AARDRIJKSKUNDE WERELDVAK!

De wereld om ons heen verandert voortdurend door de invloed van natuur en mens.

Je leert over verschillende onderwerpen op fysisch, politiek, economisch, demografisch en sociaal-cultureel gebied. Hierdoor weet je veel van allerlei maatschappelijke onderwerpen wereldwijd en kun je relaties leggen. Vooral leer je complexe onderwerpen snel te analyseren en oplossingen te bedenken.

Aardrijkskunde is een wereldvak, waarmee je de wereld kunt ontdekken.

Via de labels kun je zoeken op aardrijkskunde examenonderwerp voor HAVO en VWO.


Je ontdekt bijzondere foto's en de belevenissen van een bevlogen docente aardrijkskunde en geschiedenis.

Pol Education & Coaching & Writing
Educatieve teksten, toetsen en training.
Coach en opleider met oplossingsgerichte aanpak. CEDEO erkend.


drs. Rini van der Pol
Sliedrecht NL
Rome IT 2012 - 2016
Ankara Turkije 2016 - 2020

WERKWIJZE BLOG
1 zoek bij klas 3/4/5
2 zoek bij klas 3/4/5 > hoofdstuk
3 zoek bij klas 4/5/6 > mindmaps CE
4 zoek bij klas 4/5/6 > video's CE
5 zoek bij klas 4/5/6 > lesstof per onderdeel











vrijdag 1 januari 2010

Klimaatvraagstukken Toelichting KNMI 2009

Klimaatverandering en Broeikaseffect

Het klimaat lijkt een stabiele factor, maar er zijn allerlei klimaatvariaties. Het klimaat verandert onder invloed van natuurlijke factoren en, sinds het midden van de 20e eeuw, onder invloed van de mens via het versterkte broeikaseffect. Wereldwijd en ook op het KNMI wordt veel onderzoek gedaan naar zowel de natuurlijke als de menselijke klimaatfactoren en naar de werking van het complexe klimaatsysteem. Begrip van het klimaatsysteem is belangrijk om uitspraken te kunnen doen over de ontwikkeling van het klimaat in de toekomst.


Hoe werkt het klimaat?

De aarde wordt verwarmd door de zon. Een deel van de zonnestraling wordt teruggekaatst en een ander deel wordt omgezet in warmte.

Zonnestraling warmt de aarde op en de aarde straalt de warmte weer uit. Broeikasgassen houden de warmtestraling vast. Hierdoor is de aarde +15°C i.p.v. -18°C. Extra uitstoot van broeikasgassen (versterkt broeikaseffect) verhoogt de temperatuur verder.

Broeikasgassen, zoals waterdamp en CO2, leggen een warme deken om de aarde. Een deel van de warmtestraling van de grond wordt vastgehouden. Zonder dit warme-deken-effect zou de aarde veel kouder zijn.

Wind en oceaanstromingen spelen een belangrijke rol bij de verdeling van de warmte over de aarde. Deze warmtetransporten zorgen ervoor dat er een temperatuurverschil tussen de tropen en de polen is.


De relatie tussen de atmosfeer, de oceaan, het landoppervlak, sneeuw en ijs en de biosfeer is van groot belang. Bijvoorbeeld: planten nemen CO2 op, de oceaan neemt warmte op, ijskappen en woestijnen weerkaatsen zonnestraling sterker dan bos en toendra en smeltend ijs maakt de oceaan minder zout. Deze processen kunnen elkaar versterken of verzwakken.

Zo leidt een opwarming van de oceaan tot meer verdamping. Dat versterkt het broeikaseffect, waardoor de oceaan nog warmer wordt. Hierdoor ontstaat extra verdamping, maar die onttrekt anderzijds ook warmte aan de oceaan en heeft daardoor een koelende werking op het zeewater.

Er zijn tal van effecten die elkaar beïnvloeden, waardoor het lastig is om te ontdekken hoe verstoringen in het klimaatsysteem doorwerken.

Schematische weergave van de elementen, processen en onderlinge interacties van het klimaatsysteem.

Hoe ontstaan klimaatveranderingen?

Er zijn verschillende oorzaken voor variaties van het klimaat, zoals verschuivingen van continenten en zeestromen, inslagen op aarde van kometen of meteorieten, verhoogde vulkanische activiteit, variaties in de aardbaan, veranderende zonneactiviteit, het chaotisch gedrag van de atmosfeer, veranderend landgebruik en recent de door menselijke activiteiten toegenomen hoeveelheid kooldioxide en andere broeikasgassen in de atmosfeer.

