Afdeling astronomie

    

Terug naar pagina   Kennis en ontwikkeling      

 

Cursus Geografie

Op woensdag 14 september zijn we, op de Vesta sterrenwacht in Oostzaan, met 5 leden van start gegaan met de cursus GEOGRAFIE.
Een onderdeel van de Geografie is de Geologie en daar gaan we het de komende 10 weken over hebben.

Het ontstaan van ons zonnestelsel, het ontstaan en geschiedenis van de aarde, de ontwikkeling van het leven, de sauriërs en de ijstijden.
Maar ook de meteorologie en de Seismologie (aardbevingen, vulkanisme en platentektoniek), registratie van aardbevingen (het seismostation)
en de evolutie van de mens- de "Paleontologie".  Het beloofd een interessante cursus te worden, en Jan Voet gaat ons weer op zijn eigen- ons  inmiddels bekende-  manier doceren.

Hieronder een korte inhoud over de verschillende cursusdagen.
 

14 september "Het verhaal" begint zo'n 15 miljard jaar geleden. Met "The Big Bang", een onvoorstelbare ontploffing, met "ruimte- en tijd", waarna het verdere ontstaan van het heelal in 5 grote fasen zijn te onderscheiden:
  1. De nucleaire evolutie
  2. De atomaire evolutie
  3. De chemische evolutie
  4. De biologische evolutie
  5. De antropologische evolutie.

De nucleaire fase: van deeltjes tot "Quarks" (na minder dan 1 triljoenste seconde) en van Quarks tot "kern deeltjes".
De atomaire fase: er is "crisis" in het heelal, waterstofatomen fuseren nog wel tot heliumatomen maar daarna staat de ontwikkeling stil. De komende 1 miljoen jaar neemt de temperatuur af waardoor er daarna, door allerlei processen, koolstof kan ontstaan en moedertje natuur kan weer verder gaan.
De chemische fase: Vanuit atoomkernen ontstaan er atomen en eenvoudige moleculen.
De biologische fase: Vanuit de organische moleculen ontstaan er cellen , in de "oeroceanen"
Vanuit de cellen ontstaan er planten en dieren in de oeroceanen en op de continenten.
De antropologische fase: De ontwikkeling van de mens.
 

Het ontstaan van de wereld wordt beschreven in de mythe van het karnen van de melkzee. De 'geest' die in de wateren verblijft wordt in de Indiase mythologie aangeduid als een Apsaras

21 september Indeling van de geologische perioden.
Allereerst zijn er 2 enorme tijden: De Eonen
Het eerste Eon heet het "Pre- Cambrium" en is ca. 90% van ontstaansgeschiedenis van de aarde.
Van zo'n 15 miljard jaar (!!!!) tot 570 miljoen jaar B.P. (B.P. is "Before Present= voor nu).
Het tweede Eon heet het "Paleozoïcum" en wordt in 3 "Era's" verdeeld op grond van de verschillende levensvormen die zijn ontstaan.
Vanavond gaan we het hebben over het tweede Eon  en het eerste Era: Het Paleozoïcum
Het Paleozoïcum is weer onder verdeeld in perioden, het oudste daarvan is het "Cambrium".
Daarna komt het "Ordovicium, Siluur, Devoon, Carboon en het Perm.
Alles bij elkaar hebben we het hier over een periode van 570 (Cambrium) tot 225 (Perm) miljoen jaar B.P.  Nadat  het "Pre-Cambrium" is geëindigd met een grote ijstijd begonnen de temperaturen in het Cambrium te stijgen. Het water steeg en algen en wieren kwamen hierin tot ontwikkeling. In het Ordovicum verschenen op het land hier en daar primitieve plantensoorten. Ook de fauna begin zich te ontwikkelen: Grafolieten, weekdieren (trilobieten), koralen, brachiopoden, de eerste "vertebraten-kaakloze vissen (agnatha)  en gepanserde vissen. Landschappen begonnen van het Siluur te ontstaan en in het Carboon begonnen de voorbereidingen te ontstaan voor de steenkoollagen.

