Het is ook nooit (helemaal) goed

Je zal je nog wel herinneren hoe we op het einde van de vorige eeuw (halverwege de jaren 90) zijn overgeschakeld op loodvrije benzines.
Voordien werd tetra-ethyllood aan benzines toegevoegd om de zogenaamde klopvastheid van benzines te verhogen.

Tetra-ethyllood - beeld Wikipedia

Ik ga hier niet te hele technische uitleg doen over klopvastheid.
Wie daar interesse voor heeft kan te rade gaan bij Wikipedia.
Het komt er op neer dat de loodverbinding ervoor zorgde dat de samengeperste lucht-benzinemengsels in de motor niet vanzelf gingen ontbranden vóór "de bougie" zijn vonk gaf. Daardoor liep de motor soepeler.
Máár: het lood kwam via de uitlaatgassen in de natuur terecht en b.v. via grassen en koeien uiteindelijk in de mens. Met alle schadelijke gevolgen van dien. Want lood is vergif voor de mens.

2008 - 2009. Dus 10 à 15 jaar later. We worden er ons meer en meer van bewust dat de aarde langzaam opwarmt. Over dat feit wordt eigenlijk niet meer gediscussieerd. Over de reden van die opwarming bestaan er wel meningsverschillen waar we hier niet op ingaan.

Maar nu komt het.
In Nature Geoscience van 18 april jl. publiceerden een aantal wetenschappers van het Pacific Northwest National Laboratory in Richland Washington onder leiding van Dan Cziczo een artikel waaruit je kan opmaken dat het vanuit klimaatoogpunt misschien beter was geweest lood te blijven gebruiken!
Hoe kan dat nu?
Dan moeten we eens gaan kijken hoe wolken ontstaan.

Om wolken te maken moeten er in de atmosfeer heel kleine deeltjes aanwezig zijn die kunnen dienst doen als condensatiekernen.
Dat kunnen stofdeeltjes zijn of zelfs bacteriën.
Op die condensatiekernen slaan dan waterdruppels en ijskristallen neer en zo groeit er langzaam een wolk. Dat zie je hieronder schematisch weergegeven.


De Amerikaanse onderzoekers hebben nu in hun lab kunstwolken gemaakt. Ze gebruikten daarbij steeds andere soorten stofdeeltjes als condensatiekernen.
En wat bleek?
Dat wolken zich gemakkelijker vormen wanneer de deeltjes die als condensatiedeeltjes optreden lood bevatten.
Lood zorgt ervoor dat de stofdeeltjes zich als het ware als super-condensatiekernen gedragen.

Vóór de loodvrije benzines zat er veel meer lood in de lucht dan nu.
Er waren daardoor toen ook meer wolken dan nu.
Er werd dus ook gemiddeld meer zonlicht teruggekaatst in de ruimte dan nu het geval is.
De groep rond Dan Cziczo komt dan ook tot de conclusie dat lood de opwarming van de aarde met tientallen jaren vertraagd heeft.

Lood in de lucht: slecht voor de gezondheid, maar goed voor het klimaat.
Zo zie je maar: wat mensen doen is eigenlijk nooit helemaal goed.

Dat zijn nogal kloppen!

Roger Stulens stuurde mij eergisteren een prachtige powerpoint vol schitterende vliegtuigfoto's.
Eén van de spectaculairste beelden in de reeks was dat van een gevechtsvliegtuig dat door de geluidsmuur gaat. Je ziet de schokgolf over de vleugels hangen.

En dan kwam het onverdoken vraagje over hoe dat zit met het doorboren van de geluidsmuur.

Dat laat een (ex-)fysicaleraar zich geen tweemaal vragen.

Hier gaan we dan.

Hierboven zie je een stilstaande geluidsbron (blauw bolletje) die een toon met een bepaalde golflengte en dus ook een bepaalde toonhoogte uitstuurt.

Dit is te vergelijken met wat er gebeurt als je een steen in het water gooit.
De golflengte komt overeen met de afstand tussen de cirkels die zich in het water verspreiden.

Die cirkels kunnen we golffronten noemen.

Bij geluidsgolven gaat dat ook zo. Maar wat daar beweegt is geen water, maar lucht: de lucht ondergaat opeenvolgende samendrukkingen en uitzettingen.
Een waarnemer in de buurt neemt precies de toon waar die de bron uitzendt: de tijdsafstand waarmee de golffronten (cirkels) in het oor van de waarnemer terechtkomen, is precies dezelfde als de tijdsafstand waarmee ze door de bron werden uitgezonden.

Veronderstel nu dat die geluidsbron naar rechts gaat bewegen terwijl ze dezelfde toon blijft uitsturen. Door de beweging van de bron naar rechts, worden de golffronten naar rechts in elkaar gedrukt en naar links uit elkaar getrokken.

Een waarnemer rechts van de bewegende bron neemt een toon met een kleinere golflengte (hogere toon) waar dan de toon die door de bron werd uitgestuurd.