El Niño

Vissers in Peru merkten eeuwen geleden al dat de vis verminderde. Oorzaak was het plotseling warmere water aan de kust, dat dan veel armer is aan voedsel. Dat gebeurde meestal rond Kerst, vandaar de naam El Niño (Kerstkind).


Tegenwoordig bedoelen we periodes waarin warm water zich langs de kust en de evenaar over een groot deel van de Stille Oceaan uitstrekt. Een koelere tijd wordt La Niña (het meisje) genoemd.

El Niño komt gemiddeld om de drie tot zeven jaar voor. Tijdens El Niño wordt het evenwicht tussen de drie variabelen verstoord: de thermociline, de passaatwinden en de watertemperatuur. Bijvoorbeeld door een westerstorm vanuit het westen van de Grote Oceaan.

Door de westelijke wind verplaatst het warme water richting het oosten naar Zuid-Amerika. Het zeewater langs de westkust van Zuid-Amerika wordt daardoor warmer.

Boven het zeewater wordt de luchttemperatuur beïnvloedt door de watertemperatuur. Het verschil tussen de watertemperatuur en de luchttemperatuur neemt af. Hierdoor neemt ook het verschil in luchtdruk af.

Hoe kleiner het verschil in luchtdruk, hoe lager de windsterkte zal zijn.

Door minder luchtdrukverschil zullen de normale ZO-passaatwinden afzwakken. Hierdoor zal een westenwind over de Grote Oceaan waaien. Dit patroon in de luchtdruk veranderingen wordt Zuidelijke Oscillatie genoemd.

Boven Indonesië ontstaat een hogedrukgebied en wordt het droger. Bij Zuid-Amerika en zuidelijk Noord-Amerika wordt het natter.

Bovendien wordt het zeewater warmer, waardoor orkanen kunnen ontstaan, terwijl die normaal niet in de oostelijke Grote Oceaan voorkomen.

De gevolgen van een El Niño voor het weer, met name voor temperatuur en neerslag, zijn groot. Bijvoorbeeld overvloedige regen in droge woestijnen en droogte waar het normaal veel regent.

Menselijke invloed

Het klimaat verandert van nature, maar ook de mens heeft invloed. In een studie van het KNMI is gekeken naar het effect van variaties van de zonnestraling, van vulkaanuitbarstingen en van El Niño. Daaruit blijkt dat de waargenomen temperatuurtoename in de eerste helft van de 20e eeuw komt door natuurlijke oorzaken: een afname van vulkaanactiviteit en een toename van zonneactiviteit.

In de tweede helft van de 20e eeuw kunnen natuurlijke oorzaken de snelle stijging niet verklaren: de zonneactiviteit nam nauwelijks verder toe, terwijl er sinds 1960 drie grote vulkaanuitbarstingen zijn geweest.

Als we deze factoren bekijken is er sprake van menselijke invloed.

Temperatuur in de wereld

De gemiddelde wereldtemperatuur is de afgelopen 100 jaar tussen de 0.56 en 0.92 graad gestegen. De stijging is niet gelijk over de wereld verdeeld: grote landmassa's en de poolgebieden zijn sneller opgewarmd, de oceanen en tropen minder snel. Klimaatmodellen waarin menselijke invloeden niet zijn meegenomen kunnen de waargenomen stijging niet verklaren. Als de invloed van broeikasgassen en stofdeeltjes wel wordt meegenomen is de overeenstemming tussen de berekende temperatuur en de waargenomen temperatuur goed. Ook de patronen van opwarming komen dan in grote trekken overeen.

Tot het eind van deze eeuw wordt een verdere gemiddelde wereldtemperatuur-stijging verwacht tussen de 1,1 en 6,4°C ligt t.o.v. 1990. Het grote verschil komt door de onzekerheden in de uitstoot van broeikasgassen en over de terugkoppelingen in het klimaatsysteem, die het effect kan versterken of verzwakken.

Neerslag in de wereld

Neerslag (regen, sneeuw, hagel) is veel wisselvalliger dan temperatuur. Bovendien is het effect van het versterkte broeikaseffect op neerslag minder simpel dan het effect op temperatuur. Men verwacht meer neerslag in de tropen, een afname in de subtropen en een toename op hogere breedtegraden. Langs de evenaar zijn grote gebieden waar meer neerslag verwacht wordt.


De toename in de winterneerslag in Noord-Europa en noordelijk Noord-Amerika is duidelijk te zien. Er is een afname van regen in Noord-Afrika. De waargenomen afname van de neerslag in West- en Centraal-Afrika en de toename in zuidelijk Zuid-Amerika en Noordwest-Australië passen niet in het simpele theoretische beeld.