De "geologische tijdklok".
De geschiedenis van de Aarde bestrijkt een enorme hoeveelheid tijd. Om dit te visualiseren wordt deze 4,6 miljard jaar wel eens geprojecteerd op een 24-urige zogenaamde geologische tijdklok. Het eerste leven ontstaat rond 3:15.
Pas om 12 uur 's middags wordt de atmosfeer zuurstofrijk, en om 4 uur 's middags verschijnen de eerste primitieve zeedieren. De Cambrische explosie vindt plaats om 21.15  's avonds en om 22.00 uur (tijdens het Devoon) verovert het leven het land. Nadat de dinosauriërs om 23:40 uitsterven verschijnen de eerste mensen pas 20 seconden voor middernacht. ---------------------------------------------   Zie plaatje hiernaast    ----------------------- >

De geologische tijdklok.

28 september Vanavond gaan we het hebben over het Carboon en het Perm. Hiermee overbruggen we weer een periode van zo'n 120.000.000 jaar. Het Carboon kenmerkt zich vooral als voorbereiding van de latere steenkoollagen. Het Carboon is in Nederland ook het oudst. Nederland wordt langzaamaan droger, er ontstaan- door het gewicht van de afzetting van sedimenten en door "Endogene krachten" (van binnen uit)- grote bodemdalingen. Het was warm en vochtig, er waren tropische moerassen en op het zuidelijk halfrond was het IJSTIJD. Het aantal amfibieën nam toe en daaruit ontwikkelen zich de reptielen. Er zijn veel insecten en veel vissen in de warme wateren.
Het Perm kenmerkt zich door de vorming van één grote landmassa, ontstaan door de vereniging van Euroamerika, Azië en Gondwanaland (=Panga). Bergvorming is het gevolg hiervan het gevolg. In het begin van het Perm (Rotliegendes) worden er uitgebreide zoutlagen gevormd in Noord Nederland en Noord Duitsland. Het is er hoofdzakelijk warm en droog (dit in sterke tegenstelling tot het Carboon). Grote mossoorten en paardestaarten sterven uit door de droogte, kleine zaadvormende varens ontstaan en er is grote toename van 't aantal coniferen.
Snelle toename van het aantal reptielen, veel zeebewoners sterven uit, olie en gas wordt gevormd (afsterven van plankton door de zouten binnenzeeën - Slochteren).

De Paleo-Tethysoceaan aan het begin van het Perm . De oceaan vormde een grote inham in het supercontinent Pangea

5 oktober Het Trias- Jura en Krijt. Onderdelen van het "Mesozoicum" en een tijdsperiode van zo'n 225 miljoen - 60 miljoen jaar B.P. (totaal 165 miljoenjaar)
Het Trias heeft grote vulkanische activiteit in Noord-Amerika. Geërodeerd materiaal van de bergen vormt rode zandsteenlagen. Op de bodem van opgedroogde zeeën blijven dikke lagen zout en gips achter. Het is hoofdzakelijk warm en droog met uitgebreide woestijnen. Er verschijnen de eerste Cicaden, coniferen blijven de belangrijkste vegetatie. Veel dieren gaan terug naar zee en uit de reptielen ontstaan de eerste amfibieën. 
In het Jura gaan de continenten verschuiven waarbij dikke lagen klei en zandsteen worden afgezet. Hierdoor overspoelen landdelen met water. Het begin ontstaat van het centrale deel van de Atlantische oceaan. De vorming van bergen en vulkaanactiviteiten gaat door in Noord-Amerika. Het is warm en zelfs in Alaska is een toenemende vochtigheid met uitbreiding van het zeearsenaal. Veel varens- cicaden en Ginkgo-bomen. Op het land leven Dinosaurussen en vliegende reptielen (Pterosaurus). De eerste vogels verschijnen en kleine (muisachtige) zoogdieren.
Het krijt zorgt er voor dat de zeespiegel stijgt. De continenten bewegen nog steeds. De Atlantische oceaan begint te ontstaan en Afrika- Australie en Zuid-Amerika maken zich los. De Andes en de Rocky Mountains worden aan het eind van deze periode gevormd. In Nederland: de st. Pietersberg en de andere "grotten" uit de krijtzee. De temperatuur is vergelijkbaar met onze huidige temperatuur, met veel regenval. De wolken gaan breken, zonlicht schijnt op de aarde en de eerste bloeiende planten ontstaan. (Magnolia's)
Aanvankelijk heersen de sauriërs (Dinosaurussen en Pterosaurussen) het land, maar later sterven ze uit. Er zijn veel vogels en kleine zoogdieren. Uit de zeeën verdwijnen de ammonieten en andere diersoorten.