Een waarnemer links van de bewegende bron neemt een toon met een grotere golflengte (lagere toon) waar dan de toon die door de bron werd uitgestuurd:

Dit effect staat bekend als het Doppler effect.
We kennen het allemaal van het effect dat we horen als ons auto's voorbijsnorren. Als ze naar ons toe komen horen we een verhogende toon. Als ze voorbij zijn, horen we een verlagende toon.

Start de geluidsopname hieronder maar, dan hoor je wat ik bedoel:

Je zal wel begrijpen dat hoe sneller de bron naar ons toebeweegt, hoe sneller de opeenvolgende golffronten in ons oor terecht komen.

En nu zijn we er bijna.

Veronderstel eens dat de snelheid waarmee de bron naar ons toe beweegt precies gelijk is aan de snelheid waarmee de opeenvolgende golffronten uitgestuurd worden. Dan komen al die golffronten op het zelfde moment in ons oor terecht. Ons oor ervaart in één keer de som van al die opeenvolgende samendrukkingen en uitzettingen van de lucht. We horen ne ferme patat.

De bron heeft op dat moment dezelfde snelheid als de snelheid van het geluid. Men zegt dat de bron de geluidsmuur doorbreekt. De snelheid van de bron noemt men dan Mach1:

Mach1, een snelheid gelijk aan de geluidssnelheid is niet mis.

Bij gewone temperaturen bedraagt die 340 m/s of 1224 km/h.

Niet te verwonderen dat het dus gevechtsvliegtuigen zijn die de geluidsmuur kunnen doorbreken.
Als de luchtvochtigheid, de luchtdichtheid en de luchttemperatuur precies de geschikte waarden hebben, kunnen de enorme drukveranderingen in de lucht die optreden bij het doorbreken van de geluidsmuur voor spectacualaire condensatie-effecten zorgen. Dit is wat we zien in de foto bovenaan dit blogberichtje en in volgend filmpje.

Eenmaal de geluidsmuur doorbroken, vliegen vliegtuigen dus sneller dan het geluid. Ze zijn supersonisch. De teloorgegane Concorde was een fantastisch passagiersvliegtuig uit die categorie.

Een waarnemer hoort ze pas als ze al voorbij zijn: de golffronten en de ferme geluidsklap (de supersonic boom) komen pas in ons oor terecht als het vliegtuig al een heel stuk verder is:

Ik stel vast dat het doorboren van de geluidsmuur toch niet meer zoveel te horen is.
De dure tijden zorgen er wellicht voor dat de legervliegtuigen minder oefenen en misschien ook aan lagere snelheden vliegen?
Maar als je er nog ooit eentje hoort, denk dan eens aan mij.
Zo dikwijls zal je dat dan ook niet moeten doen.
En ik zal het weten, want mijn oren zullen toeten.

Op Valentijnwolkjes

Per toeval kwam ik vandaag op een wolkensite terecht.

De Cloud Appreciation Society is een club die zich specialiseert in het observeren, fotograferen en bestuderen van wolkenformaties.

En geloof het of niet, maar soms kunnen wolken Valentijnkuren krijgen.

Ik kon niet nalaten om jullie dit subliem exemplaar te laten zien.

Dit zijn wel geen Romershovense wolken.
Ze zijn gefotografeerd door Angelo Storani uit Ancona aan de Italiaanse Adriatische kust, niet zo ver van Rimini.

Geniet nog maar van uw Valentijntje én van de lieftallige wolken.

Sneeuw in Vlaanderen (en Wallonië)

Wil je de sneeuw eens echt zien liggen over ons landje (en de rest van Europa)?
Wil je de beweging van de wolken over ons landje (en de rest van Europa) eens bekijken?
Ziehier de meest recente wolkenfoto's gemonteerd in een filmpje. Het uur van opnames zie je links bovenaan in het beeld. Op een half uur na zijn dit realtimeopnames!
De weergave is uiteraard best bij klaarlichte dag. Dan is het beeld ook sterkst ingezoomd. 's Avonds en 's nachts wordt er uitgezoomd en lopen de beelden over een langere periode.
De witte vaste vlekken op de kaart is de sneeuw natuurlijk (zoals onze Frank Deboosere al uitlegde op TV).

Klik op het beeld voor een grotere weegave.
Let er ook even op dat onze tijd één uur vóórloopt op de UTC-tijd, die je tussen haakjes ziet.
UTC is een mank letterwoord: het is een combinatie van het Franse "Temps Universel Coördonné" en het Engelse "Coordinated Universal Time"
De UTC-tijd is bijna gelijk aan de Greenwichtijd (GMT). Bijna is niet helemaal: UTC-tijd is een constante atoomkloktijd, GMT is een lichtjes variërende astronomische tijd.
Weet je het nog van die schrikkelseconde toen het nieuwe jaar 2009 inging? Toen heeft men UTC en GMT weer op elkaar afgestemd.

Belgie ligt in de UTC+1 tijdszone.