Passaatwinden

De grote temperatuur- en drukverschillen rond de De aarde en vooral tussen verschillende breedtegraden zorgen voor een circulatie. De passaatwinden maken deel uit van deze circulatie en komen voor in het equatoriale gebied.

Oorsprong van passaatwinden

Passaatwinden worden veroorzaakt door de sterke opwarming en verdamping in de atmosfeer rond de evenaar.

(1) Rond de evenaar stijgt de warme lucht snel, met veel vocht. Het opstijgproces is sterker dan bij typische onweersbuien, en wordt verder versterkt door het effect van adiabatische koeling: als vocht condenseert tijdens het opstijgen van de lucht, verwarmt het de opstijgende lucht verder, waardoor de opwaartse beweging toeneemt. Daardoor stijgt warme lucht 12 -15 km hoog, en wordt continu gevolgd door meer warme lucht.

(2) De stijgende lucht beweegt daarbij zijwaarts richting de tropen, en verliest daarbij warmte en verder vocht. Na een reis van enkele duizenden kilometers is de lucht afgekoeld en zo veel gedroogd, dat …
(3) … de lucht begint te zinken rond de tropen en uiteindelijk de grond bereikt.
(4) Daar verandert het van richting en stroomt terug naar de evenaar , om het circulatieproces opnieuw te starten.

Je kunt deze circulatie ook zien op de windkaarten.

Circulatie

Op de wereldkaart herken je goed hoe de passaatwinden van de tropen in de richting van de evenaar waaien. Dit effect treedt voornamelijk op boven de oceanen en beweegt zich per seizoen naar het noorden of zuiden, volgens de hoogste hoek van de zon. Zo ontmoeten de Noord- en Zuid-passaatwinden ongeveer 1000-2000 km ten noorden van de evenaar in de maanden juli en augustus; van januari tot februari komen ze ongeveer 1000-2000 km ten zuiden van de evenaar samen.

De passaatwinden worden omgeleid of onderbroken door grotere landmassas of obstakels. Er vindt dus weinig of geen passaatwindcirculatie plaats boven de continenten (Afrika, Zuid-Amerika), omdat deze wordt onderbroken door de lokale convectie (stijging van lucht) boven de landmassas. Boven de Indonesische eilanden wordt de passaatwindcirculatie verminderd door veel kleine eilanden, die deze winden onderbreken. In het noordelijke deel van de Indische Oceaan kan de passaatwindcirculatie worden omgeleid door de hoge drukverschillen tussen Afrika, het Arabische schiereiland en het Indische subcontinent: De sterke opwarming van het Arabische schiereiland en het Indische subcontinent tijdens de droogtijden leidt tot een constante stroom van koudere lucht van de oceaan naar het continent, en dit creëert een noordelijke luchtstroom van de noordelijke Indische oceaan naar het Indische continent gedurende enkele maanden per jaar.

Vanwege deze temperatuurstratificaties van de zeer warme lucht uit de evenaarregio op de relatief minder warme lucht van de hogere breedtegraden, wordt de gestage “handelsinversie” gevormd. Deze handelsomkering verhindert de verticale luchtuitwisseling tussen de hoge stroming naar het poolgebied en de nabij-grond stroming naar de evenaar. Daarom is deze circulatie zeer stabiel.

Boven de continenten (Afrika, Zuid-Amerika) is er bijna geen handelscirculatie omdat deze wordt onderbroken of omgeleid vanwege de lokale convecties (de luchtstroom) over de landmassas.

Invloed op klimaat

Passaatwinden hebben een grote invloed op het klimaat ten noorden en ten zuiden van de evenaar. De belangrijkste effecten zijn:

• Voortdurende afvoer van vocht uit de gebieden rond de tropen = woestijnvorming.
• Voortdurende toevoer van vocht naar de evenaarregio = regenwoud.

U kunt deze effecten zien op de Wereldweerkaarten.

Invloed op de zeevaart

• Passaatwinden zijn zo sterk dat de zeilschepen van de Europese ontdekkingsreizigers konden alleen met ze mee varen, maar niet tegen hen.
• Passaatwinden waaien zonder onderbreking. Profiteren van of koerscorrectie tijdens windstoten is niet mogelijk.

Seaways van de Europese ontdekkers

De Europese ontdekkingsreizigers van de 15e en 16e eeuw steken de oceanen over met karvelen (zeilschepen die ongeveer 25 meter lang waren en 3 masten hadden). Deze schepen waren de eersten die tegen de wind in konden varen door in een hoek van 30 tot 45 ° tegen de heersende wind in te “kruisen”.
Tegen de wind in varen kostte nog steeds veel tijd, en de voortgang verliep traag. Daarom was het alleen geschikt waar geen andere manieren beschikbaar waren om de bestemming te bereiken. Daarom gaven de zeevarenden altijd de voorkeur aan de routes waarop ze konden varen met de heersende winden, ook al waren deze routes langer dan andere.
U kunt dit zien door de belangrijkste zeilroutes te vergelijken met de passaatwinden. Een voorbeeld van de belangrijkste zeilroutes die door de ontdekkers zijn gebruikt, is te zien op de kaart hiernaast (“Seaways”). Probeer erachter te komen welke routes werden gebruikt om van Europa naar India te gaan en welke routes werden gebruikt om terug te keren van India naar Europa. Dit is duidelijk zichtbaar met behulp van de hulp van de Worldwinds (zie het filmpje hierboven).