Ammonieten waren wijdverspreid gedurende het Krijt, maar stierven op de overgang naar het Cenozoïcum uit. Ammonieten waren inktvissen met een harde schaal, vergelijkbaar met de tegenwoordige nautilus. Ammonieten konden ook heel groot worden.

12 oktober Onderdelen van het Kenozoicum: 
Het Tertiair (65 - 1,8 miljoen jaar B.P.) en het Kwartiair (1,8 miljoen jaar tot nu). 
Het Tertiar bestaat uit de tijdperken:
Paleoceen (65-54 milj. B.P.): Er ontstaat meer land, het wordt koeler bij de polen, sterke toename van bloeiende planten, eerste primaten- buideldieren en hoefdieren.
Eoceen(54-38 milj. B.P.): toename vulkanische aktiviteiten en continentale verschuivingen, definitieve afscheiding tussen Groenland/Europa en Australie/Antarctica, India botst tegen Azie, het blijft aanhoudend warm, vegetatie lijkt sterk op de hedendaagse vegetatie, ontstaan van 't Oerpaard (Mastodonten) en meerder primaten.
Oligoceen (38-26 milj. B.P.): Grote delen van het land komen boven de zeespiegel te liggen, aanhoudende lavastromen, aanhoudend warm, uitbreiding van de bloeiende planten, eerste mensapen en vele huidige diersoorten gaan zich ontwikkelen.
Mioceen (26-7 milj. B.P.): Middellandse zee ligt droog, toename vulkanisme, de Alpen en Himalaya worden gevormd, de Rocky Mountains en de Appalachen worden hoger, aanhoudend warm, ontstaan en uitbreiding van grasvlakten, primaten in Afrika, voorouders van de moderne mens (Hominiden) en de grasvlakten worden bevolkt door grazende kuddes.
Plioceen (7-1,8 milj. B.P.) : voorzetting van de aardkorst stijging, gebergten worden hoger, eurosiegeulen in de rivieren worden dieper, er ontstaan stranden, klimaat gaat afkoelen,, tropische wouden veranderen in graslanden, huidige plantensoorten gaan zich ontwikkelen- naaldbomen en grassen- olifantensoorten ontwikkelen zich (waarbij vele soorten weer uitsterven i.v.m. de temperatuurdaling), Australopithecus ontwikkeld zich- zit niet in het voorgeslacht van de mens en is weer uitgestorvenmaar kende wel "het vuur".

