Regen, soms verwensen we het, soms zijn we er heel blij mee. Het maakt deel uit van de kringloop die water op aarde doorloopt.
Deze opdracht gaat over die waterkringloop, de processen die zich erin afspelen, de tijdschaal waarbinnen dit plaatsvindt en de hoeveelheden water waarover het gaat.
Wat ga je leren?
Hoofdvraag
Hoe werkt de waterkringloop en welke problemen doen zich voor rond de beschikbaarheid van water?
Deelvragen
Hoe is de verdeling wereldwijd van zout en zoet water in percentages?
Hoe ontstaat neerslag?
Welke vormen van regens zijn er en waarin verschillen ze van elkaar?
Waar komen deze regens voor?
Wat wordt bedoeld met de waterbalans?
Wanneer is de waterbalans positief en wanneer negatief?
Wat zijn de risico's in beide situaties?
Begrippen
Waterkringloop
Saliniteit
Stijgingsregens
Condensatiekernen/aerosolen
Stuwingsregens
Loefzijde
Lijzijde
Regenschaduw
Waterbalans
Evapotranspiratie
Watererosie
Verzilting
Aquifer
Grondwaterspiegel
Artesische bron
Wat ga je doen?
Activiteiten
Vooraf
Voorkennis
Bestudeer de Kennisbanken en maak de instaptoets.
Aan de slag
Stap 1
Je bekijkt twee video's over de waterkringloop. Je gaat de video's in grote lijnen beoordelen.
Stap 2
Je krijgt informatie over het zoutgehalte in water en hoe al het water op aarde verdeeld is. Je bekijkt een kaartje over het zoutgehalte in de Middellandse Zee.
Stap 3
Je leert de drie principes over neerslag en bekijkt de drie soorten neerslag. Je bekijkt kaarten en geeft antwoorden op de vragen.
Stap 4
Je leest over positieve en negatieve waterbalans en hoe dat ontstaat. Je leest over het bestaan van aquifers en bekijkt een video over een oase. Beantwoord alle vragen.
Afronding
Samenvattend
Maak een begrippenlijst. Vergelijk deze met een klasgenoot.
Eindopdracht A
Maak de eindtoets.
Eindopdracht B
Teken een waterkringloop, alleen of met een klasgenoot.
Examenvragen
Maak de eindexamenvragen.
Terugkijken
Kijk terug op de opdracht.
Tijd
Voor deze opdracht staat een belasting van ongeveer 3 SLU.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
De aarde is in ons zonnestelsel de enige planeet waar water zowel in vaste, vloeibare als gasvorm voorkomt. Dit maakt het mogelijk dat er een waterkringloop ontstaat waarbinnen water zich verplaatst van opslag naar opslag in een van die drie vormen onder invloed van zonnewarmte en zwaartekracht.
Als het goed is heb je je kennis over de waterkringloop weer opgefrist met een aantal vragen. Merk je dat niet alles meer is blijven hangen, dan raden we je aan de Kennisbank nog eens te bekijken.
Aan de hand van de volgende opdracht gaan we kritisch kijken naar hoe de kringloop door een aantal docenten wordt uitgelegd en hoe dat beter kan.
Stap 2 - De verdeling van water
Van al het water op aarde bevindt zich ongeveer 97,5 % in de oceanen. Dit water is zout. De overige 2,5 % is zoet water. Twee derde daarvan bevindt zich in de ijskappen en gletsjers. De rest zit in rivieren, stromen, meren en aardlagen.
Het onderscheid tussen zoet en zout water wordt gevormd door de hoeveelheid zout smakende stoffen die in het water zijn opgelost. Dit zoutgehalte van water, de saliniteit, varieert. Planten, dieren en dus ook mensen kunnen water met een hoge saliniteit niet gebruiken om te drinken. Zoet water heeft een saliniteit van minder dan 0,1 gram zout per kilo water (m%). Ligt het zoutgehalte tussen 0,5 en 1m%, dan hebben we het over brak water. Daarboven noem je het zout water. De saliniteit van oceaanwater ligt op 3,5 m%.
In de atmosfeer en op het land lossen allerlei stoffen – waaronder zouten – zich op in het water. Via de rivieren komen deze uiteindelijk in de oceanen terecht. Omdat het zoutgehalte van dit zoete water lager is dan het zoutgehalte in zeewater, wordt het zeewater wat verdund. Bij verdamping blijven de in het water opgeloste zouten en mineralen achter, waardoor de saliniteit ter plekke toeneemt.
