De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

NLT module voor het vwo SUMMER IN THE CITY WEERSVERSCHIJNSELEN EN LUCHTKWALITEIT IN DE STAD NLT steunpunt Wageningen University Guido Linssen ir. Andries.

Verwante presentaties


Presentatie over: "NLT module voor het vwo SUMMER IN THE CITY WEERSVERSCHIJNSELEN EN LUCHTKWALITEIT IN DE STAD NLT steunpunt Wageningen University Guido Linssen ir. Andries."— Transcript van de presentatie:

1 NLT module voor het vwo SUMMER IN THE CITY WEERSVERSCHIJNSELEN EN LUCHTKWALITEIT IN DE STAD NLT steunpunt Wageningen University Guido Linssen ir. Andries de Vries WND conferentie Zaterdag, 11 december 2010 Noordwijkerhout werkgroep

2 Programma Werkgroep Presentatie (30 minuten) Achtergrond module Lesstof module (theorie en practica) Vragen tijdens presentatie zijn welkom Practica (2 x 20 minuten) Computerpracticum Experiment

3 NLT Steunpunt Wageningen University NLT modules 7 Gecertificeerd 3 in ontwikkeling Profielwerkstukken en Experimentdagen Ondersteuning docenten Bijscholing- en studiedagen Lesmateriaal en lesposters Mobiele practica Dwars door Wageningen

4 NLT Module “Summer in the city” Nieuw! per september 2010 gecertificeerd Voor vwo 5 en 6 Achtergrond (1) Lesstof Theorie van vakken: -natuurkunde -scheikunde -aardrijkskunde -wiskunde Vormen: -theorie -opdrachten -practica Actueel en praktijkgericht onderwerp: HET STADSKLIMAAT

5 => Wat wordt bedoeld met ‘het stadsklimaat’? Weersverschijnselen en luchtkwaliteit Fysische en chemische reacties in atmosfeer en geografische aspecten ‘Urban heat island’ effect (‘hitte eiland’ effect) => Waarom is het in de stad warmer dan op het platteland? Luchtkwaliteit problematiek => Hoe en wanneer ontstaat smog? Bron: Quest (07/2010) Temperatuurverschillen in Rotterdam zoals de bakfiets die registreerde. Met dank aan Bert Heusinkveld Voorbeeld van temperatuurverloop in een stad Smog in Santiago Achtergrond (2) Het stadsklimaat Motivatie onderzoek Volksgezondheid (hittegolf 2006: 2000 extra sterfgevallen) Klimaatverandering (significant meer zomerse dagen en hitte golven) (Bron: KNMI) Voortgaande verstedelijking…

6 1)Inleiding 2)Straling en Energie 3)Klimaat in de Stad 4)Luchtkwaliteit in de Stad 5)Slotopdracht Inhoud Module

7 Context Module: Wereldreis Rotterdam => urban heat island effect Singapore => urban heat island effect Santiago => smogvorming Stockholm => de ideale stad Selamatsiang! Singapore is een fantastische stad om in te wonen. Downtown heb je fantastische kroegen en disco ’ s. Het hectische leven in zo ’ n grote stad spreekt me erg aan. Om te ontspannen en af te koelen ga ik soms naar de boulevard of het park om te genieten van het water en de natuur. Daar is het altijd een stuk koeler dan in het zakencentrum waar ik woon. Tot snel! Siao Het centrum van Singapore 1 Inleiding

8 Landgebruik en landeigenschappen Stad: beton, asfalt en steen Platteland: bos, landbouwgrond, grasland Landgebruikkaart van Nederland (1900 vs 2000) => impact op straling- en energiebalans! 2 Straling en Energie Verstedelijking! => Waarom is het in de stad warmer dan op het platteland? Practicum: Computer (c) WUR Alterra

9 Stralingsbalans Stralingsbalans aan het aardoppervlak Totale netto straling (Q*): Netto kortgolvige straling (K*) Netto langgolvige straling (L*) Q* = K* + L* = K in – K r + L in – L uit Aardoppervlak K in KrKr K* L in L uit Langgolvige kortgolvige straling straling L* Albedo A = K r / K in OppervlakAlbedo (A) sneeuw / ijs0,90 bebouwing0,15 kale bodem0,30 gras0,25 asfalt0,10 Q*:totale netto straling aan oppervlak [W/m²] K*:netto kortgolvige straling aan aardoppervlak [W/m²] L*:netto langolvige straling aan aardoppervlak [W/m²] K r :gereflecteerde kortgolvige straling [W/m²] K in : inkomende kortgolvige straling [W/m²] L in :inkomende langgolvige straling [W/m²] L uit :uitgaande langgolvige straling [W/m²] A: albedo [-] Albedo per type oppervlak

10 Energiebalans Energiebalans aan het aardoppervlak Netto energie (Q*): Voelbare warmtestroom (H) Latente warmtestroom (L v E) Bodem warmtestroom (G) Q* = H + L v E + G [W/m²] Dagelijkse cyclus De energiebalans van het aardoppervlak overdag en ’s nachts. De richting van de pijl geeft aan in welke richting de fluxdichtheid is Q*:totale netto straling aan het oppervlak [W/m²] H:Voelbare warmtestroom (opwarming atmosfeer) [W/m²] L v E:Latente warmtestroom (verdampingswarmte) [W/m²] G:Bodem warmtestroom (opwarming van bodem) [W/m²] Dagelijkse cyclus Verhouding H en L v E ?