Het Kwartair bestaat uit de tijdperken:
Pleistoceen (1,8 milj - 10 dzd B.P.): gletsjers doen de zeespiegel dalen, aardkorst stijgt, rivieren slijten grote geulen uit, de 4e ijstijd (het Saalien) is het koudst geweest (landijs ca. 300 m dit en de ijslijn kwam tot de "HUN lijn- Haarlem/Utrecht/Nijmegen", 11.000 jaar geleden trekt het ijs zich terug. Wij zitten nu (anno 2011) tussen de 5e en 6e ijstijd in. Klimaat is koud met lange ijstijden, grote delen v/h Noordelijk halfrond is bedekt met ijs (Scandinavië = ca. 3000 m dik ijs), ontstaan van het "Arctische Flora" (Polair), uit de vroege "Hominiden" ontstaan de Java en Pekingmens, rhinocerossen en mammoets proberen de poolomstandigheden te trotseren.
Holoceen (10.000 na B.P. - nu): Noordzee is droog, oceanen waren minstens 70 m lager, einde v.d laatste ijstijd, in Nederland vormt zich veen op grote diepten, einde laatste ijstijd, temperatuur loopt op- ijssmelt en het zeenivo stijgt.
Pre-Boraal (10.000 - 9.000 B.P.)= De Rijn en Maas bepalen het "gezicht"van Nederland, er ontstaan "Fluviatiele afzettingen- zand en grind.
Boraal (9.000 - 8.000 B.P.) = droog, basis veen wordt gevormd op enkele meters diepte. Atlanticum(8.000 - 5.000 B.P.) = het wordt vochtiger, de oude wadafzettingen wordt gevormd. (Afzettingen van Calais).
Sub-Boraal (5.000 - 2.900 jaar B.P.)= Droger
Afzettingen van blauwe zeeklei. (Bodem: droogmakerijen: Wormer, Purmer, Beemster e.d.) Vorming van de oude duinen.
Sub-Atlanticum (2.900 - nu) = vochtiger.
Het Holland veen wordt afgezet. Vorming van de jonge duinen.
Explosieve bevolkingsgroei van de homonide-type mens, met veel positieve gevolgen, maar waarvan ook nog teveel gevaarlijke exemplaren rondlopen.

Fossiel van een Tarbosaurus,
een dinosauriërsoort uit het Maastrichtien, uitgestorven op de Krijt-Paleogeengrens.

 

 

 


Skelet van een holenbeer
in het late Pleistoceen

19 oktober Meteorologie als onderdeel van de geografie

De atmosfeer:
Warmteverlies van de aardse atmosfeer vindt plaats, omdat de straling van de aarde veel lager van temperatuur is dan die van de zon, dus langgolvige, dus geen licht, maar infrarood straling(niet zichtbaar).
Warmtewinst of instraling is afhankelijk van de zonshoogte en tijdsduur van de instraling. Deze factoren varieren met de geografische breedte en seizoenen. Op hogere breedte is er meer verlies aan straling, door de langere weg, die de zonstralen moeten afleggen.
1)  De stralingsbalans = 't verschil tussen de netto ingestraalde(kortgolvige - van de zon) en de netto uitgestraalde (langgolvige - van de aarde) straling.
2)  Latenta warmte= de hoeveelheid warmte in calorieën, die nodig is om 1 gram water te verdampen. Dus ook de hoeveelheid warmte die vrijkomt, als 1 gram water van dezelfde temperatuur condenceert (= verdampingswarmte). Men spreekt van een latent warmtetransport en latente warmte.
1) + 2) samen= Energiebalans of warmtebalans.

De Bodem:
Bodem- temperatuuramplitude (= verschil tussen hoog en laag) is dicht onder het oppervlakte 't grootst en neemt snel af bij toenemende diepte. De maximale dagtemperatuur loopt bij toenemende diepte steeds voor op de maximale bodemtemperatuur. De top van de warmtegolf komt op 40 cm diepte om middernacht aan. Op 80 cm is die invloed bijna verdwenen en is er geen dagelijkse gang meer. Na een strenge winter dus geen ijs meer, dieper dan 40 cm.

geopot. hoogte h
in m
geometr. hoogte z
in m
temperatuur T
in °C
luchtdruk p
in hPa
0 0 15 1013,25
11.000 11.019 -56,5 226,32
20.000 20.063 -56,5 54,75
32.000 32.162 -44,5 8,68
47.000 47.350 -2,5 1,11
51.000 51.413 -2,5 0,67
71.000 71.802 -58,5 0,395
84.852 86.000 -86,2 0,037

 

Het verloop van de temperatuur met de hoogte in de atmosfeer.