Stap 3 - Neerslag
De vorming van neerslag is gebaseerd op een paar algemene principes.
Koude lucht kan minder water bevatten dan warme lucht.
Warme lucht stijgt op, koude lucht daalt. Dalende lucht komt in een gebied met hogere luchtdruk en wordt daardoor verwarmd en kan daardoor meer waterdamp bevatten.
Lucht die opstijgt, zet uit en koelt daardoor af: 1 graad per 100 meter.
Stijgingsneerslag
Stijgingsneerslag komt vooral voor in de tropen, rond de evenaar. Onder invloed van zonlicht verdampt water. De warme lucht stijgt op en koelt af. De waterdamp in de lucht gaat condenseren. De meeste waterdamp wordt in de lucht omgezet in ijs (rijping) omdat de temperatuur op de hoogte waarop dit gebeurt meestal al onder 0 graden is.
Voor dit condenseren zijn condensatiekernen nodig, ook wel aerosolen genoemd. Dit zijn vaak heel kleine zoutkristallen, stof- of roetdeeltjes. Hieromheen worden waterdruppels gevormd die, als ze zwaar genoeg zijn, overgaan in neerslag. Afhankelijk van de temperatuur is dit in de vorm van regen, hagel of sneeuw.
Zoek in De Bosatlas of Alcarta de kaart Nederland - Klimaat en bekijk de kaart met de gemiddelde neerslaghoeveelheid. Deze laat zien dat zowel Rotterdam als Amsterdam “natte” eilanden zijn.
Oorzaken: industrieën die de lucht vervuilen ten westen van die steden en het feit dat steden “warmte-eilanden” zijn.
Stuwingsneerslag
Stuwingsneerslag ontstaat wanneer relatief warme lucht richting een gebergte waait. Om deze hindernis te overwinnen, moet de lucht stijgen en koelt zij af. Er ontstaan druppels rond condensatiekernen en deze komen in de vorm van regen, hagel of sneeuw naar beneden. Is de inmiddels afgekoelde lucht het gebergte gepasseerd, dan daalt deze weer en warmt zij op. In dit gebied valt dus veel minder neerslag.
In bergachtige gebieden met een overheersende windrichting zie je dan ook dat gebergten een droge en een natte zijde hebben. De natte zijde wordt loefzijde genoemd, de droge lijzijde. De lijzijde ligt in de regenschaduw van het gebergte.
N.B. Hagel ontstaat niet op dezelfde manier als regen of sneeuw rond een condensatiekern. Hagel ontstaat in sterke verticale luchtstromen (daarom ook vaak bij onweer), als sneeuw naar beneden valt, smelt tot regen, maar daarna weer omhoog gegooid wordt door die sterke luchtstromingen, in een koudere omgeving komt en dan weer bevriest. Daarbij groeien de druppels door samenklontering en worden zwaarder, waardoor ze weer naar beneden gaan. Als dat proces een aantal keren plaatsvindt (bij heel sterke verticale luchtstromen) kunnen heel grote hagelstenen ontstaan.
Met andere woorden: sneeuw is het gevolg van rijping (vaak rond condensatiekern), hagel is gevolg van bevriezen van waterdruppels.
Frontale neerslag
Bij het botsen van warme en koude lucht ontstaat een front. Koude lucht is zwaarder dan warme lucht en daarom zal de warme lucht op de koude lucht gaan drijven. Afbeelding B bij oefening 3 laat dat zien. De koude lucht blijft onderop. Door het stijgen koelt de warme lucht af en kan ze minder waterdamp bevatten. De waterdamp condenseert en gaat over in neerslag.
In gematigde streken als de onze heeft de neerslag meestal de vorm van regen.
Stap 4 - De waterbalans
Als neerslag eenmaal is gevallen op het land zoekt deze zich - onder invloed van de zwaartekracht - een weg terug naar de zee. Het water verplaatst zich via het oppervlaktewater, of het grondwater en kan onderweg terechtkomen in opslagplekken zoals gletsjers, meren, of waterhoudende aardlagen. Dit is het water waar we als mensen van afhankelijk zijn voor ons drinkwater en voor landbouw en industrie.
Binnen een bepaald gebied kijken we naar de waterbalans (Zie de Grote Bosatlas of Alcarta kaart Nederland - Klimaat). Hiermee bedoelen we de verhouding tussen het water dat het gebied binnenkomt en het water dat het gebied verlaat.
