Het is een stralend zonnige dierendag! Op veel plaatsen zijn strakblauwe luchten te zien. Maar waarom is de lucht blauw? En als het in deze tijd van het jaar zo helder is, wat komt er nog meer om de hoek kijken?
Door een hogedrukgebied is het momenteel droog en zonnig weer in Nederland. Een hogedrukgebied is een gebied waarin de (atmosferische) luchtdruk hoger is dan de directe omgeving. Op de weerkaarten worden gebieden van hoge druk met een "H" aangetoond. In vergelijking met lagedrukgebieden (dus een regio waar de atmosferische druk lager is dan de directe omgeving) bewegen de meeste hogedrukgebieden als een slak over het aardoppervlak. Ze kunnen zelfs dagen lang boven een bepaalde regio blijven hangen.
In Nederland hebben we dus momenteel met zo'n hogedrukgebied te maken. Sinds gisteren is het droog en vrij zonnig. Soms ontstaan er wat stapelwolken, maar ze groeien niet verder uit tot buien. Het tegendeel eigenlijk: ze lossen weer later op de dag op. De dalende lucht die gepaard gaat met een hogedrukgebied warmt op richting het oppervlak van de aarde. (Dit is relatief tot de lucht in de directe omgeving en betekent niet dat het op het aardoppervlak warm is tijdens hogedruk!) Warmere lucht kan meer vocht bevatten dan koudere lucht en daardoor lossen de wolken op. (Meer hierover via deze link.)
Bij een hogedrukgebied verdwijnt dus de bewolking en komt de zon tevoorschijn. Dat is niet altijd het geval. Soms blijft er juist bewolking hardnekkig hangen tijdens een hogedrukgebied. Meer daarover via deze link.
Maar waarom is de lucht dan juist blauw?
Dat is een verhaal dat niets met luchtdruk te maken heeft. Het komt door lichtbreking. Het licht dat we overdag ontvangen van de zon, bestaat eigenlijk uit alle kleuren in het kleurenspectrum. Dit kunnen we mooi zien in bijvoorbeeld regenbogen. In de regendruppels wordt het zonlicht "gebroken" en komt er dan uit in de verschillende kleuren waaruit het licht bestaat.
Foto: Ilse Kootkar (Den Helder, 28 september 2024)
Overdag wordt het blauwe licht van alle kleuren het makkelijkst verstrooid. Hierdoor zien we over het algemeen een blauwe hemel.
Maar tijdens de zonsopkomst of zonsondergang ziet de lucht er zeker niet blauw uit...
Ochtendrood / Avondrood
Foto: Ria Brasser (Oost-Souburg)
Als de zon opkomt, is het pad van het zonlicht door de atmosfeer het langst, veel langer dan wanneer de zon op zijn hoogst staat. Omdat het pad door de atmosfeer zo lang is, wordt onderweg al veel van het blauwe licht verstrooid. Vooral de rode kleuren blijven over en bereiken jou, als observant: de reden dat de zonsopkomst (en natuurlijk ook de zonsondergang) rood kleurt!
De wat fijnere details
De officiële term voor deze verstrooiing van licht is "Rayleighverstrooiing". Dit effect is vernoemd naar Lord Rayleigh (John William Strutt), een Britse natuurkundige die in de 19de eeuw dit fenomeen verklaarde. Rayleighverstrooiing treed op wanneer licht door een transparante vloeistof, vaste stof of gas beweegt. Het is echter het beste waar te nemen bij gassen.
Voor we verder gaan, eerst een korte uitleg: de verschillende kleuren waaruit wit licht bestaat, hebben verschillende golflengten. Een golflengte is de afstand tussen twee opeenvolgende punten in een golf. We onderscheiden dus verschillende kleuren omdat deze lichtstralen verschillende golflengten hebben.
Uiteraard bestaat de atmosfeer met name uit gassen. Ook zijn er verschillende deeltjes in de atmosfeer die veel kleiner zijn dan de golflengte van licht. Het licht wordt door deze deeltjes verstrooid vanwege de elektrische polariseerbaarheid van de deeltjes. Het zonlicht werkt in op de ladingen van deze deeltjes (denk aan atomen of moleculen), waardoor de deeltjes gaan bewegen. Het deeltje wordt dus een klein stralende dipool (een object/deeltje met twee polen van tegenovergestelde polariteit), waarvan we de straling zien als verstrooid licht.
Rood licht heeft de langste golflengte en violet de kortste. Maar de lucht is echter niet violet! Dat komt omdat de zuurstof in de atmosfeer de golflengten aan de rand van het visuele spectrum absorbeert. Het resultaat: een lichtblauwe kleur die eigenlijk een mengsel van verspreide kleuren, maar dan vooral blauw en groen, is.
Foto: Peter van der Schoot (Oirschot)
Heldere luchten = koudere nachten
Overdag warmt de grond, oftewel het aardoppervlak op door de inkomende zonnestralen. Vervolgens wordt de lucht boven het aardoppervlak warmer, waardoor de temperatuur overdag blijft stijgen. 's Avonds en 's nachts als de zon onder de horizon is gezakt, gebeurd het omgekeerde: het aardoppervlak verliest de warmte (koelt dus af), waardoor de lucht boven het aardoppervlak ook sneller afkoelt dan de lucht hoger op. Daarom is de temperatuur 's nachts aan de grond lager dan overdag. Is er wat bewolking aanwezig dan wordt deze warmte vastgehouden, waardoor het 's avonds en 's nachts dan juist weer wat warmer blijft dan op een heldere nacht.
Daarom gaat heldere nachten vaak gepaard met wat lagere temperaturen. In deze tijd van het jaar kan dat ook betekenen dat het tot vorst aan de grond, of zelfs tot vorst kan komen. Afgelopen nachten kwam er vorst aan de grond voor.
Foto: Jannes Wiersema (Roodeschool)
Als er een heldere nacht wordt verwacht, gaat het in het weerbericht vaak gepaard met kans op mist. Hier gaat het dus om stralingsmist. Dat ontstaat vanwege de uitstraling van warmte 's avonds en 's nachts vanaf het aardoppervlak. Dus koelt de lucht boven de grond als eerste af. Zoals eerder benoemd, warme lucht kan meer vocht bevatten dan koude lucht. Koelt de lucht dan af, moet de vocht als 't ware weer uit de lucht, oftewel dan condenseert de vocht/waterdamp in de lucht. Dit vormt waterdruppeltjes en eindelijk ook mist. (Meer over mist lees je hier.)
Foto: Marij Bouwers (Vijlen)
Komende nacht wordt het weer een heldere nacht. Dus kan het flink afkoelen met daarbij op meerdere plaatsen kans op vorst aan de grond. Misschien komt er plaatselijk zelfs lichte vorst voor. En dat is niet al! Vooral in het oosten en noordoosten kunnen er ook mistbanken ontstaan. Meer details in het weerbericht.
