Samenvatting · Aardrijkskunde · vwo 5 Van ITCZ tot Köppen: klimaten verklaren

Waarom regent het bijna elke dag in het Amazonegebied, ligt de Sahara rond de Kreeftskeerkring en heeft Rome droge zomers? Na deze samenvatting kun je klimaten verklaren vanuit de stralingsbalans en de algemene luchtcirculatie, en kun je een klimaatgrafiek indelen volgens Köppen.

De motor: ongelijke verwarming

De zon verwarmt de aarde niet overal even sterk. Rond de evenaar valt de zonnestraling bijna loodrecht in en verdeelt dezelfde hoeveelheid energie zich over een klein oppervlak. Bij de polen valt het licht schuin in en is er per vierkante meter veel minder energie.

• In de tropen is er daardoor een stralingsoverschot, bij de polen een stralingstekort.
• Lucht- en zeestromingen vervoeren warmte van de tropen naar de polen. Dat warmtetransport drijft het hele klimaatsysteem aan.

De algemene luchtcirculatie

Drukgordels en cellen

De kringloop tussen evenaar en 30° heet de Hadleycel. Tussen 30° en 60° ligt de Ferrelcel en daarboven de polaire cel.

Het corioliseffect

Door de draaiing van de aarde buigen bewegende luchtstromen op het noordelijk halfrond naar rechts af en op het zuidelijk halfrond naar links. Daarom waaien de passaten op het noordelijk halfrond uit het noordoosten (noordoostpassaat) en op het zuidelijk halfrond uit het zuidoosten (zuidoostpassaat). Ook de westenwinden ontstaan door deze afbuiging.

Alles schuift mee met de zon

De zon staat in juni loodrecht boven de Kreeftskeerkring en in december boven de Steenbokskeerkring. De ITCZ en de drukgordels schuiven met enige vertraging mee, boven land verder dan boven zee. Daardoor krijgen sommige gebieden per seizoen een andere drukgordel boven zich:

• Savanne: in de zomer ligt de ITCZ erboven (regentijd), in de winter de subtropische hogedruk of de droge passaat (droge tijd).
• Middellandse Zeegebied: in de zomer ligt de subtropische hogedruk erboven (droog en heet), in de winter komen de westenwinden met depressies (nat en zacht).
• Moesson in Zuid-Azië: in de zomer warmt het grote continent sterk op en schuift de ITCZ ver naar het noorden. Vochtige lucht van de Indische Oceaan stroomt het land op en brengt maandenlang zware regen. In de winter waait droge lucht van het land af.

Andere factoren die het klimaat bepalen

• Afstand tot de zee: water warmt langzaam op en koelt langzaam af. Een zeeklimaat heeft zachte winters, koele zomers en een kleine jaarlijkse temperatuuramplitude. Een landklimaat heeft strenge winters, warme zomers en een grote amplitude.
• Hoogte: de temperatuur daalt gemiddeld met ongeveer 0,6 °C per 100 meter stijging.
• Zeestromen: een warme zeestroom, zoals de Noord-Atlantische stroom (een vervolg op de Golfstroom), maakt de winters in Noordwest-Europa veel zachter dan je op die breedte verwacht. Een koude zeestroom, zoals de Humboldtstroom langs Peru en Chili, koelt de onderste luchtlaag af. Koude lucht onder warme lucht is stabiel: er stijgt niets op, er vormt zich hoogstens mist. Zo ontstaan kustwoestijnen als de Atacama en de Namib.
• Gebergten: vochtige lucht die tegen een gebergte op wordt gestuwd, koelt af en regent uit aan de loefzijde: stuwingsregen. Aan de lijzijde daalt de lucht en is het droog: de regenschaduw.

Föhn: warm en droog aan de lijzijde

Onverzadigde lucht koelt bij stijgen ongeveer 1 °C per 100 meter af (droogadiabatisch). Zodra de lucht verzadigd is en wolken vormt, koelt ze langzamer af, ongeveer 0,5 °C per 100 meter (vochtig-adiabatisch), omdat bij condensatie warmte vrijkomt. Aan de lijzijde daalt de lucht, die nu veel van haar vocht kwijt is, en warmt weer op met 1 °C per 100 meter over het hele traject naar beneden. Daardoor komt de lucht aan de lijzijde warmer en droger aan dan ze aan de loefzijde begon. Die warme, droge valwind heet föhn.

De 0,6 °C per 100 meter bij hoogte hierboven is een gemiddelde voor de atmosfeer als geheel. Bij föhn gaat het om lucht die zelf opstijgt of daalt; daarvoor gelden 1 en 0,5 °C per 100 meter.

Klimaten indelen met Köppen

Köppen deelt klimaten in op basis van temperatuur en neerslag, omdat de natuurlijke begroeiing daar sterk van afhangt.

De tweede letter zegt iets over de neerslag:

• f: het hele jaar neerslag, geen echte droge tijd;
• w: droge winter (savanne, deel van China);
• s: droge zomer (Middellandse Zeegebied);
• m: moessonklimaat met een korte droge tijd (bij A).

Bij C en D geeft een derde letter de zomer aan: a is een hete zomer (warmste maand boven 22 °C), b een warme zomer (warmste maand onder 22 °C, minstens vier maanden boven 10 °C), c een koele, korte zomer. Nederland heeft een Cfb-klimaat.

Stappenplan bij een klimaatgrafiek

Valkuilen

• Woestijnen rond 30° komen door dalende lucht in de subtropische hogedrukgordel, niet doordat het daar het warmst is.
• De ITCZ ligt niet altijd op de evenaar; ze schuift met de seizoenen mee.
• Een kustwoestijn ligt aan zee en is toch droog: de koude zeestroom maakt de lucht stabiel.
• Kijk bij Köppen eerst of het klimaat droog is (B) voordat je naar de temperatuur kijkt.

In het kort

• Het stralingsoverschot bij de evenaar en het tekort bij de polen drijven de luchtcirculatie aan.
• ITCZ (lage druk, stijgingsregen), subtropische hogedruk rond 30° (woestijnen), westenwinden met depressies rond het polaire front.
• Door het corioliseffect buigen winden op het noordelijk halfrond naar rechts af en op het zuidelijk halfrond naar links.
• Drukgordels schuiven mee met de zon; zo ontstaan savanne-, mediterrane en moessonklimaten.
• Zee, hoogte, zeestromen en gebergten (stuwingsregen, regenschaduw, föhn) verklaren afwijkingen van het patroon.
• Köppen: A, B, C, D, E, met tweede letter f, w, s of m voor de neerslag; Nederland is Cfb.