Water komt binnen via neerslag, oppervlaktewater en grondwater. Water verlaat het gebied via verdamping, direct uit de bodem, door transpiratie van planten en dieren (ook wel evapotranspiratie genoemd), en via het oppervlaktewater en het grondwater.
Kort samengevat: inkomend water minus uitgaand water = waterbalans
Positieve waterbalans
Is de waterbalans in een gebied positief, dan bestaat er kans op uitspoeling van de bodem en watererosie. Dat zit hem overigens vooral in de intensiteit van de neerslag. Vooral in gebieden met heftige regenval, veel reliëf en weinig plantengroei is er kans dat de bovenste – vaak vruchtbare - grondlaag wegspoelt. Ook bij een negatieve waterbalans kan er trouwens een sterke bodemerosie plaatsvinden.
Voorbeeld: in het Middellandse Zeegebied, waarbij de neerslag valt in de winter als er vaak weinig begroeiing is, heb je veel last van bodemerosie, terwijl de zomers zorgen voor een behoorlijk negatieve waterbalans.
De atlaskaart Nederland - Klimaat laat zien dat Nederland de hevigste neerslag in de zomer kent (niet meer de meeste neerslag, want dat is in november). Dat is gunstig omdat de plantengroei dan uitbundig is en erosie tegengaat.
Watererosie (bron: Wikipedia)
Negatieve waterbalans
Is de waterbalans negatief, dan bestaat er kans op verzilting. Hierbij neemt het zoutgehalte in de bodem toe. Het water verdampt, maar de erin opgeloste zouten blijven achter in de bovenlaag van de bodem. Dit kan ertoe leiden dat grond ongeschikt wordt voor landbouw.
Verzilting kan trouwens ook optreden wanneer er een overstroming met zout water plaatsvindt of wanneer er zoute kwel optreedt. Dat wil zeggen dat zeewater via de ondergrond binnendringt (zie in Grote Bosatlas of Alcarta de kaart Nederland - Waterkwaliteit).
Het gebruik van water door de mens beïnvloedt de waterbalans. Industrie, landbouw en drinkwatervoorziening hebben veel water nodig (zie in Grote Bosatlas of Alcarta de kaart Nederland - Drinkwatervoorziening).
Tijdschaal
De tijd die water erover doet om de kringloop in zijn geheel te doorlopen verschilt van enkele uren tot duizenden jaren. Het eerste is het geval als water na verdamping weer condenseert en direct boven zee als regen weer in de oceaan terechtkomt. Het andere is het geval als water in een wateropslag terechtkomt en daar lange tijd verblijft.
Aquifer
Een aquifer is een grondlaag die verzadigd is met water. Het water bevindt zich tussen de gronddeeltjes in die laag, in de poriën van de bodem. Hoe groter de porositeit van de bodem, hoe meer water die kan bevatten. De laag wordt aan de onderkant begrensd door een niet-waterdoorlatende laag, bestaande uit klei of gesteente. Grondlagen waar zich water in kan bevinden zijn grind, zand en in mindere mate zandsteen.
Er bestaan twee soorten aquifers:
Onbegrensde aquifers
Deze worden alleen aan de onderkant begrensd door een voor water ondoordringbare laag. De onbegrensde aquifer ontvangt water vanuit de neerslag. De grondwaterspiegel - in onderstaande afbeelding foutief 'watertafel' genoemd - vormt de bovenkant van deze met water verzadigde laag. De doorstroom van water gaat relatief snel.
Begrensde aquifers
Deze worden zowel aan de bovenkant als aan de onderkant afgesloten door een ondoordringbare laag. Ze bevatten vaak oud water dat al eeuwen in de bodem kan zitten. De enige mogelijkheid tot aanvulling van water voor zo’n aquifer is wanneer de lagen gebogen zijn en er een poreuze laag is die vanaf de zijkant water kan ontvangen (zie de afbeelding).
Bron: www.douglas.co.us
De grondwaterspiegel van de begrensde aquifer bevindt zich op de afbeelding boven die van de onbegrensde aquifer. Zou de eerste aangeboord worden voor een waterput op een plek die lager ligt dan de betreffende grondwaterspiegel, dan krijg je een artesische bron. Dit is een bron waaruit water naar bovenkomt.
Dit kan door de waterdruk die ontstaat vanuit de hoger gelegen grondwaterspiegel.
Afronding
Samenvattend
Bij 'Wat ga je leren?' worden de volgende begrippen genoemd.
Geef zelf een omschrijving van deze begrippen.
De onderstaande antwoorden moet je zelf nakijken; vergelijk jouw antwoorden met de goede
antwoorden, en geef aan in welke mate jouw antwoorden correct zijn.
