Planeet Zee

Luchtcirculatie

De grootste kracht die op het water inwerkt is de wind. De wind drijft de oceaanstromingen aan. De atmosfeer en oceaan staan dus nauw met elkaar in contact.

De wind ontstaat door een verschil in luchtdruk tussen twee gebieden. Lucht zal stromen van het hogedrukgebied naar het lagedrukgebied. De intensiteit van de wind zal afhangen van de drukgradiënt (gradiënt is de maat voor de verandering over een afstand) tussen de twee gebieden). Hoe groter de drukgradiënt, hoe groter de windsnelheid zal zijn. Vergelijk het met een skiër die van een helling laat glijdt. Het spreekt voor zich dat hij van het hoogste punt naar het laagste punt zal skieën. En dat daarbij zijn snelheid groter zijn naarmate de helling steiler is.

De luchtdruk hangt sterk af van de temperatuur en vochtigheid van de lucht: hoe warmer en droger, hoe hoger de luchtdruk; hoe kouder en natter, hoe lager de luchtdruk. Dat verklaart meteen waarom de weerman liever een hogedrukgebied aankondigt dan een lagedrukgebied. Een hogedrukgebied betekent immers warm en droog weer!

 

 Vereenvoudigd luchtcirculatiemodel (c) Bron: https://www.seas.harvard.edu/climate/eli/research/equable/hadley.html

De wind of luchtcirculatie op aarde volgt een bepaald patroon. Aan de evenaar, is het warmer dan aan de polen, want daar staan de stralen van de zon loodrecht op de aarde. Daar stijgt warme lucht de atmosfeer in. Hoog boven het aardoppervlak bevindt zich in de tropopauze (op zo’n 18 km hoogte) een hogedrukgebied.  Het omgekeerde doet zich voor ter hoogte van de Noord- en Zuidpool. Daar vinden we een lagedrukgebied in de tropopauze (boven de polen op zo’n 7 km hoogte). Gezien lucht van hoge- naar lagedruk stroomt, verwacht je dat er wind zou ontstaan dicht bij de aarde stromend van de polen richting de evenaar en hoog boven de aarde in de omgekeerde richting (Hadley stroomcel genoemd naar de onderzoeker die dit beschreven heeft).

De werkelijkheid is uiteraard veel complexer. Er bestaan om te beginnen tussen evenaar en pool niet één maar drie belangrijke stroomcellen. Dit komt omdat lucht die via de tropopauze richting polen stroomt op een bepaald moment zo zwaar wordt (ze wordt droger en kouder) dat ze ter hoogte van 30° noorder- en zuiderbreedte richting de aarde zakt waardoor daar een hogedrukgebied ontstaat. Naast de Hadley stroomcel ontstaan op een zelfde manier de Ferrel cel en de Polaire cel.

België bevindt zich ongeveer op 51° noorderbreedte, dat is binnen de Ferrel cel. De wind in de Ferrel cel zou op het land uit het zuiden moeten komen.  De weerberichten spreken echter nooit van een dominante zuiderwind.  In België heerst er een vooral een west- tot zuidwestelijke wind.

Om dit te verklaren kijken we naar de rotatie van de aarde en het effect dat dit heeft op de wind: het corioliseffect.

Globaal windpatroon