Earth Science

Lesson Objectives

• Beschrijf de kenmerken van luchtmassa ‘ s en hoe ze deze kenmerken krijgen.
• bespreek wat er gebeurt wanneer luchtmassa ‘ s samenkomen.
• Geef de verschillen weer tussen stationaire, koude, warme en afgesloten fronten.

woordenschat

• luchtmassa
• koud front
• front
• occluded front
• squall line
• stationair front
• warm front

Inleiding

het weer op een locatie hangt vaak af van het type luchtmassa erboven. Een andere belangrijke factor is of de plek zich onder een front bevindt, de ontmoetingsplaats van twee luchtmassa ‘ s. De kenmerken van de luchtmassa ‘ s en hun interacties bepalen of het weer over een gebied constant is, of dat er snelle veranderingen zijn.

luchtmassa ‘ s

een luchtmassa is een partij lucht die nagenoeg dezelfde temperatuur en vochtigheid heeft (figuur hieronder). Een luchtmassa verwerft deze kenmerken boven een gebied van land of water dat bekend staat als zijn brongebied. Wanneer de luchtmassa meerdere dagen of langer over een gebied zit, neemt het de verschillende temperatuur-en vochtigheidskenmerken van dat gebied op.

luchtmassa vorming

luchtmassa ‘ s vormen zich over een groot gebied; ze kunnen 1600 km breed en enkele kilometers dik zijn. Luchtmassa ‘ s vormen zich voornamelijk in hogedrukzones, meestal in polaire en tropische gebieden. Gematigde zones zijn gewoonlijk te onstabiel om luchtmassa ‘ s te vormen. In plaats daarvan bewegen luchtmassa ‘ s over gematigde zones, zodat de middelste breedtegraden gevoelig zijn voor interessant weer.

wat betekent een luchtmassa met het symbool cPk? Het symbool cPk is een luchtmassa met een continentaal polair brongebied dat kouder is dan het gebied waar het nu over beweegt.

beweging van de luchtmassa

luchtmassa ‘ s worden langzaam voortgeduwd door wind op hoog niveau. Wanneer een luchtmassa over een nieuw gebied beweegt, deelt het zijn temperatuur en vochtigheid met dat gebied. Dus de temperatuur en vochtigheid van een bepaalde locatie hangt deels af van de kenmerken van de luchtmassa die eroverheen zit.

stormen ontstaan als de luchtmassa en het gebied waarop het beweegt verschillende kenmerken hebben. Wanneer bijvoorbeeld een koudere luchtmassa over warmere grond beweegt, wordt de onderste luchtlaag verwarmd. Die lucht stijgt op en vormt wolken, regen en soms Onweer. Hoe zou een bewegende luchtmassa een inversie vormen? Wanneer een warmere luchtmassa over koudere grond reist, koelt de onderste luchtlaag af en wordt door zijn hoge dichtheid dicht bij de grond gevangen.

in het algemeen stromen koude luchtmassa ’s naar de evenaar en warme luchtmassa’ s naar de Polen. Dit brengt warmte naar koude gebieden en koelt gebieden die warm zijn. Het is een van de vele processen die de temperatuur van de planeet in evenwicht brengen.

een online gids van de Universiteit van Illinois over luchtmassa ‘ s en fronten is hier te vinden: http://ww2010.atmos.uiuc.edu/%28Gh%29/guides/mtr/af/home.rxml.

fronten

twee luchtmassa ‘ s ontmoeten elkaar aan een voorzijde. Aan de voorzijde hebben de twee luchtmassa ‘ s verschillende dichtheden en mengen ze niet gemakkelijk. De ene luchtmassa wordt boven de andere opgetild, waardoor een lage drukzone ontstaat. Als de opgeheven lucht vochtig is, zal er condensatie en neerslag zijn. De wind komt vaak voor aan de voorkant. Hoe groter het temperatuurverschil tussen de twee luchtmassa ‘ s, hoe sterker de wind zal zijn. Fronten zijn de belangrijkste oorzaak van stormachtig weer.

de rest van deze sectie zal worden gewijd aan vier soorten fronten. Drie van deze fronten bewegen en één staat stil. Bij koude fronten en warme fronten geeft de luchtmassa aan de voorrand van de voorkant de voorkant zijn naam. Met andere woorden, een koud front is precies aan de voorkant van bewegende koude lucht en een warm front markeert de voorkant van bewegende warme lucht.

stationair Front

aan een stationair front bewegen de luchtmassa ‘ s niet (figuur hieronder). Een front kan stationair worden als een luchtmassa wordt tegengehouden door een barrière, zoals een bergketen.

een stilstaand front kan dagen regen, motregen en mist veroorzaken. De wind waait meestal evenwijdig aan de voorkant, maar in tegengestelde richtingen. Na enkele dagen zal het front waarschijnlijk uit elkaar vallen.

koude fronten

wanneer een koude luchtmassa in de plaats komt van een warme luchtmassa, is er een koudfront (figuur hieronder).

stel je voor dat je op één plek staat als een koud front nadert. Langs het koude front duwt de dichtere, koude lucht de warme lucht omhoog, waardoor de luchtdruk afneemt (figuur hierboven). Als de luchtvochtigheid hoog genoeg is, zullen sommige soorten cumuluswolken groeien. Hoog in de atmosfeer blaast de wind ijskristallen uit de toppen van deze wolken om cirrostratus-en cirruswolken te creëren. Aan de voorzijde is er een lijn van regenbuien, sneeuwbuien of onweer met stormachtige wind (figuur hieronder). Een rukwindlijn is een lijn van zware onweersbuien die zich langs een koud front vormen. Achter de voorkant is de koude luchtmassa. Deze massa is droger, dus de neerslag stopt. Het weer kan koud en helder zijn of slechts gedeeltelijk bewolkt. De wind kan blijven waaien in de lagedrukzone aan de voorkant.

het weer aan een koud front varieert met het seizoen.

