Weer (klimaat)

eenvoudige weerkaart

Het weer is de zoals de atmosfeer nu is. Je kunt hier iets over zeggen door te kijken naar de temperatuur, de luchtvochtigheid, neerslag, bewolking en wind.
Het klimaat is een gemiddelde, gemeten over een langere periode, bijvoorbeeld dertig jaar, van de temperatuur, luchtvochtigheid, neerslag, bewolking en wind.

Vroeger deed men dit door bijvoorbeeld naar de vorm van de wolken te kijken, of de kleur van de zonsopkomst en zonsondergang. Ook was de vorm van de maan belangrijk en de richting van de wind.

Tegenwoordig kun je een beetje voorspellen hoe het weer er uit gaat zien. Hier gebruik je modellen voor die computers uitrekenen. De weermannen en weervrouwen op radio en televisie maken hier gebruik van. De weerkaart brengt de voorspellingen in beeld zodat je kunt zien hoe het weer er op een plek uitziet.

De wetenschap die zich bezighoudt met het bestuderen en voorspellen van het weer noemen we meteorologie. In Nederland wordt het weer gemeten en voorspelt door het KNMI. KNMI is een afkorting voor Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut.

Weersvoorspelling

Om het weer te kunnen voorspellen heb je heel veel metingen nodig. Weerstations van over de hele wereld meten de temperatuur, aantal zonne-uren, de luchtdruk, de luchtvochtigheid, neerslag, bewolking en wind. Deze gegevens geven ze aan elkaar door. Met al deze gegevens bij elkaar kunnen computers zogeheten computermodellen samenstellen voor een bepaald gebied.

Temperatuur

Zie Thermometer voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Gabriël Fahrenheit (1686-1736) was de eerste die kwik gebruikte als vloeistof en daarmee de kwikthermometer introduceerde. Temperatuur is een wetenschappelijk begrip. Het wordt gebruikt om te meten hoe warm of hoe koud iets is. Het koudste bekende temperatuur is het absolute nulpunt. De temperatuur wordt gemeten met een thermometer. De temperatuur wordt meestal uitgedrukt in graden Celsius, maar dat kan ook Fahrenheit zijn. Op het weerbericht spreekt men van de gemiddelde temperatuur overdag of 's nachts. Om deze gemiddelde temperatuur te berekenen, moet je op vaste tijdstippen metingen uitvoeren. Van alle metingen wordt tenslotte een gemiddelde genomen, en dat is de gemiddelde temperatuur. Ook over de jaren heen wordt de gemiddelde tempertatuur van elke dag berekend. Dit wordt het jaargemiddelde voor die dag genoemd. De thermometer staat bij het KNMI in een weer hut geplaatst.

Er bestaan verschillende thermometers. De meest bekende is de vloeistofthermometer. Deze thermometer is een afgesloten glazen buis waarin een vloeistof zit. Vroeger werd voor deze vloeistof vaak kwik gebruikt, omdat een kwikthermometer hogere temperaturen aankon dan bijvoorbeeld een thermometer met gekleurde alcohol. Bij een stijgende temperatuur zet de vloeistof uit, waardoor deze meer ruimte in beslag moet nemen. Het effect is dat de vloeistof lijkt te ‘stijgen’. Met behulp van de schaalverdeling kan de temperatuur worden afgelezen.

Allereerst moet de thermometer op 1,5 meter boven de grond worden geplaatst. De thermometer staat bij het KNMI in een weer hut geplaatst. Verder moet je het weerstation zo veel mogelijk in de wind plaatsen. Gebouwen en schuttingen moeten zo ver mogelijk uit de buurt staan.

Luchtdruk

Zie Luchtdruk voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Lucht is overal om ons heen, je kan het overal voelen. Je kan het alleen niet ruiken en je kan het niet vastpakken. Soms ruik je wel iets in de lucht, dit zijn gassen die je ruikt. Dit kan bijvoorbeeld de geur zijn van het heerlijke avond eten. Die geur verplaatst zich met de lucht mee. De verplaatsing van lucht noemen we ook wel wind. Mensen, dieren en planten kunnen niet leven zonder lucht. Dit komt omdat de lucht die we inademen stoffen bevat. De belangrijkste stoffen zijn stikstof, zuurstof, waterdamp en koolstofdioxide.