Stormen

Bij de polen is de instraling van de zon minder dan bij de evenaar. Daardoor ontstaat een temperatuurverschil tussen evenaar en polen dat een compenserend warmtetransport veroorzaakt. Zowel de oceanen als de atmosfeer dragen bij aan dit warmtetransport.

Op de gematigde breedten wordt dit poolwaartse warmtetransport voornamelijk verzorgd door depressies. Deze depressies en de bijbehorende stormen zijn dus grote warmtepompen. Hoe groter het temperatuurverschil tussen pool en evenaar, hoe meer warmte deze depressies moeten transporteren.
Doordat de polen, door het albedo effect, sterker zullen opwarmen dan de evenaar neemt het temperatuurverschil tussen pool en evenaar af.

Hieruit zou men kunnen concluderen dat de intensiteit en frequentie van stormen zullen afnemen. Maar een toename is ook mogelijk doordat hoger in de atmosfeer het temperatuurverschil tussen pool en evenaar zal toenemen door de afkoeling op grotere hoogten bij de polen. Bovendien zal in een warmere atmosfeer het harder gaan regenen bij stormen. De warmte die daarbij vrijkomt kan de stormen intenser maken. In dat geval zullen er misschien minder, maar wel zwaardere stormen ontstaan. Ook de oceaanstromingen kunnen veranderen waardoor de verdeling van het totale warmte transport over de atmosfeer en oceaan verandert.

Stormen ontstaan voornamelijk aan de westkant van de oceanen en bewegen zich, onder invloed van de straalstroom, over het algemeen oostwaarts. De gebieden waarin deze stormen ontstaan en voortbewegen noemt men stormbanen. Er ontstaat een poolwaartse verschuiving rond 2050 voor de Noord Atlantische Oceaan.

Warme Golfstroom

Klimaatmodellen laten in de 21e eeuw een langzame afname zien van de thermohaliene circulatie (THC of ‘Warme Golfstroom’) in de Atlantische Oceaan van ongeveer 25%. Met als gevolg in Noordwest-Europa een koelende werking. Ondanks deze koeling is er in de Noord-Atlantische regio sprake van een netto opwarming.


Een afname van de THC zorgt voor een temperatuurdaling in Noordwest-Europa. De THC-afname ontstaat door de grotere opwarming van de noordelijke breedtes. Het netto-effect is een THC die geleidelijk afneemt en de temperatuurstijging door het broeikaseffect in Noordwest-Europa enigszins tempert, maar zeker niet zorgt voor een afkoeling.

Zeeijs

De zeeijsbedekking in het Noordpoolgebied is sinds 1978 met gemiddeld ongeveer 2 tot 3% per 10 jaar afgenomen. In beide poolgebieden neemt de hoeveelheid zeeijs in de loop van de 21e eeuw af. Tegen het eind van deze eeuw zal het Noordpool-gebied in de nazomer voor een groot gedeelte ijsvrij zijn.


De snelheid waarmee de zeeijsbedekking afneemt is afhankelijk van de uitstoot van broeikasgassen. Dit betekent dat er geen dik, meerjarig ijs meer over zal blijven in het Noordpoolgebied, maar dat al het aanwezige ijs is gevormd in de vorige winter.

Een belangrijke oorzaak van deze snelle afname in zeeijsbedekking is de grote temperatuurstijging in poolgebieden ten opzichte van het wereldgemiddelde. Dit wordt veroorzaakt door het albedo effect.


IJs en sneeuw kaatsen bijna al het zonlicht terug. Wanneer de temperatuur stijgt en het ijs en de sneeuw smelt wordt meer zonnestraling opgenomen door de zee of het land. De temperatuur stijgt hierdoor nog meer. Dus smelt er nog meer sneeuw en ijs.


Zeespiegelstijging

Gedurende de 20e eeuw is de zeespiegel wereldwijd gestegen met ongeveer 17 centimeter. Volgens het IPCC zal de zeespiegel gedurende de 21e eeuw wereldwijd met 18 tot 59 centimeter stijgen. De oorzaken zijn de uitzetting van het zeewater, het smelten van gletsjers en kleine ijskappen en het slinken van de grote ijskappen op Groenland en Antarctica.

Op sommige plaatsen is de afkalving aan de randen van de Groenlandse en de West-Antarctische ijskap de laatste jaren sterk toegenomen. Als deze versnelde afkalving doorzet in de 21e eeuw kan de zeespiegel verder stijgen. Oceanen en ijskappen reageren erg traag op veranderingen in de atmosfeer. Daarom zal de zeespiegelstijging nog eeuwen doorzetten, zelfs als de temperatuur na 2100 niet meer zou stijgen. Alleen al door de uitzetting van het zeewater zal het zeeniveau in 2300 ongeveer 30 tot 80 centimeter hoger zijn dan in de 20e eeuw.

