Naar inhoud springen

Weer- en klimaatkunde

Uit Atlas Examenwiki
Vakinfo
Lessen en examens
DocentNicole Van Lipzig
LesvormHoorcollege, oefenzitting
ExamenvormSchriftelijk
Achtergrond
Studiepunten5
Wanneer?1e bach, 2e sem
ECTSLink

Het examen bestaat uit een heel aantal kleine vraagjes en af en toe een grotere inclusief oefeningen. Zorg zeker dat je alle oefeningen begrijpt. De oefeningen op het examen zijn analoog aan deze gemaakt tijdens de oefenzitting en staan op een groot deel van de punten.

Het examen is opgedeeld in 2 verschillende delen: een gesloten boek-gedeelte over de theorie en een open boek gedeelte over de oefeningen + IPCC. Je krijgt 1.5 uur voor beide delen; pas op, want dit kan kort zijn (zeker voor de afleiding of als je je weg niet vindt in het IPCC).

Mispak je zeker niet: het examen is een heel stuk moeilijker dan de tussentijdse toets. Bereid je dus zeker goed voor, ook op de latere hoofdstukken.

2022-2023

Augustus

Theorie:

  1. Iets met snelheid van koude en warmtefront + tekening maken
  2. Verschil en gelijkenis geven tussen gradiënt en geostrofe wind. drukgradiëntkracht aanduiden op een kaart + mogelijke ligging van een hoog en laag drukgebied
  3. Actualiteit (voorbeelden geven van een atmosferische rivier en definiëren)
  4. Afleiding: dauwpuntstemperatuur in functie van RH en T schrijven
  5. Formule geven van de hoogte van de dauwpuntstemperatuur in functie van T en RH en verzadigd en niet-verzadigd verval

Oefeningen:

  1. mengeling van vanalles, maar geen stuve-diagram
  2. IPCC

Juni

Theorie:

  1. Vraag 1
    1. Hoe heet de wet van stralingsdistributie?
    2. Neemt voor een temperatuur van 6000K de stralingsflux toe of af?
    3. Hoe komt het dat de lucht blauw is?
    4. Hoe komt het dat wolken wit zijn?
    5. Welke invloed heeft een cirruswolk op de stralingsbalans aan de top van de atmosfeer? Zorgt dit voor een positieve of negatieve stralingsforcering?
  2. Actualiteit
  3. Vraag 3
    1. Wat is de rol van de corioliskracht bij het ontstaan van tropische cyclonen?
    2. Waarom komen stormdepressies met fronten voor op gematigde breedten?
    3. Als je in een warm gebied staat, wat zou er via de polaire fronttheorie aankomen? Schets een grafiek van de neerslag met de tijd op de x-as en de hoeveelheid neerslag op de y-as
  4. Afbeelding gegeven van neerslagklimatogram van 2 plaatsen in Zuid-Amerika
    1. Verklaar de amplitude in de jaarlijkse temperatuurgang links en rechts van het Andesgebergte
    2. Waarom valt er meer neerslag links dan rechts van het Andesgebergte in de winter?

Oefeningen:

  1. Iets met een stuvediagram
  2. Corioliskracht, gradientwindkracht, geostrofe windkracht, ... berekenen adhv een kaart met punt x
  3. IPCC stellingen

2021-2022

Juni

Theorie:

  1. (nieuws van de week)
    1. welk extreem weerevenenment was er in maart in Indië en werd in april gerapporteerd in The Indian Times?
    2. wat heeft de moesson daarmee te maken?
    3. wat is de moesson, hoe en waar ontstaat die en hoe speelt de grootschalige atmosferische circulatie hierin een rol?
  2. (Straling)
    1. Noem de verschillende soorten uitwisselingen van energie tussen atmosfeer en de aarde
    2. Wat is het effect van aerosolen op de straling doorheen de dag ?
    3. Wat is het effect van aerosolen op de netto stralingsbalans aan de top van de atmosfeer? Neemt deze toe of af?
    4. Leg het begrip evenwichtstemperatuur uit, maar zonder formules.
    5. wat is een stralingsforcering?
  3. Gegeven: een kaart met isobaren op zeeniveau, L/H-gebieden en fronten
    1. In punt A: welk front gaat het snelst? Dat ten oosten  of ten westen?
    2. Duid aan waar je verwacht dat er neerslag valt.
    3. Hoe ontstaat een lagedrukgebied? Leg uit adhv een figuur met isobaren op zeeniveau en lijnen van gelijke geopotentiale hoogte (isohypsen) op het 300hPa-niveau.
    4. Afleiding: een cilinder lucht zijn diameter wordt een factor f groter per uur. Leid een formule af voor de divergentie is deze cilinder lucht. Leid ook een formule af voor de snelheid van de beweging van de bovenkant van de cilinder (als de onderkant aan het oppervlakte blijft). De dichtheid mag je als constant beschouwen.