Lucht bestaat uit kleine deeltjes die je niet kan zien. Deze kleine deeltjes noemen we ook wel moleculen. Die hele kleine dingetjes verplaatsen zich constant. Er zijn plekken die veel moleculen hebben en plekken met heel weinig moleculen. Moleculen willen zich altijd verplaatsen naar plekken met weinig moleculen. Daarom zullen plekken met veel moleculen zich verplaatsen naar een plek met weinig moleculen. Doordat de moleculen zich verplaatsen en botsen tegen elkaar ontstaat er luchtdruk. Denk maar aan de luchtdeeltjes die je in een ballon blaast. Hoe meer lucht je erin blaast, hoe meer deze het vel van de ballon naar buiten drukken. Warme lucht wil opstijgen. Vandaar dat een luchtballon gevuld met verwarmde lucht een mand met personen mee de lucht in kan nemen.

Het verschil tussen hoge en lage luchtdruk is de hoeveelheid van moleculen in de lucht. Wanneer er dus veel moleculen op één plek zijn zal hebben we het over hoge luchtdruk. Wanneer er weinig moleculen zijn spreken we over een lage luchtdruk. Lucht van een hoge druk stroomt naar de plek van lage druk. Dat geeft wind (zie verderop)

Met een barometer meet men de luchtdruk. Met een potje, een ballon en een rietje kun je al een barometer maken. In dit potje zit lucht en de ballon zit gespannen over de randen van het potje. We weten dat als er veel moleculen zijn in de lucht dat we het hebben over een hoge luchtdruk. Het rietje zal dan omhoog gaan. Dit komt omdat er zo veel moleculen in de lucht zijn dat de lucht op de ballon drukt. Doordat de ballon dan naar beneden gaat zal het rietje omhoog gaan.

Luchtdruk heeft veel invloed op het weer. Dit komt door het verschil van hoge en lage luchtdruk. Een hoge luchtdruk betekend vaak dat het zonnig weer wordt zonder regen. De zon verwarmt die plek op aarde en doet de lucht stijgen. Zo ontstaat er een hogedrukgebied waarbij de luchtdruk hoger is dan de omgeving. Hierdoor verdwijnen ook de wolken (de bewolking lost op). Bij lage luchtdruk is het precies andersom. Doordat de luchtdruk lager wordt, zal de lucht kouder worden. In koude lucht is er minder ruimte voor waterdamp. Hierdoor ontstaan er wolken. Wanneer er bijna geen ruimte meer is voor waterdamp zullen de wolken de waterdamp kwijt moeten raken. Hierdoor ontstaat er regen. (Is dit moeilijk? Kijk dan bij de waterkringloop)

Ezelbruggetje:

-         Hoog (drukgebied) dan blijft het droog

-         Laag (drukgebied) dan is het de dag dat ik een regenpak draag Luchtdruk aangegeven op een weerkaart Bekijk het filmpje! Anemometer

Wind

Zie Wind voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Wind is dus lucht dat zich verplaatst. Het ontstaan van de wind heeft zoals al gezegd te maken met de luchtdruk. Door dat hoge luchtdruk zich naar een gebied van lage luchtdruk wil verplaatsen. Hierdoor ontstaat er wind. Lucht wil zich altijd eerlijk verdelen over de aarde. Wanneer er een hoge luchtdruk is die naar een lage luchtdruk gaat zal de lucht zich dus verplaatsen. Wanneer er een hele hoge luchtdruk is zal de lucht zich dus sneller willen verplaatsen naar een lage luchtdruk. Hierdoor zal de wind harder (krachtiger) zijn. Op de weerkaart ls er dan een groot verschil tussen een hoog- en een laag drukgebied en dan liggen de lijnen van gelijke luchtdruk (de isobaren) dicht bij elkaar. Windkracht is dus de snelheid van de wind. Hoe hoger de luchtdruk is die zich verplaatst hoe meer kracht de wind zal hebben. Hierdoor spreken we over windkracht. De snelheid van de wind wordt vaak gemeten met een anemometer. Deze anemometer meet in de schaal van Beaufort. De schaal van Beaufort verdeeld de wind over meerdere snelheden. Van 0 tot 12. Bij windkracht 0 en 1 waait het niet of bijna niet. Bij windkracht 12 is het hoogste getal. Het waait dan zo hard dat we de windsnelheid kunnen vergelijken met een orkaan.

Anemometer

Een anemometer is een ronddraaiend molentje met drie of vier halve bollen (cups) die met stangetjes aan een draaibare as zijn bevestigd. De halve bollen zijn van binnen hol. De wind oefent op de holle zijde meer kracht uit dan aan de bolle kant. Het molentje komt zo door de wind in beweging. De snelheid van de draaiende bollen, die in een elektrisch signaal wordt omgezet, is een maat voor de windsnelheid.

