Klimaatbericht

Lichte lucht, zware lucht

03 september 2019

De luchtdichtheid, oftewel de massa van de lucht per kubieke meter, neemt toe als de luchtdruk stijgt of als de temperatuur daalt. De luchtdichtheid is relevant voor de luchtvaart: bij een lage luchtdichtheid ondervindt een vliegtuig minder lift om op te stijgen. Je verwacht dat de luchtdichtheid het laagst is op dagen waarop het erg warm is en de luchtdruk erg laag. Maar de praktijk leert anders.

Temperatuur en luchtdichtheid

We bekijken eerst het verband tussen de temperatuur en luchtdichtheid aan de grond in De Bilt, voor alle dagen in de periode 1981-2010 (figuur 1). De luchtdichtheid is berekend uit de temperatuur en de luchtdruk aan de grond, gebruik makend van de ideale gaswet, ook wel de wet van Boyle en Gay-Lussac genoemd. De dichtheid neemt grofweg inderdaad af met de temperatuur. Warme lucht betekent lichte lucht, koude lucht betekent zware lucht. De luchtdichtheid vertoont variaties van ongeveer 15 procent, tussen de 1,18 en 1,36 kilogram per kubieke meter.

Druk en luchtdichtheid

Het verband tussen de luchtdruk en de luchtdichtheid aan de grond oogt echter minder eenvoudig (figuur 2). De luchtdichtheid neemt gemiddeld weliswaar toe met toenemende luchtdruk, maar we zien ook dat de laagste luchtdichtheid niet optreedt bij de laagste druk maar bij een tamelijk gemiddelde druk! Kennelijk is het bij extreem lage druk nooit extreem warm, en daardoor de luchtdichtheid nooit extreem laag. Dit wordt bevestigd door de waarnemingen van de druk en de temperatuur in figuur 3. De hoogste luchtdichtheid treedt wel op bij de hoogste luchtdruk (figuur 2). Kennelijk komen extreem hoge druk en extreme koude wel samen voor. Ook dit wordt bevestigd in figuur 3. Hoge luchtdruk betekent zware lucht, maar erg lage luchtdruk betekent geen erg lichte lucht.

Effect klimaatverandering

Door de toename in de temperatuur neemt de luchtdichtheid af, met ongeveer 0,4 procent per graad. Klimaatverandering heeft geen invloed op de hoeveelheid droge lucht. Wel komt er meer waterdamp en broeikasgassen in de lucht, en meer vliegtuigen, waardoor de luchtdruk aan de grond gemiddeld over de hele aarde iets stijgt. Het effect hiervan op de luchtdichtheid is echter nihil.

KNMI-klimaatbericht door Peter Siegmund

Figuur 1: Daggemiddelde temperatuur en luchtdichtheid aan de grond in De Bilt, voor alle dagen in de periode 1981-2010.
Figuur 1: Daggemiddelde temperatuur en luchtdichtheid aan de grond in De Bilt, voor alle dagen in de periode 1981-2010.
Figuur 2: Daggemiddelde luchtdruk en luchtdichtheid aan de grond in De Bilt, voor alle dagen in de periode 1981-2010.
Figuur 2: Daggemiddelde luchtdruk en luchtdichtheid aan de grond in De Bilt, voor alle dagen in de periode 1981-2010.
Figuur 3: Daggemiddelde luchtdruk en temperatuur aan de grond in De Bilt, voor alle dagen in de periode 1981-2010.
Figuur 3: Daggemiddelde luchtdruk en temperatuur aan de grond in De Bilt, voor alle dagen in de periode 1981-2010.

Recente nieuws- en klimaatberichten

  1. Kans op vroege hittegolf in India en Pakistan nu 30 keer groter klimaatverandering

    De langdurige hittegolf in India en Pakistan, met rampzalige gevolgen voor de lokale bevolking en...

    24 mei 2022 - Klimaatbericht
  2. Juni is het nieuwe juli

    Sinds begin vorige eeuw is de temperatuur in De Bilt in alle maanden toegenomen, gemiddeld met ru...

    23 mei 2022 - Klimaatbericht
  3. En weer start de zomer met een flink neerslagtekort

    Overvloedige zon en weinig regen. Voor veel mensen genieten, maar het gebrek aan water heeft grot...

    17 mei 2022 - Klimaatbericht
  4. Gletsjers maken vaker geluid

    Het smelten en afkalven van gletsjers maakt onhoorbaar geluid. Dit infrageluid is gedurende 18 ja...

    12 mei 2022 - Klimaatbericht
Toon alle nieuws- en klimaatberichten