In deze eindopdracht kun je kiezen uit twee opdrachten. Beide hebben te maken met het tekenen van de waterkringloop.
Je kunt deze opdracht samen met een klasgenoot maken of alleen.
Opdracht 1
Lees de informatie die je in de volgende link vindt: Absorberende bodem vertraagt stijging zeespiegel.
Teken de waterkringloop vóór het smelten van het landijs. Geef daarbij aan welke vormen van wateropslag daarbij voorkomen.
Maak een tweede tekening van de nieuwe situatie die op de site beschreven wordt.
Geef daarbij duidelijk aan van waar en naar waar het water zich verplaatst heeft binnen de kringloop vergeleken met de eerste tekening.
Zoek eventueel op internet naar luchtfoto's van dit gebied. Kijk in de Gereedschapskist hoe je een duidelijke tekening maakt.
Zoek eventueel op internet naar luchtfoto's van dit gebied.
Maak een schematische tekening van de waterkringloop rond het Aralmeer en beschrijf in termen van de waterkringloop en waterbalans wat er met het Aralmeer gebeurd is.
Verwijs in je beschrijving naar het schema en zorg voor een goede legenda.
Voor het maken van een schematische tekening kun je terecht in de Gereedschapskist.
Beoordeling
Je docent zal het eindproduct beoordelen.
Je tekening moet voldoen aan de beoordelingscriteria van de Gereedschapskist.
Ook zal er op worden gelet of je de waterkringloop, wateropslag en/of waterbalans duidelijk in je tekening hebt verwerkt.
Met een schematische tekening kun je iets duidelijk weergeven. In tegenstelling tot natuurgetrouwe tekeningen bevat een schematische tekening weinig details.
Met een tekening kun je informatie presenteren. Je kunt je tekening eventueel combineren met stukjes tekst. Door je tekening kun je bijvoorbeeld ook laten zien welk standpunt je inneemt en hoe je over iets denkt.
Examenvragen
Op deze pagina vind je examenvragen van ExamenKracht van vorige jaren.
De vragen sluiten zo goed mogelijk aan bij de opdracht die je net hebt afgerond.
Maak bij het beantwoorden ook gebruik van dat wat je al eerder geleerd hebt. Als je de vraag niet kunt beantwoorden, probeer het dan later opnieuw. Nadat je een vraag beantwoord hebt, kun je deze zelf nakijken en je score aangeven.
Meer oefenen?
Wil je met nog meer examenvragen oefenen?
Als je school deelneemt aan VO-content kun je verder oefenen door in te loggen op ExamenKracht (www.examenkracht.nl).
Terugkijken
Intro
Lees de Introductie van de opdracht nog eens door.
Past de introductie goed bij de opdracht? Waarom wel of waarom niet?
Kan ik wat ik moet kunnen?
Lees de hoofdvraag en deelvragen nog eens door.
Kun je uitleggen hoe stijgings-, stuwings- en frontale regens ontstaan?
Hoe ging het?
Tijd
Voor deze opdracht staat ongeveer 3 SLU.
Had je voldoende tijd, ook voor de tekening van een waterkringloop?
Inhoud
In de opdracht leer je over positieve en negatieve waterbalans.
Welke gevaren kunnen bij beide waterbalanssoorten ontstaan?
Samenvattend
Was het eenvoudig om de genoemde begrippen te omschrijven?
Vond je het nuttig de omschrijvingen te vergelijken met die van je klasgenoot?
Eindopdrachten
Heb je de eindtoets gemaakt? Had je een goede score?
Heb je de tekening over de waterkringloop gemaakt? Vond je het lastig om het in beeld te brengen?
Examenvragen
Heb je de examenvragen gemaakt? Ging het goed?
