst. Hoe hoger je komt, hoe lager de
druk is. Op aarde voel je de druk van alle deeltjes in de luchtkolom,
als je hoger komt, drukken er minder deeltjes op je.
De gemiddeld luchtdruk op aarde is op 0 meter hoogte 1013 hPa. De ene
keer is deze wat lager dan de andere keer. Dit voel je bijna niet, omdat
je lichaam zich aan de nieuwe luchdruk aan zal passen. Sommige mensen
zijn gevoeliger voor een verandering in de luchtdruk. Ze krijgen bijvoorbeeld
hoofdpijn als de luchtdruk verandert.
|