11 Stralingsbalans Kortgolvige straling => bebouwing bepaalt albedo 3 Klimaat in de Stad Schematische weergave straling tegen hoge gebouwen De modelopstelling uit onderzoek Aida (1982) ModelDimensies gebouwenGemiddeld albedo H/W 1 W 1 /W a b c Albedo resultaten voor diverse opstellingen uit onderzoek K. Jusuf et al. (2007) Energiebalans Stad (asfalt, beton en steen) => droog oppervlak Platteland (bos en grasland) => water beschikbaar Foto met fish-eye lens Bron: Bert Heusinkveld Langgolvige straling=> bebouwing emitteert en absorbeert straling Practicum: Experiment => impact energiebalans! => Bebouwing houdt straling(swarmte) vast! stad: H > L v E platteland: H < L v E

12 Windsnelheid Verschil luchtdruk Wrijving met aardoppervlak Wind Verticale windprofiel: logaritmisch verband U:Windsnelheid [m/s] u * :Wrijvingssnelhied [m/s] k:Von Karman constante: 0.4 [-] Z:hoogte vanaf aardoppervlak Z 0 :ruwheidslengte Ln:natuurlijke logartime => Hogere bebouwing, minder wind: versterkt ‘urban heat island’ effect! Het windprofiel op verschillende plaatsen in de stad en op het platteland (Baumbach, G. 1991) Z 0 : ruwheidslengte (maat voor ruwheid oppervlak) => afhankelijk van type landschap!

13 4 Luchtkwaliteit in de Stad Effecten van natuurlijke stoffen in atmosfeer Effecten veroorzaakt door mens (luchtkwaliteit problematiek) Transport en verblijftijd stoffen in atmosfeer

14 Stratosferisch ozon; Chapman mechanisme: Effecten van natuurlijke stoffen in Atmosfeer hν : energie van de UV-straling O 2 +hν→2 O O + O 2 →O 3 netto:3 O 2 + hν →2 O 3 O 3 +hν →O + O 2 O +O 3 →2 O 2 netto:2 O 3 +hν →3 O 2 Vorming ozon ……en afbraak ozon

15 Effecten veroorzaakt door mens Luchtkwaliteit problematiek Afbraak van stratosferisch ozon door CFK’s Smogvorming (‘smoke’ + ‘fog’) Wintersmog: condensatie waterdamp op SO 2 en fijnstof gunstige weersomstandigheden: hoge luchtvochtigheid en windstil Fijnstof problematiek (aërosolen): particular matter 10 μm (PM10) particular matter 0,1 μm (PM0,1) NO 2 + O 2 → NO + O 3 Smog in Londen (bron: eoearth.org) PM10 gehaltes gemiddeld per maand in 2008, gemeten door het RIVM Zomersmog: vorming ozon in troposfeer (reacties NO x en vluchtige organische stoffen) gunstige weersomstandigheden: zon, warm en windstil Smog in Santiago EU norm per 2010: PM10 jaargemiddelde < 20 μg/m³

16 Transport Wind (horizontaal): advectie Stabiliteit atmosfeer (verticaal): turbulentie Transport en Verblijftijd van Stoffen in de Atmosfeer C(t): concentratie stof op bepaald tijdstip[s] C(0):concentratie stof op tijdstip t = 0 [s] k: verwijderingsconstante[s - 1 ] Emissie van gassen door industrie Practicum: Computer Verspreiding luchtvervuiling vanuit puntbron in Gaussisch pluim model Concentratie stof in 3 dimensies Gauss kromme (kansverdeling) Invloed weersomstandigheden: Stabiel Neutraal Onstabiel

17 Overzicht van een klimaatvriendelijke wijk Slotopdracht: ‘De Ideale Stad’ Groepsopdracht met debat Maatregelen voor verbetering stadsklimaat Planten van vegetatie en aanleg waterpartijen (vergroot latente warmtestroom) Groene gevels (vergroot latente warmtestroom) Verbetering isolering en schaduw gebouwen (efficiënter energie verbruik) Heffing op autorijden in stad (ter verbetering van luchtkwaliteit) Groene gevels (met dank aan Arnold Moene)

18 Vragen? einde presentatie Practica: Groep 1 => Computerpracticum (2 personen per computer) Groep 2 => Experiment Na 20 minuten wordt van practicum gewisseld


Download ppt "NLT module voor het vwo SUMMER IN THE CITY WEERSVERSCHIJNSELEN EN LUCHTKWALITEIT IN DE STAD NLT steunpunt Wageningen University Guido Linssen ir. Andries."

Verwante presentaties


Ads door Google