Atmosfeer en Weer

Luchtvochtigheid & Neerslag

Water komt in de troposfeer onder drie aggregatietoestanden voor : vast, vloeibaar en gasvormig.

De overgang van de ene toestand in de andere gaat gepaard met energiestromen (opname of afgifte).De energie om de kringloop te doen ontstaan en te onderhouden wordt geleverd door de zon. De zonne-energie zorgt voor de verdamping (en andere endogene omzettingen) en de zwaartekracht zorgt voor de neerslag en de terugstroom naar de oceanen. Een deel van het neerslagwater wordt tijdelijk opgeslagen als grondwater of in planten en dieren.

Wolken ontstaan door de afkoeling van lucht tot het dauwpunt.
De wolken worden geklasseerd op basis van hun uitzicht, hoogte en neerslag.
De hoofdindeling bestaat uit vier (vijf) stamwoorden :
1) cirrus = veegwolk
2) stratus = aaneengesloten wolken
3) cumulus = stapelwolk
4) nimbus = natte wolk
5) alto = voorvoegsel voor hoge wolken

Dauw ontstaat door condensatie van waterdamp uit de lucht op koude voorwerpen (bijv. koud glas, ijsbeker, …).
Bij sublimatie spreekt men van rijp.
IJzel ontstaat door dat regen op een oppervlak valt dat onder het vriespunt is afgekoeld.

Kleine waterdruppeltjes en ijskristallen kunnen kleiner zijn dan 1/100 mm, ze zijn zeer licht en worden door de luchtcirculatie meegevoerd als wolken. Bij sterke afkoeling groeien de ijskristallen aan, ze worden zwaarder en vallen neer.
Als ze tijdens het vallen smelten, spreekt men van regen.
Als ze niet smelten maar als vlokken naar beneden vallen, spreekt men van sneeuw.
In onweerswolken (cumulus-) worden de waterdruppels door stijgende lucht steeds opnieuw in een kringloop naar boven genomen
waar ze tot ijskorrels bevriezen. Ze blijven aangroeien tot ze te zwaar zijn en naar beneden vallen als hagel.

Bij het bekijken van atlaskaarten merkt men op dat lage drukzones overeenkomen met neerslagrijke gebieden.·

Het evenaarsgebied Door de zenitale zonnestand kent men hier een intense verdamping. Door de opwarming en het frontaal botsen van de Noordelijke en Zuidelijke passaatwinden (ITCZ) stijgt de vochtige warme lucht. Op grote hoogte condenseert de waterdamp door afkoeling en valt neer : dit is de zenitale regen. Met het verschuiven van de zenitale zonnestand, schuiven ook de drukgebieden, de ITCZ en de zenitale regens mee.

De frontenzone In het subpolair minimum botsen de vochtige zuidwesten winden tegen de koude noordenwinden, ze koelen af en de waterdamp condenseert tot neerslag : de frontale regens.

De moessongebieden (Zuidoost Azië) Tijdens de zomer verschuift de ITCZ naar het noorden. Tijdens de warme maanden ontwikkelt zich boven de (koelere) zee een hoge druk en boven het land een lagere druk. Het equatoriaal minimum breidt zich hierdoor uit naar het noorden. De winden waaien bijgevolg tijdens de warmere maanden van zee naar land en brengen veel neerslag mee.     De zeekant van kustgebergten Langs de bergflanken (kustzijde) stijgen de verzadigde luchtmassa's, ze koelen af en geven neerslag : stijgingsregens. Bij ons krijgen de Ardennen hierdoor dubbel zo veel regen als de kust.

De droge gebieden op aarde zijn terug te vinden op plaatsen waar zich permanent hoge-drukgordels ontwikkelen. In een maximum dalen de luchtmassa's, ze warmen op en bijgevolg daalt de relatieve vochtigheid.
Op 30 °NB en 30 °ZB vinden we de droogtegordels van het subtropisch maximum terug (op deze breedte treffen we woestijnen aan : Sahara, Kalahari, …).
De landzijde van kustgebergten zijn om dezelfde reden droog.
Gebieden die ver van de zee gelegen zijn, zijn droger omdat de luchtvochtigheid volledig is uitgeregend dichter bij de zee.
Ook koude zeestromingen langs de kusten geven aanleiding tot woestijnvorming : de winden die over de koude zee komen, warmen op als ze het land bereiken, de relatieve vochtigheid daalt en ze geven bijgevolg geen regen.

Zure neerslag

De neerslag die in België valt, is sterk verzuurd.
De oorzaken van deze verzuring zijn :
- vulkaanuitbarstingen
- menselijke activiteiten

De normale pH-waarde voor regenwater is 5 à 6 (zuur door CO2 in oplossing).
Momenteel bedraagt de pH van het regenwater in België 4,5.

De zure neerslag is een gevolg van de milieuvervuiling, namelijk de luchtverontreiniging door emissies van de industrie, huishoudens en verkeer. - industrie, huishoudens : H2SO4 (uit SO2 + H2O + O2) - verkeer : HNO3 (uit NO3 + H2O + O2) - bio-industrie : NH4+ + OH- (uit NH3 + H2O) - kunstmeststoffen : HNO3 (uit NH3 en NH4+)

Kalkrijke bodems (aanwezigheid van CaCO3) vormen een buffer tegen de verzuring : de zuren worden geneutraliseerd.

Men noemt de hoeveelheid zuur die op een bodem terecht komt zonder dat de pH van de bodem verlaagt de buffercapaciteit.

Zeeklei en löss bevatten veel kalk en zijn bijgevolg minder gevoelig voor zure neerslag. Zandgronden en granietbodems daarentegen hebben en kleine buffercapaciteit.

Verzuring van het oppervlaktewater (meren)

In vele meren in Scandinavië zijn pH-waarden gemeten van minder dan 5. Deze verzuring is een gevolg van de SO2-emissie in West-Europa die via de winden naar het noorden wordt getransporteerd. De ondergrond bestaat hier vooral uit graniet. De lage pH-waarde van het water heeft een grote vissterfte als gevolg. Bovendien worden zware metalen (bijv. aluminium, cadmium, zink) beter opgelost in dat zure milieu en dit kan leiden tot giftige concentraties.

Aantasting van de vegetatie In Duitsland is ca. 2/3 van de bosoppervlakte met afsterven bedreigd ("Waldsterben"). Het betreft niet enkel de naaldwouden, maar ook de oude loofwouden. In de heiden worden de typische heideplanten verdrongen door grassen.

Het vermijden van zure regen

Symptomatisch handelen
In afwachting van globale of internationale maatregelen kan de verzuring worden bestreden door het uitstrooien van grote hoeveelheden kalk over akkers en bevroren meren.

Verminderen van de uitstoot van verzurende stoffen
Dit kan door :
1) het gebruik van zwavelarme brandstoffen
2) rookgaswassing
3) het gebruik van de katalisator
4) het Mestactieplan (Mestdecreet) : hierin wordt getracht de uitstoot van NH4 te verminderen door het oordeelkundig gebruik van meststoffen (onderwerken, uitspreiden verboden in bepaalde periodes)