• lente en zomer: de lucht is onstabiel, zodat onweersbuien of tornado ‘ s kunnen ontstaan.
• lente: als de temperatuurgradiënt hoog is, waait er sterke wind.herfst: zware regenval valt over een groot gebied.
• winter: De koude luchtmassa is waarschijnlijk gevormd in de frigide arctic dus er zijn frigide temperaturen en zware sneeuw.

warme fronten

aan een warme voorkant schuift een warme luchtmassa over een koude luchtmassa (figuur hieronder). Wanneer warme, minder dichte lucht over de koudere, dichtere lucht beweegt, is de atmosfeer relatief stabiel.

stel je voor dat je in de winter op de grond bent onder een koude winterluchtmassa met een warm front naderend. De overgang van koude lucht naar warme lucht vindt plaats over een lange afstand zodat de eerste tekenen van veranderend weer verschijnen lang voordat het front eigenlijk over je heen is. Aanvankelijk is de lucht koud: de koude luchtmassa is boven je en de warme luchtmassa is erboven. Hoge cirruswolken markeren de overgang van de ene luchtmassa naar de andere.

na verloop van tijd worden cirruswolken dikker en vormen zich cirrostratus-wolken. Als het front nadert, verschijnen altocumulus en altostratus wolken en wordt de lucht grijs. Omdat het winter is, vallen sneeuwvlokken. De wolken dikken en nimbostratus wolken vormen zich. Sneeuwval neemt toe. De wind wordt sterker naarmate de lage druk nadert. Als de voorkant dichterbij komt, ligt de koude luchtmassa net boven je, maar de warme luchtmassa is daar niet te ver boven. Het weer verslechtert. Als de warme luchtmassa nadert, stijgt de temperatuur en verandert de sneeuw in ijzel en ijzel. Warme en koude lucht mengen aan de voorkant, wat leidt tot de vorming van Stratus wolken en mist (figuur hieronder).

Occluded Front

een occluded front vormt zich meestal rond een lagedruksysteem (figuur hieronder). De occlusie begint wanneer een koud front een warm front inhaalt. De luchtmassa ‘ s, in volgorde van voor naar achter, zijn koud, warm en dan weer koud.

Corioliseffect kromt de grens waar de twee fronten samenkomen naar de pool. Als de luchtmassa die op de derde aankomt kouder is dan een van de eerste twee luchtmassa ‘ s, glijdt die luchtmassa onder beide. Dit wordt een koude occlusie genoemd. Als de luchtmassa die op de derde aankomt warm is, rijdt die luchtmassa over de andere luchtmassa. Dit wordt een warme occlusie genoemd (figuur hieronder).

het weer aan een occlusief front is bijzonder fel vlak bij de occlusie. Neerslag en verschuivende winden zijn typerend. De Pacifische kust heeft vaak gesloten fronten.

weer wordt onderzocht in deze video op National Geographic Video, Natural disaster, aardverschuivingen, en meer: weer 101

lesoverzicht

• een luchtmassa neemt de temperatuur-en vochtigheidskenmerken aan van de plaats waar hij vandaan komt. Luchtmassa ‘ s ontmoeten elkaar op de voorkant.
• stilstaande fronten komen vast te zitten; het weer dat ze brengen duurt vele dagen.
• aan een koud front drukt een koude luchtmassa een warme luchtmassa naar boven.
• aan een warm front glijdt de massa van de warme lucht boven de massa van de koude lucht.
• In een gesloten front neemt een warm front een koud front over, wat wisselend weer creëert.

evaluatievragen

1. welk type luchtmassa ontstaat als een partij lucht een paar dagen boven de equatoriale Stille Oceaan blijft liggen? Wat is het symbool voor dit type luchtmassa?
2. welke omstandigheden moeten aanwezig zijn om de lucht lang genoeg boven een locatie te laten zitten om de kenmerken van het land of het water eronder te verkrijgen?
3. Hoe beïnvloedt breedtegraad de vorming van luchtmassa ‘ s in tropische, gematigde en poolzones?
4. Waarom zijn de richtingen die fronten bewegen op het zuidelijk halfrond een spiegelbeeld van de richtingen die ze bewegen op het noordelijk halfrond?
5. Hoe verschilt een stilstaand front van een koud of warm front?
6. wat voor weer zult u ervaren als een koud front over u heen gaat?
7. wat voor weer zult u ervaren als een warm front over u heen gaat?
8. Hoe ontstaat een occlusie?
9. welke situatie creëert een koude occlusie en wat creëert een warme occlusie?

verder lezen/aanvullende Links

• Cold Front animation, Goddard Space Flight Center:http://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a000000/a002200/a002203/index.html
• The University of Illinois Online guide to weather basics:http://ww2010.atmos.uiuc.edu/%28Gl%29/guides/mtr/af/frnts/wfrnt/prcp.rxml

Points to Consider

• leiden de verschillende soorten fronten tot verschillende soorten weer?
• Waarom zijn sommige regio ’s gevoelig voor bepaalde soorten weersfronten en andere regio’ s gevoelig voor andere soorten weersfronten?
• waarom verandert het weer soms zo snel en blijft het soms dagenlang hetzelfde?