26 oktober De indeling van “Köppen”

Köppen deelde het klimaat op drie niveaus in verschillende groepen in. Iedere groep op ieder niveau kreeg een letter. De vijf hoofdgroepen krijgen ieder een aparte hoofdletter (A t/m E). De twee kleinere niveaus krijgen ieder een kleine letter er achter geplakt. Zo kun je bijvoorbeeld een warm maritiem klimaat hebben, met neerslag in alle seizoenen (Cfa). De B- en E-klimaten krijgen ieder nog een hoofdletter als 2e letter. In sommige gevallen wordt ook een vierde letter toegekend. Op niveau 1 wordt vooral een grove indeling gemaakt op basis van temperatuur en neerslag. Op niveau 2 wordt er verder opgesplitst aan de hand van de neerslagverdeling gedurende een jaar. Niveau 3 is gebaseerd op de temperatuurverschillen, vaak gaat het hier om een warm, gematigd of koel klimaat.

Ook het ontstaan van luchtstromingen, hoge- en lage druk. Door luchtdrukverschillen is er sprake van een drukgradiëntkracht en zal er een luchtstroming op gang komen van het hogedrukgebied naar het lagedrukgebied. De richting wordt daarnaast beïnvloed door allereerst het corioliseffect. Bij het aardoppervlak speelt ook de wrijvingskracht een rol.

Zodra lucht zich onder invloed van de gradiëntkracht in beweging zet, zal deze aanvankelijk recht van het hogedrukgebied naar het lagedrukgebied, loodrecht op de isobaren. Onder invloed van de corioliskracht zal er volgens de wet van Buys Ballot op het noordelijk halfrond een afwijking naar rechts optreden, loodrecht op de bewegingsrichting. De baan van de hoeveelheid lucht wordt hierdoor naar rechts afgebogen. Als de windrichting uiteindelijk evenwijdig is aan de isobaren, dan is de corioliskracht gelijk aan de gradiëntkracht. Dit is de geostrofische wind.

Duidelijk “voer om nog eens na te lezen en in te verdiepen” de komende dagen. 

2 november

De zon als motor van AL ons dagelijks gebeuren en o.a. het weer is daar een gevolg van.

Luchtsoorten (tropische / polaire / arctische, etc. etc.) en luchtstromingen als “Fronten” , “Straalstromen” en Moessons. Temperatuurverschillen veroorzaken luchtdrukverschillen. Bij verwarming krijg je lage luchtdruk aan de oppervlakte en hoge luchtdruk in de hoogte krijgt. Bij afkoeling krijg je hoge luchtdruk aan de oppervlakte en lage luchtdruk in de hoogte.

Windkracht varieert van “0= stil” tot “12= orkaan boven 117 km/u”. Wolken zijn er in 4 categorieën:

I= Hoge wolken, > 6000 m
II= Middelbare wolken, 200-6000 m
III= lage wolken, < 2000 m
IV = wolken die zich vertikaal ontwikkelen, 500-10.000 m

Adiabatische processen,
Bij adiabatische processen kunnen onder meer druk en temperatuur veranderen, maar is er vrijwel geen warmte-uitwisseling met de omgeving. Verticale luchtbewegingen (convectie en subsidentie) verlopen adiabatisch. Een stijgende luchtbel koelt dus niet af omdat de omgevende lucht kouder wordt, maar omdat de luchtdruk afneemt, waardoor deze uitzet. Dit kost arbeid, die door de luchtbel geleverd moet worden. Hierdoor daalt de temperatuur van de opstijgende luchtbel maar stijgt deze als de luchtbel daalt. Bliksem, ionisatie, ontladingen, positieve aarde en negatieve wolk. Kortom, de avond stond weer vol met meteorologie en als afsluiting even ruiken aan de “Demografie van West-Europa”.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/58/Wolkenstockwerke.png

 

Ci=Cirrus,

Cs=Cirrostratus,
Cc=Cirrocumulus,
As=Altostratus,
Ac=Altocumulus,
Ns=Nimbostratus,
Cb=Cumulonimbus,
Cu=Cumulus,
Sc=Stratocumulus,

St=Stratus

 

 

 

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d7/Straalstroom.jpg/300px-Straalstroom.jpg

 

Straalstroom ten oosten van Canada (foto NASA) 
   
   

 

Terug naar pagina    Kennis en ontwikkeling