KEN JE KLIMAAT
paragraaf 10 Klimaatbeleid
Paragraaf 1. De stralingsbalans van de aarde
De stralingsbalans is het evenwicht tussen de zonnestraling en de energie die de aarde terugstraalt naar de ruimte. Zonnestraling is kortgolvig en compact, terwijl de aarde langgolvige straling uitzendt, die minder compact is. Een deel van de inkomende straling wordt door oppervlakken zoals wolken, sneeuw en ijs weerkaatst. Dit reflecterende vermogen heet het albedo-effect.
Het natuurlijke broeikaseffect houdt warmte vast in de atmosfeer via gassen zoals CO₂ en waterdamp. Door menselijke uitstoot van broeikasgassen wordt dit effect versterkt, wat we het versterkte broeikaseffect noemen. Langgolvige straling zorgt ook voor het verdampen van water, wat er voor zorgt dat er extra waterdamp, wolken ontstaan. Deze wolken dragen dan weer bij aan het albedo-effect. De stralingsbalans verschilt per plek, afhankelijk van de hoek waaronder zonnestralen het aardoppervlak raken. Hoe rechter de invalshoek, hoe meer warmte.
Opdracht 1
Wat wordt bedoeld met de stralingsbalans van de aarde?
Opdracht 2
Hoe zou de ontbossing van een gebied waar veel sneeuw ligt het albedo-effect beïnvloeden?
Paragraaf 2. Luchtstromen
Atmosferische circulatie is het proces waarbij warme lucht opstijgt, afkoelt en weer daalt. Dit herhaalt zich continu. Warme lucht zet uit, wordt lichter en stijgt op, wat een
lagedrukgebied veroorzaakt. Koude, zware lucht daalt weer neer, wat een
hogedrukgebied vormt. Samen vormen deze luchtstromen de mondiale windsystemen.
Lucht stroomt van hoge naar lage druk, maar door de draaiing van de aarde krijgt deze een afwijking: op het noordelijk halfrond naar rechts en op het zuidelijk halfrond naar links. Dit heet het Corioliseffect of de wet van Buys Ballot. Rond de evenaar waaien de passaten.
De warmste plek op aarde, en daarmee het lagedrukgebied bij de evenaar, verschuift met de seizoenen: naar het noorden in onze zomer en naar het zuiden in onze winter. Dit gebied heet de intertropische convergentiezone (ITCZ). Boven land verschuift de ITCZ sterker, omdat land sneller opwarmt dan water. In India zorgt een zuidwestelijke wind richting de ITCZ in de zomer voor de komst van moessons.
Opdracht 1
Wat zijn de belangrijkste factoren die wereldwijde luchtstromen bepalen?
Opdracht 2
Waarom zijn er in de buurt van de keerkringen vaak extreem droge gebieden zoals woestijnen?
Paragraaf 3. Oceaan- en zeestromen
Zeestromen ontstaan doordat water met de wind meebeweegt. Een zeestroom heet warm als deze uit een relatief warm gebied komt, en koud als deze uit een relatief koud gebied komt.
Ook op grote diepte stromen oceanen, wat we de thermohaliene circulatie noemen. Warm water stroomt naar het noorden, koelt af en een deel bevriest. Omdat zout niet bevriest, wordt het resterende water zouter en zwaarder, waardoor het zinkt. Dit proces, dat plaatsvindt in de noordelijke Atlantische Oceaan, noemen we de diepwaterpomp. Alle zeestromen samen vormen de oceanische circulatie.
Opdracht 1
Wat is het belangrijkste verschil tussen warme en koude zeestromen?
Opdracht 2
Hoe zou een sterke koude zeestroom langs de westkust van een continent het klimaat kunnen beïnvloeden?
Paragraaf 4. El Niño - zuiderlijke oscillatie
ENSO(El Niño Southern Oscillation) is een systeem van veranderingen in luchtdruk boven de grote oceaan. Het bestaat uit twee delen; El Niño, is een terugkerend natuurverschijnsel rond de evenaar in het oostelijke deel van de Grote Oceaan. Het water blijft dan warmer dan normaal (ongeveer 3 graden) en zorgt ervoor dat de pasaatwinden afzwakken of helemaal niet meer waaien. Bij normale omstandigheden waait er een oostelijke passaatwind, een constante wind die het hele jaar door waait in tropische gebieden rond de evenaar, die warm water naar Indonesië voert. Bij Peru stijgt door diezelfde beweging dan koud diepzeewater op, wat goed is voor de visvangst.
