Hoe langer je met zweefvliegen bezig bent, hoe meer verstand je van het weer krijgt. De praktijk is de beste leermeester. Kennis van de theorie van het vak meteorologie zorgt er voor dat je het weer nog beter leert kennen en zelf kunt beoordelen of je veilig kunt zweefvliegen.

De lesstof voor het vak meteorologie voor het GPL vind je ook op de site van de CIV. De lesstof en de indeling in hoofdstukken die je hier aan treft is volgens EASA. Tussen 2013 en 2015 wordt het GPL vervangen door het LAPL(S) (Light Aircraft Pilot Licence (Sailplane). De theorieopleiding moet dan voldoen aan de eisen van EASA.  

Dit was het weerbericht voor zaterdag 9 januari 2010. Je ziet een stevig hogedrukgebied boven Noorwegen en een lagedrukgebied boven Italië. Aan het eind van deze cursus moet je deze weerkaart kunnen lezen en begrijpen waarom het hart van elke Fries bij zo'n weerkaart in januari iets sneller gaat slaan.

We beginnen bij de atmosfeer, oftewel de dampkring. Hier zie je de dampkring vanuit de ruimte met op de achtergrond de maan. Je kunt op deze foto zien dat er om de aarde heen een luchtlaag zit. Die laag is ongeveer 100 km dik. Ongeveer, want het is niet precies aan te geven waar de dampkring over gaat in de ruimte.

De atmosfeer is opgebouwd uit vier lagen (sferen). Van onder naar boven zijn dat: de troposfeer, de stratosfeer, de mesosfeer en de thermosfeer. Voor het zweefvliegen is alleen de onderste laag (de troposfeer) van belang. Hierin speelt het weer zich af. In de troposfeer neemt de temperatuur af met de hoogte en in de daarop liggende stratosfeer stijgt de temperatuur met de hoogte. Een luchtlaag waar de temperatuur met de hoogte stijgt noemen we een inversielaag (inversie betekent: omgekeerd). De stratosfeer kun je zien als een deksel op de troposfeer, want lucht die opstijgt kan alleen opstijgen als de lucht daarboven kouder is. De warme lucht van de aarde stijgt dus nooit door tot in de stratosfeer. Tussen de troposfeer en de stratossfeer zit de tropopauze: een laag waar de temperatuur met de hoogte gelijk blijft. Dit is een isotherme luchtlaag. Onweerswolken stijgen soms door tot in de tropopauze en het verticale stijgen komt hier tot stilstand.

De atmosfeer of dampkring bestaat uit lucht. Lucht is een mengsel van gassen. Stikstof (4/5) en zuurstof (1/5) zijn van dat mengsel de twee belangrijkste. Behalve stikstof en zuurstof bevat de lucht ook nog: koolstofdioxide, stofdeeltjes, vervuiling en waterdamp. Koude lucht kan weinig en warme lucht kan veel waterdamp bevatten.

De zon is de belangrijkste factor bij het ontstaan van het weer. De zon verwarmt de aarde maar dit gebeurt niet gelijkmatig. Op plaatsen waar de zon loodrecht op het aardoppervlak schijnt, is de instraling wel twee keer zo groot als in een gebied waar de zon onder een hoek van 30° het aardoppervlak beschijnt. 

Het maakt ook verschil of de zon op water of op land schijnt. Water warmt langzaam op en koelt langzaam af. Beschijnt de zon het land dan speelt de grondsoort, de kleur van de grond en de aanwezigheid van bergen weer een rol. Zand warmt snel op en donkere grondsoorten absorberen meer warmte dan grond met een lichte kleur. Wanneer de zon een helling beschijnt dan kan het voorkomen dat de zon die helling onder een hoek van 90° beschijnt waardoor de temperatuur daar sneller stijgt. Het aardoppervlak bestaat voor 70% uit water. Door de zon verdampt water en elders valt dit in de vorm van neerslag.

De zon verwarmt door de grotere invalshoek het gebied rond de evenaar veel krachtiger dan de gebieden op hogere breedten. De grond wordt warm en geeft daar warmte af aan de lucht. Rond de evenaar wordt het veel warmer dan bij de polen waar de zon altijd onder een lage hoek de grond beschijnt. Zo ontstaan er temperatuursverschillen op aarde.

