Voor rokers en niet-rokers

In deze aflevering van Weer in het Nieuws: een natuurkundeproefje voor rokers en niet-rokers …

Stabiel, ontstabiel
Vaak hebben we het hier bij Weer in het Nieuws over een stabiele dan wel onstabiele opbouw van de atmosfeer. Voldoende ontwikkelde onstabiliteit kan onder bepaalde omstandigheden leiden tot de ontwikkeling van buien. Een stabiele opbouw van de atmosfeer maakt het ontstaan van buien juist onmogelijk.

Warme lucht lichter dan koele
De opbouw van de atmosfeer is onstabiel wanneer simpel gezegd de lucht onderin warmer is dan erboven. Omdat warme lucht lichter is dan koude gaan er luchtbellen opstijgen. Daarbij koelen ze af, waardoor, als er voldoende waterdamp in de lucht aanwezig is en de luchtbel voldoende kan stijgen en dus weet af te koelen, een deel van de waterdamp condenseert: er ontstaat een wolk en wanneer deze zich verder weet te ontwikkelen een bui.


_{Vrijdag- en zaterdagavond en -nacht zijn, qua wind, vrijwel overal rustig. Een stuk gunstiger. Deze vrijdagavond zijn daarbij in een beperkt aantal gebieden, zaterdag waarschijnlijk op meer plaatsen, openbrekende tot vrij heldere luchten te zien. Zoals op deze foto, gemaakt op donderdagavond, door Elly Peeters.}

Aan den lijve het leukst
Wie regelmatig de verhalen op deze site leest, kent dit verhaal waarschijnlijk al (als onderin de atmosfeer de lucht relatief warmer is dan hogerop, stijgen de warmere luchtpakketten op). Maar het leukst is natuurlijk om het aan den lijve te ondervinden. Misschien heeft u dat al wel eens meegemaakt, bijvoorbeeld tijdens een ballonvlucht.

Zichtbaar in de lucht
Ook bij een open weerbeeld (stapelwolken met tussendoor blauwe luchten) is het proces zichtbaar. Met een scherpe blik zijn de opstijgende luchtbellen, al voordat ze in een stapelwolk resulteren, vaag te zien. Na een aanvankelijk heldere start met een blauwe hemel, bevinden zich hier en daar al wat wazige lichtblauwe vlekjes tegen een verder helderblauwe achtergrond. Het zijn opstijgende luchtbellen waarin een klein deel van de daarin aanwezige waterdamp al voorzichtig begint te condenseren.


_{Jannes Wiersema schoot, eveneens donderdagavond, langs de noordkust deze plaat.}

Is de luchtopbouw voldoende onstabiel, en is er genoeg vocht aanwezig in de omliggende luchtlagen, dan zullen even later stapelwolken ontstaan (die door hun verticaal georiënteerde groei de opstijgende luchtbellen eveneens verraden).

Toevoegen van stoffen
Minder moeite kost het om de opstijgende warme luchtbellen waar te nemen als stoffen worden toegevoegd aan de lucht. Opstijgende rookwolken zijn daarvan een ‘goed’ voorbeeld.

Maar ook op huiskamerniveau is dit onderdeel van de gaswet te visualiseren. En hier komen de sigaretten om de hoek kijken, waarnaar we aan het begin van dit verhaal (“rokers en niet-rokers”) al indirect verwezen.

Natuurlijk, omhoog kringelende sigarettenrook kent iedereen. ‘Grappiger’ is het volgende natuurkunde-huiskamerexperimentje, dat in de zomer vooral in de avond (of nacht) het beste werkt.


_{Een vrijwel geheel bewolkte zonsondergang bij een zwakke windkracht 2. Weinig wind, goede omstandigheden voor ons natuurkundeproefje. Foto: Martha Kivits.}

Een experimentje
Zet een raam (of deur) wagenwijd open, rekruteer twee rokers, stop ze elk een sigaret in de mond, en steek ze aan (de sigaretten uiteraard). Laat de rokers hun sigarettenrook naar buiten blazen; je wilt je zojuist gewitte woonkamer natuurlijk maagdelijk gekleurd houden. Maar als het goed is, gaat dit juist niet lukken.

Bij dit experiment moet de ene roker namelijk zijn rook door het bovenste gedeelte van het open raam blazen, de ander door het onderste deel. De rook van de eerstgenoemde zal inderdaad netjes naar buiten zweven. De laatstgenoemde zal zien dat de rookdeeltjes de omgekeerde weg bewandelen: terug, zijn of haar gezicht en de woonkamer in….




De rook bovenin stroomt dus naar buiten, de rook onderin naar binnen. Een apart gezicht. De verklaring zit ‘m er in dat de koudere en dus zwaardere lucht van buiten onder de warme lucht binnenshuis schuift. De kamer in dus. Het overschot aan lucht wordt naar buiten geperst (de warmere lichte lucht).

Voorwaarden voor het experimentje: niet te veel wind buiten, geen of weinig tocht in huis, en een flink verschil tussen de temperaturen buiten (een stuk koeler) en binnen (een stuk warmer). Omstandigheden die we vrijdag- en zaterdagavond en -nacht op veel plaatsen zullen terugzien.

_{Bron: Meteo Consult}

"Zet een raam (of deur) wagenwijd open, rekruteer twee rokers, stop ze elk een sigaret in de mond, en steek ze aan (de sigaretten uiteraard)".