Tijdens El Niño verzwakken of veranderen deze passaatwinden dus. dan blijft het warme water bij Peru, wat de visvangst naar beneden brengt en zorgt voor overstromingen. Er ontstaat ook droogte in Indonesië, met als uitkomst ook een hoge kans op bosbranden. El Niño heeft ook een zusje, La Niña. Terwijl bij haar broer het water opwarmt, is erbij La Niña het tegenovergestelde aan de hand: de temperatuur van de oceaan is ongewoon laag, waardoor er sterkere passaatwinden waaien waardoor er meer koud water bij Peru is en extra regen in Indonesië.
Om de twee tot acht jaar verandert het systeem van El Niño naar La Niña, en waarom dit zo is, is niet bekend. De verandering van de luchtdruk en zeestromen hebben ook over de hele wereld effecten. ENSO kan bijvoorbeeld voor droogte in Californië zorgen, of een nat voorjaar in Nederland. La Niña zorgt bijvoorbeeld voor overstromingen in Noord-Australië, maar ook extra visvangst in Zuid- Amerika.
Opdracht 1
Leg uit waarom El Niño invloed heeft op de visvangst in Peru en de bosbranden in Indonesië?
Opdracht 2
Wat zouden de bredere wereldwijde gevolgen kunnen zijn van ENSO? Noem drie voorbeelden.
Paragraaf 5. Klimaatgebieden
De klimaatclassificatie van Köppen is gebaseerd op de natuurlijke plantengroei en klimaat. Dit wordt onderverdeeld in vijf hoofdgroepen: A (tropische klimaten), B (droge klimaten), C (gematigde klimaten), D (landklimaten) en E (polaire klimaten). Vervolgens worden deze weer verder onderverdeeld.
Grote gebieden die qua klimaat ongeveer hetzelfde zijn, worden klimaatgebieden genoemd. Deze komen vaak overeen in vegetatie en landschap, dus komen ze ook vaak overeen met landschapszones.
Klimaatverschillen kunnen verklaard worden met de drie volgende klimaatfactoren:
- Geografische Breedteligging: Rond de evenaar is het warm, doordat daar de zon loodrecht op staat. De zon hoeft dus een minder groot stuk land te verwarmen. Hoe verder je van de evenaar af gaat hoe schuiner de zonnestralen op de aarde komen. Hierdoor neemt de temperatuur richting de aardpolen af. Ook bepaalt breedteligging de windrichting en neerslag.
- Gebergte en hoogte: Op grotere hoogtes is het kouder en valt regen aan de windzijde van bergen. Aan de achterzijde van de bergen is het dan vaak een droog gebied. Dit komt door vochtverlies in de lucht, omdat er veel water wordt verdampt aan de andere kant van de berg.
- Type oppervlak: Oceanen verwarmen en koelen veel langzamer dan land, wat zorgt voor mildere temperaturen en meer neerslag aan zee. Warme en koude zeestromen beïnvloeden lokale klimaten.
Klimaatcontrasten ontstaan door lokale omstandigheden. Zo heeft de westkust van de VS woestijnklimaten door de bergen die de vochtige oceaanlucht tegenhouden. In Japan heeft Hokkaido een landklimaat door koude winden uit Siberië.
Opfracht 1
Combineer de juiste letters met de juiste hoofdgroepen.
A 1. Tropisch klimaten
B 2. Polaire klimaten
C 3. Landklimaten
D 4. Droge klimaten
E 5. Gematigde klimaten
Opdracht 2
Hoe kan de breedteligging invloed hebben op het klimaat van de regio?
Paragraaf 6. Landschapzones
In de tropische zone rond de evenaar is het warm en vochtig, met tropisch regenwoud en savanne daar om heen. De bodem is door snelle afbraak van voedingstoffen vaak onvruchtbaar.
Verder weg van de evenaar ligt de aride zone, met droge steppes en woestijnen. Landbouw is hier alleen mogelijk bij rivieren, zoals bij de Nijl.
De subtropische Zone heeft warme, droge zomers en milde, natte winters. Deze zone zit vaak rond de Middellandse Zee. Planten zoals olijfbomen groeien hier vaak, omdat deze zijn aangepast aan de droogte.
In de gematigde zone, waar wij wonen, is het klimaat mild. Loofbossen en vruchtbare grassteppen komen veel voor, wat het gebied heel geschikt maakt voor landbouw en bewoning.
