Meer opgaven van de redactie van Exaktueel kun je hier vinden.
Opgaven
In wetenschappelijke kring wordt heftig gedebateerd over het broeikaseffect. Zijn de aanwijzingen voor het bestaan van dat effect overtuigend of laten we ons bedotten door verschijnselen die ook op andere wijze verklaard kunnen worden? De harde kern van de sceptici wijst op het 'urban heat island'- effect.
a) Leg uit dat dit effect, als het zou bestaan, de theorie ondermijnt dat de gemiddelde luchttemperatuur op aarde zou stijgen.
b) Wordt dit effect in het artikel van Karel Knip weerlegd?
In het artikel worden twee verklaringen onderzocht voor het verschijnsel dat de luchttemperatuur in een stedelijke omgeving hoger is dan in het omringende platteland.
c) Controleer door een berekening met de door Karel Knip verschafte gegevens dat de Nederlander gemiddeld 800 watt aan vermogen heeft.
d) Volgens het Voedingscentrum ligt de energiebehoefte van volwassenen rond de 10 MJ per dag. Klopt dit met de bewering dat een mens gezien kan worden als een kacheltje van 100 W?
Karel Knip heeft alleen gekeken naar de warmteproductie van de mensen zelf. De warmteproductie door anderen (bedrijfsleven, transport e.d.) heeft hij buiten beschouwing gelaten. Hij neemt aan dat die niet in de steden geconcentreerd is, maar over het land verspreid. Het gaat hier om 2730 petajoule per jaar.
e) Maak een schatting in W/m2 van de op deze manier geproduceerde warmte, als die wordt uitgesmeerd over heel Nederland (41.500 km2).
Bij dit alles komt nog de zonnestraling.
f) Waarom is de absorptie van zonnestraling in de stad groter dan in de agrarische omgeving?
g) Laat zien dat de warmteproductie in de stad gemiddeld 20 W/m2 hoger is dan buiten de stad.
h) Ga nu eens terug naar de twee theorieën (begin van het artikel) voor de verklaring van de hogere temperatuur in de stad. Ben je het eens met de conclusie van Karel Knip (einde van het artikel)?
Uitwerking vraag (a)
De harde kern zegt dat het alleen maar lijkt alsof de gemiddelde temperatuur stijgt. In feite is het zo dat de meteorologische stations op aarde langzamerhand door stedelijke bebouwing omringd zijn geraakt. In een stedelijke omgeving is de luchttemperatuur hoger. De stijging van de gemeten luchttemperatuur in deze stations is dan simpelweg een gevolg van de verstedelijking.
Uitwerking vraag (b)
Nee. Knip zegt dat dat een andere keer aan de orde komt: 'later meer'.
Uitwerking vraag (c)
Uitwerking vraag (d)
Jong en oud. Klopt.
Uitwerking vraag (e)
De warmteproductie bedraagt...
Uitwerking vraag (f)
Steden zijn door daken en wegen donker van boven en kaatsen daardoor minder straling terug.
Uitwerking vraag (g)
De geabsorbeerde straling bedraagt 8 à 17 W/m2 meer dan op het platteland. Daar komt 7 à 8 W/m2 warmte van huishoudens, winkels en stadsverkeer bij. In totaal gemiddeld 20 W/m2.
Uitwerking vraag (h)
Alle verbruikte energie wordt uiteindelijk omgezet in warmte. Een deel wordt weliswaar eerst opgeslagen in de vorm van gevulde benzinetanks, winkelvoorraad, batterijen, rijdend verkeer etc., maar dat deel is verwaarloosbaar klein.
