Kees Floor, Zenit februari 2014.
Kees Floor, Zenit februari 2014.
Ten noorden van de poolcirkel liggen in het noordelijk deel van de Oost-Siberische Zee, een randzee van de Noordelijke IJszee, de De Longeilanden. Ze zijn genoemd naar de Amerikaanse ontdekkingsreiziger George Washington De Long, die rond 1880 in die contreien verbleef. Nadat zijn schip vast was komen te zitten in het ijs, stuk was gedrukt en later was gezonken, moesten hij en zijn expeditieleden noodgedwongen te voet zuidwaarts lopen in de hoop te zijner tijd de bewoonde wereld weer te bereiken. Tijdens die voettocht kwamen ze in 1881 aan op het, naar later bleek, grootste eiland van de eilandengroep en claimden het voor de Verenigde Staten. Als eerbetoon aan James Gordon Bennett Jr., de financier van de expeditie, noemden ze het Bennett Island.
Russische claims
In 1902 verging het de Russische ontdekkingsreiziger baron Eduard Toll net zo.
Ook zijn schip raakte vast in het ijs en ging verloren; ook hij moest van Bennett-eiland,
in het Russisch Ostrov Bennetta, teruglopen. Hij overleefde het niet, maar zijn
naam leeft voort in een van de vier gletsjers op het eiland.
In 1916 eiste Rusland het gezag op over Bennett-eiland en later zou de Sovjet
Unie die claim handhaven. Hoewel sommige Amerikanen het Russische gezag betwistten
en in 1988 ook Alaska er wel oren naar had om het eiland deel van die staat
te maken, heeft de Amerikaanse regering Bennett-eiland steeds als Russisch grondgebied
erkend. Het zou duren tot na de val van de Berlijnse Muur voor er zich weer
Amerikanen - met toestemming overigens van de Russische autoriteiten - naar
het eiland zouden begeven. Een hele onderneming, gezien de afgelegen ligging:
Bennett-eiland is zeven tijdzones van Moskou verwijderd en de dichtstbijzijnde
stad, Cherskiy, ligt op ongeveer duizend kilometer afstand.
 |
 |
|
2. De ligging van Bennett-eiland (muis op beeld). Als ondergrond fungeert een MODIS-Aqua satellietbeeld in natuurlijke kleuren van 12 augustus 2012. |
Mysterieuze pluimen
Voor het zover kwam had het eiland echter al geruime tijd de aandacht van de
Amerikanen getrokken. Sinds de jaren zestig van de vorige eeuw cirkelden er
namelijk spionage- en aardobservatiesatellieten rond de aarde. Vanaf 1983 legden
ze gemiddeld eens in de twee of drie weken ongebruikelijke pluimen vast, die
hun oorsprong vonden op of in de buurt van het veraf gelegen eiland en soms
honderden kilometers lang waren. Vooral het Amerikaanse Ministerie van Defensie
bleek geïnteresseerd: werden er wellicht nieuwe wapensystemen getest? De
koude oorlog was in volle gang, het wederzijds wantrouwen was groot en de Russen
stonden destijds te boek als onberekenbaar en onbetrouwbaar. Een Amerikaans
bezoek aan het eiland om te zien wat er aan de hand was, was dan ook ondenkbaar.
Een alternatieve verklaring van de wolkenpluimen bracht ze in verband met vulkanische
activiteit. Een derde mogelijkheid behelsde het uit ondergrondse voorraden weglekken
van methaan. Enerzijds zou dit kunnen wijzen op de aanwezigheid van gigantische
hoeveelheden aardgas, anderzijds zou het een gevolg kunnen zijn van smelt veroorzaakt
door klimaatverandering. Doordat methaan een uiterst effectief broeikasgas is,
zou dit proces de opwarming van de aarde in een stroomversnelling kunnen brengen.
Glasnost
Om uitsluitsel te krijgen over wat er op Bennett-eiland aan de hand was, wilden
de Amerikanen het liefst ter plaatse een kijkje nemen. Gezien de internationale
politieke verhoudingen was dat destijds helaas onmogelijk. Zodra het IJzeren
Gorijn was opgetrokken en de glasnost ingetreden, dienden zich echter nieuwe
kansen aan. Het kwam tot een gezamenlijke Russisch-Amerikaanse expeditie, die
het geheim van Bennett-eiland moest ontrafelen. Voor de Amerikanen was de missie
een koopje, want het huren van een vliegtuig met bemanning was thuis honderd
keer zo duur als in Rusland. Drie keer werd er een vlucht ondernomen naar de
mysterieuze pluimen. De eerste twee keren arriveerden de onderzoekers net iets
te laat om de pluim nog te kunnen zien; het kostte nu eenmaal negen uur om de
duizend kilometer tussen het vliegveld van Cherskiy en Bennett-eiland af te
leggen. De derde poging was wél raak. Er werden monsters genomen van
de pluim, maar methaan werd niet aangetroffen. Dat was maar goed ook, want anders
had de bemanning het benauwd kunnen krijgen, motoren hadden kunnen stilvallen
en het vliegtuig zou mogelijk zijn ontploft. De samenstelling van de luchtmonsters
bleek op geen enkele manier af te wijken van wat er elders in het Noordpoolgebied
wordt aangetroffen. De verklaring moest dus in een andere richting gezocht worden,
die overigens al halverwege de jaren tachtig van de vorige eeuw door meteorologen
voor een vergelijkbaar verschijnsel bij Nova Zembla was aangegeven.