De koudere boreale zone bestaat uit naaldbossen met weinige vruchtbare bodems door de kou.
Tot slot is er de polaire zone. Dit is een ijzige en koude zone, Toendra’s met mossen en grassen komen voor bij de Noordpool, terwijl Groenland en Antarctica bedekt zijn met ijskappen. Bewoners leven hier vaak van visserij en jacht en zijn vaak nomadisch.
Opdracht 1
Waarom is landbouw in de aride zone vaak beperkt tot gebieden bij rivieren?
Opdracht 2
Hoe kan het dat je in Nederland naaldbomen tegenkomt, terwijl we geen boreaal zone of landklimaat zijn?
Paragraaf 7. IJstijden
Wetenschappers bestuderen paleoklimaten om te begrijpen hoe klimaten vroeger onder natuurlijke omstandigheden veranderden. Ze gebruiken vondsten uit het verleden en verklaren die aan de hand van huidige processen op aarde. Dit heet het actualiteitsprincipe.
In koudere periodes nemen oceanen meer koolstof op, waardoor het nog kouder wordt. Hierdoor bevriezen gaten waaruit normaal methaan zou ontsnappen, wat de afkoeling verder versterkt. Dergelijke reeksen van processen worden terugkoppelingsmechanismen genoemd.
De ligging van continenten beïnvloedt het klimaat sterk. Als meer land dicht bij de polen ligt, koelt de aarde wereldwijd af. Tijdens de ijstijden lagen continenten dichter bij de polen, wat leidde tot een koudere wereld en het ontstaan van ijstijden.
Opdracht 1
Wat is het actualiteitsprincipe, en hoe wordt dit gebruikt bij het bestuderen van paleoklimaten?
Opdracht 2
Leg uit hoe terugkoppelings-mechanismen in koudere periodes de afkoeling van de aarde versterken.
Opdracht 3
Stel dat de continenten vandaag dichter bij de polen zouden liggen. Wat voor effect zou dit hebben op het wereldwijde klimaat?
Opdracht 4
Leg uit wat de relatie is tussen de ligging van continenten en het ontstaan van ijstijden.
Paragraaf 8. Hedendaagse klimaatverandering
De huidige klimaatverandering wordt vooral veroorzaakt door het versterkte broeikaseffect. Broeikasgassen zoals koolstofdioxide, methaan en waterdamp houden warmte vast en zorgen voor een leefbare temperatuur op aarde. Sinds de industriële revolutie is de uitstoot sterk toegenomen.
- Koolstofdioxide komt vrij door de verbranding van fossiele brandstoffen.
- Methaan ontstaat bij rotting, zoals in intensieve veehouderij.
- Waterdamp neemt toe door verdamping, een positieve terugkoppeling die de opwarming versterkt.
Ook veranderingen in landgebruik dragen bij. Ontbossing en intensieve landbouw verminderen de vegetatie, wat minder CO₂-opname betekent.
In het verleden versterkten positieve terugkoppelingen, zoals de toename van ijsoppervlakken (hoog albedo) en dalende broeikasgasconcentraties, de afkoeling van de aarde. Tegenwoordig spelen negatieve terugkoppelingsmechanismen een grotere rol, zoals de oceanen, die 90% van de extra warmte door het versterkte broeikaseffect opnemen. Dit beperkt de temperatuurstijging aanzienlijk.
Klimaatmechanismen maken het moeilijk om klimaatveranderingen nauwkeurig te voorspellen. Het Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) gebruikt klimaatmodellen om toekomstscenario's te schetsen, maar die lopen uiteen. Dit komt doordat het moeilijk is te bepalen wanneer positieve overgaan in negatieve terugkoppelingen. Simpelere modellen worden ontwikkeld om de gevoeligheid voor kleine fouten te verminderen.
Opdracht 1
Welke broeikasgassen worden genoemd als belangrijkste veroorzakers van het versterkte broeikaseffect?
Opdracht 2
Leg uit hoe negatieve terugkoppelings-mechanismen, zoals de opname van warmte door de oceanen, de opwarming van de aarde kunnen beperken.
Opdracht 3
Wat zou er gebeuren met de opname van koolstofdioxide als de ontbossing wereldwijd zou stoppen?
Opdracht 4
Leg uit waarom het voorspellen van klimaatverandering moeilijk is en hoe de overgang tussen positieve en negatieve terugkoppelings-mechanismen daarbij een rol speelt.