Door de sterkte opwarming vormt zich bij de evenaar een grotere kolom warme lucht boven de aarde. Ter vergelijking: de troposfeer is bij de evenaar ongeveer 17 km dik en bij de polen circa 7 km. Door de temperatuursverschillen ontstaan er luchtdrukverschillen. Lucht stroomt altijd van een gebied met  hoge druk  naar een gebied met lage druk. Zulke luchtstromen zorgen ervoor dat de warmte en waterdamp over de aarde verdeeld worden.

De zon levert een enorme hoeveelheid energie. Slechts een heel klein deel daarvan bereikt onze dampkring. Van de energie die de dampkring bereikt, wordt ongeveer de helft opgenomen door het aardoppervlak. Een deel wordt door de dampkring opgenomen. Zo absorbeert de ozonlaag zonnestralen en daardoor neemt de temperatuur in de stratosfeer toe. Een deel weerkaatst door de dampkring en ook een deel van de zonnestralen die op de wolken valt weerkaatst. Komt zonlicht op sneeuw terecht, dan wordt de energie  bijna helemaal teruggekaatst. Uiteindelijk wordt de helft van de zonne-energie door de aarde opgenomen. Waar de grond of het zeewater warm worden daar geeft de aarde warmte af aan de lucht die daar boven ligt.

Wanneer je op een mooie zomerse avond met je rug tegen een muur zit die de hele dag in de zon gestaan heeft, dan voel je hoe die muur 's avonds warmte geeft. De aarde straalt 's nachts de ontvangen zonnewarmte uit. De instraling door de zon en de uitstraling door de aarde zijn ongeveer in evenwicht. De gemiddelde temperatuur van de aarde is - of misschien beter was - 15°C. De gemiddelde temperatuur van Nederland was 9° en is de laatste tien jaar ruim 10°C. De aarde warmt de laatste jaren op.

Wanneer stoffen verwarmd worden dan zetten ze uit. Gassen zetten het meest uit. Warme lucht zet uit en wordt lichter. Tijdens het stijgen koelt de lucht af. Lucht die stijgt komt in een gebied met een lagere luchtdruk. Het stijgende pakketje lucht zet dus uit. Dit uitzetten is arbeid en de energie daarvoor wordt onttrokken aan de temperatuur. Zo lang de lucht warmer is dan de omringende lucht stijgt de warme lucht.

Dalende lucht komt in een omgeving terecht waar de luchtdruk hoger is. De druk in de dalende lucht neemt toe. Hierbij komt energie vrij. Dalende lucht warmt op. Dit merk je wanneer je een fietsband oppompt. Aan het ventiel kun je voelen dat daar waar de lucht doorheen geperst wordt, het ventiel heet wordt.

Het ijken van de hoogtemeter en de snelheidsmeter gebeurt bij omstandigheden die overeenkomen met de standaardatmosfeer. Dit is een afgesproken atmosfeer waarbij we uitgaan van de gemiddelde druk op zeeniveau en de gemiddelde afname van de temperatuur met de hoogte. Vlieg je bij omstandigheden die afwijken van de standaardatmosfeer dan zal de aanwijzing van de hoogtemeter een afwijking hebben. Hoe groter het verschil met de standaardatmosfeer hoe groter de afwijking. De snelheidsmeter geeft de indicated airspeed weer. Bij de standaardatmosfeer op zeeniveau komt de indicated airspeed (IAS) overeen met de true airspeed (TAS). Bij toenemende hoogte neemt de luchtdichtheid af. De IAS komt dan niet meer overeen met de TAS. De TAS is op grote hoogte aanmerkelijk hoger dan de IAS. De maximum snelheid van 270 km/h die je op de bovenste snelheidsmeter ziet, geldt voor sommige zweefvliegtuigen niet voor vliegen op grote hoogte. Het handboek van het zweefvliegtuig geeft aan hoe hoog de maximum snelheid op bijvoorbeeld 5000 meter is.

Dirk Corporaal laatste update 2012-11-11