Oefeningen:

  1. Gegeven: kaartje met isohypsen van 300hPa-drukvlak, punten A en B
    1. Welke krachten werken op de lucht op punt A en B? Geef die krachten in A.
    2. Waar verwacht je het meeste convergentie op deze kaart? Arceer en licht kort toe.
    3. Bereken de divergentie in B (tussen trog en rug)
  2. Stuve: gegeven luchtprofiel van punt B
    1. waar ligt LCL, LNB, LFC? Wat bedraagt de LI en wat betekent dat, is er kans op onweer?
    2. Hoeveel gram water is gecondenseerd voor de lucht het LCL bereikt?
    3. Wat is de dampspanning aan het LCL?
  3. IPCC: zijn de stellingen juist of fout? Licht toe en geef paginanummer.
    1. De mens heeft zeer waarschijnlijk bijgedragen aan de vermindering van zee-ijs in zowel Arctische als Antarctische gebieden. (fout)
    2. Stormen zijn goed modelleerbaar en die modellen worden dus vlot gebruikt om intensiteit en frequentie van stormen te voorspellen (fout)

2019-2020

Juni

Theorie:

  1. Antartica
    1. Geef 3 redenen waarom Antarctica zo koud is.
    2. hoe weten we aan sedimenten hoeveel ijs er was
  2. kaartje met geopotentiaalhoogte
    1. wat is geopotentiaal hoogte? definitie
    2. Duidt de straalstroom aan op dit kaartje en een trog en een rug
    3. ligt België in gebied convergentie of divergentie (afleiden van kaart)
    4. deze situatie in hele maand mei, hoe kwam het dat er zo weinig neerslag was en zoveel zon dan?
    5. welke krachten nodig voor gradiëntwind? Geef afleiding ervoor
    6. wat is het verschil tussen geostrofe wind en gradiënt wind? leg uit aan de hand van tekening en/of formule.
    7. noordpool temperatuur stijgt, dus Tgradiënt tussen polen en evenaar neemt af. Invloed op straalstroom toenemen? afnemen?
  3. juist of fout + uitleg erbij
    1. in België moeten we meer schrik hebben voor stormdepressies dan voor tropische cyclonen
    2. ...

Oefeningen:

  1. stuve diagram gegeven, 28 graden T en Td 12 graden op 1000 hPa
    1. wat is RH? wat is q?
    2. blijft de laag spontaan stijgen? Zo ja, tot waar dan??
    3. kans op onweer?
    4. hoeveel procent is er gecondenseerd aan de LNB?
  2. wat gebeurt er als er factoren gewijzigd worden? (zo die figuur met stralingsfluxen gegeven denk ik + sws op te zoeken want oefeningendeel is open boek)
    1. bij albedo van aarde + 0,33 wat is de inkomende kortgolvige straling dan aan de TOA?
    2. koude lucht is droger, absorptie neemt af. Positieve of negatieve feedback? Met hoeveel moet alfa afnemen als de temperatuur met 10 graden zakt?
  3. IPCC oefeningen juist of fout + uitleg
    1. meer inkomende dan uitgaande straling aan de top van de atmosfeer?
    2. temperatuur aan de oppervlakte metingen zijn onzeker want van plaats die niet representatief is

2015-2016

Juni

Theorie:

  1. Je hebt een kaartje (met isobaren) gegeven met daarop 2 steden aangeduid in VS. Eén in Arizona en een andere in Florida. Bij elke stad hoort een stralingsbalans (Q, LE, H en G)
    1. Wat is LE, H en G?
    2. Waar valt de meeste neerslag? Verklaar ahv stralingsbalansen
    3. Wat is het onderliggende mechanisme voor dit fenomeen?
    4. Beredeneer waarom in Florida de netto stralingsbalans het grootst is ahv ALLE componenten (LWsurf (in en uit), SWsurf (in en uit)).
    5. Stel je bevind je op de oceaan (een 100 km van de kust van Florida). Waar is de amplitude van G het grootst? Verklaar.
  2. Iets over de toename van een parameter ivm bewolking
    1. Geef een voorbeeld van negatieve terugkoppeling toegepast op wolken.
    2. Wordt deze parameter onder of overschat?
    3. Waarom kleurt de lucht blauw? Welk type verstrooiing is hiervoor verantwoordelijk?
  3. Een kaartje met fronten gegeven met daarop punten A, B en C aangeduid.
    1. Welke temperatuur verwacht je in A?
    2. Kan je ahv de kaart verklaren waarom het in België zo koud was die dag?
    3. Teken de krachten die inwerken in punt A. Als de wrijvingskracht zou wegvallen, verwacht je dan een rotatie in wijzerzin of tegenwijzerzin?
  4. Gegeven is de formule voor de verzadigde adiebaat (Gamma_s).
    1. Waarom staat de term dq_s in de formule?
    2. Leid zelf een formule af voor de verzadigde adiebaat ifv meteorologische constanten, de druk en de temperatuur. Je mag hierbij aannemen dat de verandering van de druk met de temperatuur verwaarloosbaar is.