De Groenlandse ijskap zal in dit warmere klimaat blijven slinken en dus bijdragen aan zeespiegelstijging. Bij een gematigde stijging van de temperatuur zal de ijskap vrijwel geheel verdwijnen in enkele duizenden jaren.

De Antarctische ijskap blijft zó koud dat het oppervlak nauwelijks zal gaan smelten. De sneeuwval neemt toe, waardoor de ijskap de komende eeuwen gaat groeien. Maar de ijskap kan netto massa verliezen als de afkalving aan de randen overheerst.

Koraalverbleking

Koraalriffen zijn zeer kwetsbaar. Een temperatuurstijging van het zeewater van een paar graden kan zorgen voor ‘bleaching’. Het koraal verbleekt, doordat eencellige algen, die in het koraal leven en het zijn felle kleur geven, verdwijnen.

De algen produceren ook het voedsel voor de koraalpoliepen, waardoor de koraalpoliepen sterven. Een koraalrif bestaat uit koraalpoliepen die een uitwendig kalkstenen skelet bouwen die samen een koraalrif vormen. Het koraalrif is de leefomgeving van veel zeeorganismen zoals zeewier, algen, vissen en weekdieren. Als het koraalrif verdwijnt, verdwijnen ook deze organismen.

Toename methaan

In New Scientist van 11 augustus 2005 wordt gemeld dat de permafrost in Siberië over een oppervlak zo groot als Frankrijk en Duitsland aan het smelten is door de opwarming van ongeveer 3 graden in dit gebied over de laatste veertig jaar.

Methaan is na kooldioxide het belangrijkste gas dat bijdraagt aan de versterking van het broeikaseffect door de mens. Variaties in de hoeveelheid hangen sterk samenhangen met veranderingen in temperatuur en kooldioxide (CO2). De ijstijden kenden de kleinste hoeveelheden methaan, terwijl deze in warme periodes (interglacialen) weer toenamen. In de ongestoorde atmosfeer was het methaan voornamelijk afkomstig uit natte gebieden, zoals moerassen en venen, maar ook van bomen en planten.

Wetlands (veen- en moerasgebieden), zoals de smeltende permafrost zijn een belangrijke bron van methaan (CH4), een van de broeikasgassen. Methaan is ongeveer 2/3 afkomstig van de mens, o.a. van de verbranding van fossiele brandstoffen, rijstverbouw en veehouderij. Natuurlijke bronnen vormen ongeveer 1/3 van de totale hoeveelheid methaan die jaarlijks in de atmosfeer wordt uitgestoten.

Methaan is als broeikasgas ongeveer twintig maal zo krachtig als kooldioxide (CO2). Gelijktijdige toenames van temperatuur en methaan zijn ook gevonden via ijskernenonderzoek. Deze methaantoename is niet voldoende om de bijbehorende temperatuurstijging van enkele graden geheel te verklaren.

Beantwoord de volgende vragen:

1a Beschrijf het broeikaseffect?
  b Beschrijf het versterkte broeikaseffect?
  c Wat is het belang van wind en oceaanstromingen?

2a Hoe werkt het klimaat? Beschrijf de relatie tussen de atmosfeer, de oceaan, het landoppervlak, sneeuw en ijs en de biosfeer.
 b Leg uit hoe opwarming van de aarde kan zorgen voor afkoeling van de oceaan?

3  Beschrijf El Nino?

4  Noem twee factoren waardoor er geen duidelijk beeld is over de verwachte temperatuurstijging op aarde.

5  Verklaar hoe de neerslag wereldwijd verandert in:
 a de tropen?
 b de subtropen?
 c Noord-Europa en noordelijk Noord-Amerika?
 d Noord-Afrika?

6a Waardoor neemt het temperatuurverschil tussen pool en evenaar af?
  b Waardoor is er een toename van stormen mogelijk?

7 Wat is het gevolg van een langzame afname van de THC op Noordwest-Europa?

8  Wat is naast de opwarming van de aarde een belangrijke oorzaak van de snelle afname van het zeeijs?

9a Noem twee oorzaken voor de zeespiegelstijging?
  b Waardoor zal de Antarctische ijskap nauwelijks smelten?

10a Geef een fysische verklaring voor de toename van methaan?
    b Geef een sociale verklaring voor de toename van methaan?
 

Link: bewerkt naar
http://www.knmi.nl/