Heeft de wind invloed op de temperatuur?

De wind kan er voor zorgen dat het de ene dag een stuk warmer is dan de andere dag. Dit heeft te maken met de windrichting. Wanneer de wind van het zuiden komt zal het warmer worden. Wanneer de wind van het noorden komt zal het kouder worden. Dit heeft te maken met het gebied waar de wind vandaan komt. De zon geeft warmte aan de aarde. Omdat de afstand van de zon het kortst is naar de evenaar zal de warme van de zon het minst afnemen op dit gebied. Als wij in Nederland wind hebben vanuit het zuiden komt de wind van de evenaar af. Hierdoor komt de warme lucht naar ons toe. Zo werkt het dus ook als we wind vanuit het noorden hebben. Deze wind komt dan van de koudere gebieden (noordpool) af van de aarde. Door te weten waar de wind vandaan komt kunnen we dus ook verwachten wat er met de temperatuur gebeurt. Vaak kan het ook helpen om te kijken bij het weer van de landen om ons heen. Welk weer is het naast ons? De wind komt vanuit dit land. Dan weten we dat het weer wat ze daar hebben ook naar ons toe gaat komen.

Weerkaart

Weerkaart van 24 december 2013 0:00 UTC waarop te zien is dat er een storm nadert

Alle gegevens van de weerstations worden naar elkaar gestuurd en in de weerkaart gezet voor een bepaald gebied (Nederland bijvoorbeeld). Hiermee kunnen de plaatsen van hoge en lage luchtdruk in de omgeving in beeld worden gebracht. Ook geven de isobaren aan hoe de lucht zal gaan stromen en met welke snelheid (wind en windkracht). Doordat de weerstations van elkaar weten hoe het met de bewolking gesteld staat, weet men dus welk weertype er in aantocht is. Tegenwoordig wordt dat door weercomputers verwerkt, waardoor weer-animaties ook mogelijk zijn geworden. Door weerkaarten als een tekenfilm achter elkaar te zetten kun je goed zien hoe het weer zich gaat ontwikkelen. De rode lijnen met bolletjes zijn warmtefronten en de donkerblauwe de koufronten. Rond deze fronten bevinden zich de buien. Je kunt op de kaart goed zien hoe die fronten zich om een lagedrukgebied krullen. Vanuit de weersatelliet zijn deze als wolkenbanden te zien.

Neerslag

Zie Neerslag voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Bij neerslag vallen ijskristallen of waterdruppels uit de wolken. Er zijn verschillende soorten neerslag namelijk; motregen, regen, ijzel, sneeuw, sneeuwkorrels, ijsregen, hagel, zachte hagel, ijskristallen, dauw, rijp, mist en nevel. Deze neerslag ontstaat allemaal door de waterkringloop, afhankelijk van de temperatuur is in welke vorm de neerslag naar beneden komt.

Hoe ontstaat regen?

Regen ontstaat door de waterkringloop. De waterkringloop zijn stappen die er voor zorgt dat het water verdampt, er wolken ontstaan en uiteindelijk valt het water weer uit de wolken. Als dat gebeurt spreken we over neerslag. Water verdampt door de opwarming van de zon. Het verdampen van het water heet condenseren. Wanneer lucht warm wordt door de zon is er meer ruimte voor deze waterdamp. (voor meer informatie lees: ‘Invloed van luchtdruk op het weer’.) Doordat we weten dat warme lucht opstijgt zal de waterdamp dus ook opstijgen. Boven in de lucht is het kouder dan beneden. Hierdoor koelt de lucht af en is er minder ruimte voor waterdamp. Hierdoor ontstaan dus de wolken. Wanneer er veel waterdamp bij elkaar komt in de wolken ontstaan er kleine waterdruppels. Wanneer deze druppels te zwaar worden zal het weer naar beneden vallen. Dan hebben we het over neerslag. Dit kan in de vorm van regen, sneeuw en hagel. Het moment dat de neerslag is begonnen begint de waterkringloop weer opnieuw.

Bekijk het filmpje!

Hoe wordt de neerslag gemeten?

De hoeveelheid neerslag wordt gemeten met een regenmeter, ook wel een pluviometer genoemd. Dit is een trechtervormig instrument die de neerslag in een verzamelbak opvangt. De hoeveelheid regenwater wordt uitgedrukt in millimeters. De neerslag wordt continu gemeten en op vaste tijdstippen wordt bepaald hoeveel neerslag er in de voorafgaande periode is gevallen. Op circa 325 KNMI-neerslagstations wordt dagelijks de neerslag gemeten met een standaardregenmeter.