Oefeningen:

  1. Gegeven is een cilinder met oppervlakte 1 m² die op het aardoppervlak ligt. De druk op het aardoppervlak is 1000 hPa. Onderin is de temperatuur 10°C en de RH 100%. Bovenin bedraagt de RH 55%. De temperatuur in de cilinder neemt af met 5.10^-3 K/km.
    1. Bereken het drukverschil tussen de top en de bodem van de cilinder
    2. Bereken de totale massa lucht in de cilinder, evenals de totale massa waterdamp
    3. Gegeven is een Stüve diagram. Stel dat de cilinder stijgt tot een hoogte van 3 km, teken dan het verloop van de temperatuur en de dauwpuntstemperatuur indien de lucht van de bodem vertrekt.
    4. Wat is het temperatuursverval in de cilinder op 3 km hoogte? Is de lucht daar i) stabiel ii) voorwaardelijk stabiel of iii) onstabiel?
    5. Bereken de massa- en volumefractie waterdamp in de cilinder.
  2. Gegeven is een kaartje met een duidelijk golfpatroon op geopotentiaalhoogte 300 hPa (hoge troposfeer dus). Er zijn twee punten gegeven A en B op het noordelijk halfrond.
    1. Teken alle horizontale krachten die inwerken op punt A en bereken ze.
    2. Is er sprake van divergentie of convergentie? Benader D.
    3. Kun je zeggen of het mooi weer of eerder stormachtig zal zijn op het aardoppervlak?
  3. IPCC AR5 + Chapter 2: juist of fout + verklaar.
    1. Multi-decadale observaties tonen aan dat de uitgaande kortgolvige straling is toegenomen door een hogere emissiviteit van de aarde (of zoiets...).
    2. Sociaal-ontwikkelde landen kennen een grotere toename van de oppervlaktetemperatuur.

2013-2014

Juni

Theorie:

  1. Gegeven een kaartje van zuid amerika met 2 grafieken van de temperatuur en de neerslag van Santiago en Mendoza
    1. Hoe komt het dat het in de winter (juni-juli-aug)warmer is in Santiago en in de zomer warmer in Mendoza
    2. Hoe komt het dat er meer neerslag valt in de winter in Santiago en meer in Mendoza in de zomer
    3. Waar heb je de grootste 1-voelbare warmtestraling 2- uitgaande kortgolvige straling 3- inkomende langgolvige straling. Leg uit waarom
  2. Straling
    1. Gemiddelde Rtoa, SW toa en LW toa tekenen op een grafiekje (links) met latitude op de x-as en op de y-as iets anders
    2. Toa, SWtoa, LWtoa tekenen als de atmosfeer statisch was, geen transport van warmte
  3. Twee kaartjes met koufronten, warmtefronten en occlusiefronten
    1. teken nauwkeurig waar er zich neerslag vormt en in welke richting de fronten gaan
    2. maak een schets voor het lijnstuk AB en duid aan waar de fronten zijn , waar er wolken worden gevormd en waar warme, koude en zeer koude lucht is
  4. Een pakketje lucht gaat over water en er vind verzadiging plaats. T verandert met delta T. Leid een formule af voor q ifv T, delta T en p. Je mag aannemen dat de helft van de energie om het water te verdampen komt door de verandering in delta T van de lucht

Oefeningen:

  1. Een schip (?) op 50°S 70°E met T= 10°C en RH= 0.7; 2 figuren: 1 met druk op zeeniveau, 1 met de geopotentiaalhoogte(?) bij 200hPa
    1. Bereken de massa – en volumefractie
    2. Wat is het LCL?
    3. Wat is de netto stralingsflux van de TOA (tip : je mag de kortgolvige neerwaarste straling van de TOA schatten door fig 5-9(?)
    4. Fd berekenen voor beide figuren
    5. Belangrijkste krachten aanduiden & de wind & de isobaren (ga er niet vanuit dat dit geostrofe wind is)
    6. Divergentie of convergentie? Bereken. En wat gebeurt er met de druk?
  2. Drie stellingen over IPCC

2012-2013

Juni

12 juni

Theorie:

  1. Vraag 1
    1. Typische levensduur van een convectieve cel uitleggen. Figuur 3-22 uit cursus gegeven met letters a, b, c en d. Deze benoemen en uitleggen. (a, b, c en d waren LCL, LFC, LI en LNB)
    2. Zal er zich met dit profiel altijd een convectieve cel vormen?  
  2. Vraag 2
    1. Heeft de specifieke ligging van de continenten het grootste invloed op het klimaat bij een kleine of grote hellingshoek van de aarde om haar omloopas?
    2. Wat is het Maunder minimum en wat was de invloed op ons klimaat?
  3. Weerkaart van 1 Juni 2013 gegeven.
    1. Welk systeem is verantwoordelijk voor de overstromingen in Centraal-Europa.
    2. Waarom was het bij ons zo koud op 1 juni?
    3. Krachtenbalans van een bepaald punt a aangeduid op de kaart tekenen.
    4. Indien er geen wrijving is, zou de wind dan in wijzerzin of in tegenwijzerzin waaien in dat punt?
    5. Zal men op punt c een temperatuursstijging of daling verwachten de komende uren? (punt c lag voor een front)
    6. Hoe ontstonden de tornado's in Amerika midden mei?
    7. Welke krachtenbalans heerst in tornado's ?
    8. Waarom is het steeds warm in het centrum van tropische cyclonen?
  4. Figuur Corioloskracht met Galileaanse waarnemer:
    1. Duid punten a, b en c aan op de figuur (uitleg erover gegeven)
    2. formules afleiden van de afstand BC in functie van 1) afstand AB, 2) de hoeksnelheid 3) de snelheid van waaruit het balletje in punt A vertrekt.
  5. Leid een formule af voor q in functie van T, dT en p.

Oefeningen:

  1. Gegeven: informatie en tabel met metingen in een stad in Zuid-Siberië: SWsurf, LW⇊surf, LW↑surf, oppervlaktedruk, relatieve vochtigheid, albedo en abdsorptiviteit atmosfeer.
  2. Daarna een hele reeks vragen. o.a. schatten transmissiviteit atmosfeer, gemiddelde temp oppervlak en atmosfeer, hoeveel LW bereikt de top van de atmosfeer, hoeveel procent vocht is er verdampt als een luchtbel vanaf de oppervlakte tot 2 km stijgt, hoeveel moet de lucht afkoelen vooraleer er mist ontstaat, bereken de krachten van de windbalans en divergentie op bepaald punt, …
  3. 3 vragen over IPCC rapport.

2005-2006

Juni

Theorie:

  1. Vraag 1
    1. Hoe heet de wet waarvan de spectrale stralingsflux per golflengte kan bepaald worden?
    2. Leg de wet van Wien uit.
    3. Leg uit waarom de hemel blauw eruit ziet. Wat is daar de reden voor?
    4. Hoe komt het dat het noordelijke halfrond tijdens zijn zomer, minder straling zal ontvangen dan het zuidelijk halfrond?
    5. Leg het Bergemon-effect uit.
    6. Leidt de droog-adiabatisch temperatuursgradiënt af als je vertrekt van de hoofdwet van de thermodynamica
  2. Gegeven: een kaartje met de neerslagverdeling van de wereld in juni.
    1. Wat wil PW (precipitational water) zeggen?
    2. Waarom is de PW-waarde voor India zo hoog?
    3. Waarom is de PW-waarde ten noorden van India zo laag? Hoe is de PW-waarde voor dit gebied in januari.
    4. Hoe heet het gebied dat overeenkomt met de hoge neerslagband die duidelijk te zien is? Leg dit systeem volledig uit.
  3. Voeg de componenten van de hydrologische balans toe aan de gegeven figuur.

Oefeningen:

  1. Gegeven is een temperatuurcurve op een stuve diagram. De druk aan het oppervlak is 100 000Pa. De tempatuur is 27°C en de dauwpunttempratuur is 9°C.
    1. Bepaal de relatieve vochtigheid en de specifieke vochtigheid.
    2. Bepaal de hoogte van de LNB.
    3. Bepaal de hoogte waarop wolkenvorming optreedt.
    4. Bepaal de procentuele verandering in specifieke vochtigheid tussen de hoogte van de LNB en het oppervlak.
  2. Gegeven zijn de componenten van de stralingbalangs.
    1. Stel dat de tempratuur met 1 graad zou afnemen, hoe zal de reflectiecoëfficiënt dan moeten toenemen?
    2. Stel de invloed van 1 graad temperatuursafname op de stralingsforcering.
    3. Stel nu dat die toename van de reflectiecëfficiënt een afname van absorptiviteit nodig heeft om dezelfde temperatuur te behouden, hoe groot is dan de absorptiviteit? of zoiets
  3. Vier stellingen van de IPCC oplossen met juist of fout en argumenteren.
Overgenomen van "http://wiki.atlasleuven.be/index.php?title=Weer-_en_klimaatkunde&oldid=351"