Het arrangement De hydrologische waterkringloop - h45 is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 4.0 Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:
Toelichting
Dit thema valt onder de arrangeerbare leerlijn van de Stercollecties voor Aardrijkskunde voor HAVO leerjaar 4 & 5. In het domein "Aarde'' wordt het thema ''Hydrologische kringloop'' besproken. De waterkringloop volgt de route die water aflegt over de aarde door verdamping en condensatie. Ongeveer 97,5% van al het water op aarde bevindt zich in de oceanen, wat zout water is. De overige 2,5% is zoet water. Twee derde daarvan bevindt zich in ijskappen en gletsjers, terwijl de rest aanwezig is in rivieren, stromen, meren en aardlagen. De saliniteit, oftewel het zoutgehalte van water, varieert over de aarde. Neerslag ontstaat wanneer warme lucht stijgt, afkoelt en regen vormt. Hiervoor is een condensatiekern nodig, die ook wel aerosolen worden genoemd. In bergachtige gebieden met een overheersende windrichting zie je dat gebergten een droge en een natte zijde hebben. De natte zijde wordt de loefzijde genoemd, terwijl de droge zijde de lijzijde is. De lijzijde ligt in de regenschaduw van het gebergte. Een gebalanceerde waterhuishouding is belangrijk voor een gebied en kan worden gemeten aan de hand van de waterbalans. Een positieve waterbalans kan leiden tot uitspoeling van de bodem en watererosie, terwijl een negatieve waterbalans kan leiden tot uitdroging of verzilting, waarbij de bodem zouter wordt. In droge gebieden is een aquifer, een grondlaag die verzadigd is met water, een belangrijke waterbron.
Dit thema valt onder de arrangeerbare leerlijn van de Stercollecties voor Aardrijkskunde voor HAVO leerjaar 4 & 5. In het domein "Aarde'' wordt het thema ''Hydrologische kringloop'' besproken. De waterkringloop volgt de route die water aflegt over de aarde door verdamping en condensatie. Ongeveer 97,5% van al het water op aarde bevindt zich in de oceanen, wat zout water is. De overige 2,5% is zoet water. Twee derde daarvan bevindt zich in ijskappen en gletsjers, terwijl de rest aanwezig is in rivieren, stromen, meren en aardlagen. De saliniteit, oftewel het zoutgehalte van water, varieert over de aarde. Neerslag ontstaat wanneer warme lucht stijgt, afkoelt en regen vormt. Hiervoor is een condensatiekern nodig, die ook wel aerosolen worden genoemd. In bergachtige gebieden met een overheersende windrichting zie je dat gebergten een droge en een natte zijde hebben. De natte zijde wordt de loefzijde genoemd, terwijl de droge zijde de lijzijde is. De lijzijde ligt in de regenschaduw van het gebergte. Een gebalanceerde waterhuishouding is belangrijk voor een gebied en kan worden gemeten aan de hand van de waterbalans. Een positieve waterbalans kan leiden tot uitspoeling van de bodem en watererosie, terwijl een negatieve waterbalans kan leiden tot uitdroging of verzilting, waarbij de bodem zouter wordt. In droge gebieden is een aquifer, een grondlaag die verzadigd is met water, een belangrijke waterbron.
Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten
terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI
koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI
koppeling aan te gaan.
Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.
Arrangement
Oefeningen en toetsen
De hydrologische kringloop
De hydrologische waterkringloop
IMSCC package
Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.
Oefeningen en toetsen van dit arrangement kun je ook downloaden als QTI. Dit bestaat uit een ZIP bestand dat
alle
informatie bevat over de specifieke oefening of toets; volgorde van de vragen, afbeeldingen, te behalen
punten,
etc. Omgevingen met een QTI player kunnen QTI afspelen.
Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en
het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op
onze Developers Wiki.
Regen, soms verwensen we het, soms zijn we er heel blij mee. Het maakt deel uit van de kringloop die water op aarde doorloopt.
Activiteiten
Bestudeer de Kennisbanken.
De aarde is in ons zonnestelsel de enige planeet waar water zowel in vaste, vloeibare als gasvorm voorkomt. Dit maakt het mogelijk dat er een waterkringloop ontstaat waarbinnen water zich verplaatst van opslag naar opslag in een van die drie vormen onder invloed van zonnewarmte en zwaartekracht.
Van al het water op aarde bevindt zich ongeveer 97,5 % in de oceanen. Dit water is zout. De overige 2,5 % is zoet water. Twee derde daarvan bevindt zich in de ijskappen en gletsjers. De rest zit in rivieren, stromen, meren en aardlagen.
De vorming van neerslag is gebaseerd op een paar algemene principes.
Als neerslag eenmaal is gevallen op het land zoekt deze zich - onder invloed van de zwaartekracht - een weg terug naar de zee. Het water verplaatst zich via het oppervlaktewater, of het grondwater en kan onderweg terechtkomen in opslagplekken zoals gletsjers, meren, of waterhoudende aardlagen. Dit is het water waar we als mensen van afhankelijk zijn voor ons drinkwater en voor landbouw en industrie.
Lees de informatie die je in de volgende link vindt: 
Op deze pagina vind je examenvragen van ExamenKracht van vorige jaren.
Intro