Het kan ook gaan sneeuwen of hagelen in Nederland. Daarom is het mogelijk om een verwarmingselement aan te schaffen. Dit element kun je vervolgens koppelen aan je regenmeter. Het zorgt ervoor dat sneeuw smelt waarna het in de regenmeter valt. Het wordt vervolgens als regenmeter geregistreerd!

Omrekenen van regen naar sneeuw is ook mogelijk: voor circa 1,25 mm aan geregistreerde hoeveelheid regen kunnen we circa 1 centimeter sneeuw optekenen. Dat heeft te maken met het feit dat de dichtheid van sneeuw veel lager is dan die van regen.

Het KNMI en de voorspelling

Het Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut of KNMI is de weerdienst die in Nederlandse weersverwachtingen maakt. Het verzorgt onder andere dagelijkse weersverwachtingen en waarschuwingen bij voor de mens gevaarlijke weersomstandigheden.

Om een verwachting op te stellen gebruikt een meteoroloog de huidige waarnemingen, satellietfoto’s, radarbeelden, weerkaarten en weermodellen. Er moet dus eerst in kaart worden gebracht wat de huidige situatie van het weer is. Dit kan door middel van hiervoor beschreven instrumenten. Deze waarnemingen worden door heel Nederland verzameld en elke 10 minuten doorgegeven aan het KNMI. Er wordt op de korte termijn gebruik gemaakt van radarbeelden, deze worden verzonden door satellieten van het KNMI op zo’n 800 km boven de aarde, denk aan buienradar.

Om het weer voor morgen en volgende dagen te voorspellen maken meteorologen gebruik van computers die berekeningen maken met behulp van de huidige gegevens. Computermodellen berekenen het weer een aantal dagen vooruit, er wordt bijvoorbeeld rekening gehouden met hoge- en lagedrukgebieden. Hoe verder er in de tijd vooruit wordt gekeken, hoe minder betrouwbaar de voorspelling is. Er wordt daarom maximaal 10 dagen vooruit gekeken.

In een computermodel worden alle huidige waarnemingen ingevoerd. De computer gaat meerdere malen berekenen, waarbij bij elke berekening rekening wordt gehouden met andere waarden. Hoe verder weg in de tijd hoe minder exact de verwachting is, de computer geeft zijn berekeningen weer in grafieken en kansen. De meteoroloog geeft met Met behulp van de actuele situatie, de resultaten van het computermodel en zijn kennis van sterke en zwakke kanten van het computermodel zijn verwachting.

Het weer meten zonder instrumenten

Dieren

Dieren reageren op veranderingen in het weer. Dat kunnen mensen zonder meetinstrumenten niet doen. Dieren reageren op; veranderingen in -vochtigheid, -temperatuur, -luchtdruk, -wind, en onweer. Als het weer gaat veranderen, veranderen deze elementen vaak van te voren al. Dieren kunnen dan maatregelen nemen om te overleven of om aan voedsel te komen. Zo kunnen wij zien wat er gaat veranderen.

- Als zwaluwen hoog vliegen is het mooi en droog weer, vliegen ze laag dan is het regen voor vandaag. Dat komt omdat er met mooi weer opwaartse bewegingen in de lucht zijn die nemen insecten mee omhoog. De zwaluwen gaan dan omhoog om voedsel te zoeken.

Windrichting

De windrichting kan je veel vertellen over het weer. Komt de wind uit het westen of zuidwesten dan heb je kans op regen. Omdat de wind dan van zee komt en daar veel waterdamp van heeft meegenomen.

Bij zuiden of zuidoostenwind volgen er warme dagen, dit komt omdat de wind dan warme lucht over land aan voert uit het Middellandse Zee gebied.

Wolken

Wolken bestaan in feite uit heel kleine druppels water of ijs, die zo licht zijn dat de wolk blijft zweven. Als de wolkendruppels te zwaar worden om te zweven, ontstaat er neerslag (regen, sneeuw, hagel). De mate van bewolking bepaalt hoeveel zonlicht de aarde bereikt en hoe warm het kan worden. Ook kan de bewolking zorgen voor regen, sneeuw of hagel. De kleur en vorm van wolken die naar ons toe waaien, vertellen ons iets over het weer van de komende uren of dagen.