Paragraaf 9. Het klimaatvraagstuk
Klimaatverandering veroorzaakt smelten van landijs en het uitzetten van zeewater, wat leidt tot een stijgende zeespiegel. Deze stijging is een groot probleem voor laaggelegen gebieden, zoals Bangladesh en Indonesië. Daarnaast neemt extreem weer toe, met zwaardere regenval, wateroverlast en stormschade, maar ook langere periodes van droogte. Wereldwijd veranderen de atmosferische en oceanische circulaties, wat verschuivingen in landschapzones en klimaatgebieden veroorzaakt. Dit heeft ook invloed op regionale klimaten, zoals een warmer maar extremer klimaat in Nederland.
Eventuele maatschappelijke gevolgen hangen heel erg af van de kwetsbaarheid van de specifieke samenlevingen. Overstromingen en extreem weer verzorgen economische schade, ook indirect voor de rijke landen. Voedselproductie is zeer kwetsbaar voor deze veranderingen, door misoogsten kunnen de voedselprijzen verhogen en onrust veroorzaken. Daarnaast is transport om het voedsel verplaatst te krijgen essentieel en ook de betrouwbaarheid van deze transportnetwerken is kwetsbaar voor weersextremen.
Tegengestelde belangen maken het internationaal klimaatbeleid moeilijk. Landen die kwetsbaar zijn door de klimaatveranderingen zijn voor een actief klimaatbeleid, maar landen die er profijt van hebben, zoals Rusland, zijn tegen het klimaatbeleid.
Opdracht 1
Waarom zijn transportnetwerken essentieel voor de voedselvoorziening, maar ook tegelijkertijd kwetsbaar voor klimaatverandering?
Opdracht 2
Noem 3 natuurlijke gevolgen van klimaatverandering die beschreven staan in de tekst.
Opdracht 3
Waarom zijn de landen Bangladesh en Indonesië extra kwetsbaar voor klimaatverandering?
Opdracht 4
Hoe beïnvloeden overstromingen en extreem weer de economie?
Paragraaf 10. Klimaatbeleid
Een risicoanalyse is de eerste stap in klimaatbeleid. In Nederland zijn de grootste risico’s een stijgende zeespiegel en extreem weer, terwijl mondiale onrust door voedselschaarste het grootste maatschappelijke probleem is. Kwetsbare gebieden, vaak armere landen, lijden het meest onder klimaatverandering, wat ruimtelijke afwenteling wordt genoemd.
Het klimaatvraagstuk wordt vanuit drie perspectieven benaderd:
- Pragmatisch: Klimaatverandering als probleem dat praktisch opgelost moet worden.
- Economisch: Het wijst op een fundamenteel verkeerd georganiseerd economisch systeem.
- Ecologisch: Het toont onze vervreemding van de natuur.
Na de Rio-conferentie in 1992 en het Klimaatakkoord van Parijs in 2015 is het doel om de temperatuurstijging tot 2°C te beperken, door mitigatie (oorzaken aanpakken) en adaptatie (gevolgen aanpakken).
Creatieve oplossingen zijn nodig om de broeikasgasuitstoot te verminderen. Duurzame energie wordt steeds vaker lokaal opgewekt, wat arme landen minder afhankelijk maakt van wereldmarkten. In Nederland is het opschalen van duurzame energie een uitdaging doordat de hoeveelheid zon en wind erg variëren. Deze variatie leidt tot overbelasting van het elektriciteitsnet. Oplossingen zoals het opslaan van energie in accu's of waterstof kunnen de energietransitie versnellen, maar zijn nog niet op grote schaal toe te passen.
Opdracht 1
Wat zijn de grootste risico's van klimaatverandering voor Nederland?
Opdracht 2
Wat wordt bedoeld met "ruimtelijke afwenteling" in de context van klimaatverandering?
Opdracht 3
Hoe zou het bevorderen van lokale duurzame energieopwekking arme landen kunnen helpen in de strijd tegen klimaatverandering?
Opdracht 4
Leg uit waarom het opschalen van duurzame energie in Nederland zo'n uitdaging is.
bronvermelding
van Bloothoofd, T., Houtenbos, A., Lenders, W., & Wils, T. (2023). buitenNLand aardrijkskunde 4 vwo (editie 4.1). Noordhoff Uitgevers.
foto's:
©geoproeven
©presentatie