3.4 wolken

• Middelbare school

En in onze lucht kun je wolken zien, die ook bewegen door de wind. Wolken zijn heel veel kleine waterdruppeltjes samen. Wist je dat er verschillende soorten wolken zijn? 

 In de tekening zie je een aantal verschillende wolken. Ga maar eens kijken of je ze in de lucht kunt vinden.

2H - 3.4 Wolken en neerslag

LEERDOELEN 3.4

• Je kunt het verband beschrijven tussen de temperatuur en de hoeveelheid waterdamp in de lucht.
  
• Je kunt uitleggen wat het dauwpunt is.
  
• Je kunt een grafiek interpreteren die de relatie geeft tussen het dauwpunt en de hoeveelheid waterdamp in de lucht.
  
• Je kunt uitleggen hoe stapelwolken ontstaan en wat het condensatieniveau is.
  
• Je kunt uitleggen hoe mooiweerwolken, buienwolken en hagel ontstaan.

2H - 3.4 Wolken en neerslag

Begrippen

• Dauwpunt
• convectiestroming
• condensatieniveau

2H - 3.4 Wolken en neerslag

Waterdamp in de lucht

Als water verdampt, wordt de waterdamp opgenomen door de lucht. Daardoor bevat de lucht om je heen altijd wel waterdamp: de ene keer meer, de andere keer minder. Hoe hoger de temperatuur, des te meer waterdamp kan de lucht bevatten. Daarom blaast een wasdroger warme lucht door het natte wasgoed. Warme lucht neemt het water veel gemakkelijker op dan koude lucht zou doen.

2H - 3.4 Wolken en neerslag

Water verdampt

Als het overdag warm weer is, verdampt er veel water. De lucht neemt dan grote hoeveelheden waterdamp op. ’s Nachts koelt de lucht weer af. Het teveel aan waterdamp condenseert dan in de vorm van kleine waterdruppeltjes. Die druppeltjes ontstaan vooral op plaatsen waar de lucht in contact komt met een koud oppervlak. Zo ontstaat dauw.

2H - 3.4 Wolken en neerslag

2H - 3.4 Wolken en neerslag

Het dauwpunt

De temperatuur waarbij de waterdamp in de lucht gaat condenseren, wordt het dauwpunt genoemd. Die temperatuur is niet altijd even hoog. Hoe meer waterdamp de lucht bevat, des te hoger ligt het dauwpunt. 

• 5 g waterdamp per m3, dan is het dauwpunt 0 °C;

• 7 g waterdamp per m3, dan is het dauwpunt 5 °C;

• 10 g waterdamp per m3, dan is het dauwpunt 10 °C, etc etc.

Als het helder weer is zonder wolken, koelt het ’s nachts sterk af. De kans is dan groot dat de temperatuur daalt tot onder het dauwpunt. Daarom is het gras na een heldere herfstnacht vaak kletsnat van de dauw.

2H - 3.4 Wolken en neerslag

Het ontstaan van stapelwolken

Als de zon het aardoppervlak verwarmt, wordt de bodem op de ene plaats warmer dan op de andere. Een kale zandvlakte wordt bijvoorbeeld heter dan een bosgebied. Als je op blote voeten rondloopt, kun je het verschil goed voelen. Op plaatsen waar de grond sterk opwarmt, wordt de lucht vlak boven de grond ook warmer. Zo ontstaan grote bellen met warme lucht.

Terwijl de lucht opwarmt, zet hij uit: het volume van de bellen met warme lucht wordt steeds groter. De warme lucht krijgt daardoor een kleinere dichtheid dan de omringende, koudere lucht. Dat heeft tot gevolg dat de bellen warme lucht omhoog bewegen alsof het onzichtbare heteluchtballonnen zijn. Je zegt dat er in de lucht een convectiestroming ontstaat: een stroming die wordt veroorzaakt door een plaatselijk temperatuurverschil.

2H - 3.4 Wolken en neerslag

2H - 3.4 Wolken en neerslag

Mooiweerwolken

Hoe hoog een bel met warme lucht omhoog stijgt, hangt af van het temperatuurverloop in de atmosfeer. Als de lucht hoger in de atmosfeer relatief warm is, gaat een bel met warme lucht maar langzaam omhoog en bereikt geen grote hoogte.

Je krijgt dan een echte mooiweerwolk. Na verloop van tijd verdwijnt zo’n wolk weer, doordat de waterdruppeltjes in de wolk langzaam verdampen.

Als de lucht hoger in de atmosfeer relatief koud is, kunnen bellen met warme lucht een grote hoogte bereiken. Je krijgt dan grote wolken met een donkere onderkant. Boven in de wolken beginnen dan ijskristallen te groeien. De ijskristallen groeien tot ze te zwaar worden om door de opstijgende lucht te worden meegenomen, en vallen dan uit de wolk naar beneden.

2H - 3.4 Wolken en neerslag

Buienwolken

Als de luchttemperatuur op lagere hoogte boven 0 °C ligt, smelten de ijskristallen voordat ze het aardoppervlak bereiken. In dat geval valt er regen. Als de luchttemperatuur op lagere hoogte onder of op 0 °C ligt, bereiken de ijskristallen het aardoppervlak wel zonder te smelten. Dan sneeuwt het.

Hagel ontstaat in hevige buien doordat waterdruppels vastvriezen aan ijsdeeltjes. Dat gebeurt alleen in wolken met krachtige opwaartse luchtstromen. In zo’n luchtstroom kunnen de hagelstenen steeds groter worden, doordat ze steeds nieuwe waterdruppels tegenkomen. Als ze ten slotte naar beneden vallen, ontstaat er vaak veel schade.

2H - 3.4 Wolken en neerslag

Begrippen / Leerdoelen

• Je kunt het verband beschrijven tussen de temperatuur en de hoeveelheid waterdamp in de lucht.
• Je kunt uitleggen wat het dauwpunt is.
• Je kunt een grafiek interpreteren die de relatie geeft tussen het dauwpunt en de hoeveelheid waterdamp in de lucht.
• Je kunt uitleggen hoe stapelwolken ontstaan en wat het condensatieniveau is.
• Je kunt uitleggen hoe mooiweerwolken, buienwolken en hagel ontstaan.

Dauwpunt

Hoe minder waterdamp, hoe lager het dauwpunt