 |
 |
|
Kaartje van Bennet-eiland en het hoogte
punt Mys Emmy (426 meter).
|
Wolkenpluimen achter vulkanische eilanden
Tegenwoordig zijn wolkenpluimen achter eilanden in de oceaan geregeld in detail
te zien. Dat komt mede door de hogere resolutie van de beschikbare satellietbeelden:
veelal beter dan 1 kilometer. De resolutie van de beelden die de NOAA-satellieten
in de jaren zeventig en tachtig van de vorige eeuw konden leveren, bedroeg slechts
zo'n 10 kilometer, waardoor de pluimen moeilijker waren te onderscheiden van
bewolking in de omgeving of van de ondergrond. Toch werd het toen al duidelijk
dat de wisselwerking tussen bergachtige, veelal vulkanische eilanden in de oceaan
enerzijds en luchtstromingen anderzijds verschillende bewolkingspatronen in
de lucht achter de eilanden kon veroorzaken. Naast de wolkenpluimen zijn dat
de opklaringsgebieden, de wasbordpatronen of patronen met wolkenribbels, de
zogeheten wervelstraten van Von Kármàn (figuren 3 en 4) en de
Rayleigh-scheepsgolven (figuur 5).
De patronen vormen zich als in een gelaagd opgebouwde atmosfeer boven het zeegebied
rond het eiland een inversie aanwezig is, een warmere luchtlaag die uitwisseling
van lucht en vocht tussen de onderste laag en de lagen daarboven blokkeert.
Onder de inversie bevindt zich vaak stratocumulusbewolking. Als zo'n eiland
hoger is dan het niveau waarop de inversie (en de stratocumulus) zich bevindt,
fungeert het als obstakel in de luchtstroming. Bij grotere eilanden ontstaan
dan bij geschikte omstandigheden de lijwervels. De kleinere of lagere eilanden
genereren veelal strakkere wolkenpluimen.
Het satellietbeeld in natuurlijke kleuren van figuur 3 geeft een voorbeeld.
Het grotere eiland is in dit geval Madeira, 57 kilometer lang en met als hoogste
punt de Pico Ruivo van 1842 meter. Vijftig kilometer naar het oostnoordoosten
ligt het slechts 17,5 kilometer lange Porto Santo met als hoogste punt de Pico
do Facho van 517 meter. Achter Madeira hebben zich lijwervels ontwikkeld, terwijl
zich aan de lijzijde van Porto Santo een wolkenpluim bevindt. Een vergelijkbare
situatie doet zich geregeld voor bij de tot Mexico behorende Revillagigedo eilanden
in de Grote Oceaan. Ze liggen bijna 400 kilometer ten zuidwesten van Kaap San
Lucas, de zuidelijkste punt van Baja California (het Mexicaanse deel van het
Californisch schiereiland). De lijwervels treden dan op achter het 17 kilometer
lange en 1130 meter hoge Socorro, het grootste eiland van de archipel. De wolkenpluim
ontwikkelt zich achter het iets noordwestelijker gelegen San Benedicto, dat
nog geen 4,5 kilometer lang is nergens hoger dan 310 meter.
Bennett-eiland
Wolkenpluimen achter eilanden zijn inmiddels dus een bekend verschijnsel. Het
raadsel van Bennett-eiland is hiermee echter nog niet opgelost. De arctische
pluimen tonen een afwijkend gedrag. De wolkensporen beginnen al boven het eiland
en niet op enige afstand daarvan, zoals bij de meer gangbare wolkenpluimen achter
de kleinere vulkanische eilanden op de oceaan het geval is. Daarnaast bevinden
de wolkenpluimen van Bennett-eiland zich veel hoger in de atmosfeer. De grotere
hoogte kan worden afgeleid uit radiosondenwaarnemingen (waarnemingen met weerballonnen)
uit de omgeving in combinatie met satellietbeelden in het infrarood, zoals figuur
1. In feite tonen dergelijke beelden de temperatuur van het aardoppervlak of
van bewolking daarboven. Daarbij komt zwart overeen met hoge temperaturen, wit
met lage temperaturen en grijs zit daar tussenin. In figuur 1 is open water
dan ook zwart; sneeuw en ijs zijn grijs of wit. De wolkenpluim is aanzienlijk
witter, en dus kouder, dan de bevroren en besneeuwde ondergrond. De hoogte van
de pluimen is doorgaans zo'n 3 kilometer; de hoogte van het eiland zelf is slechts
426 meter.
Toch denken meteorologen dat ook in dit geval het eiland fungeert als obstakel
in de luchtstroming in een gelaagd opgebouwde atmosfeer. De verstoring is echter
niet alleen merkbaar op het niveau van de hoogste delen van het eiland, maar
plant zich voort naar de luchtlagen daarboven. Als daar luchtlagen zitten met
voldoende vocht kunnen de wolkenpluimen zich vormen.
Meer eilandeffecten
Hoewel de wolkenpluimen van eilanden in de poolstreken dus afwijken van wat
elders op aarde wordt waargenomen, vertoont Bennett-eiland af en toe toch ook
'normale' eilandeffecten. Zo trad er op 26 juli 2013 een wolkenstraat van Von
Karman op (figuur 4). De as van de lijwervels is gericht op het westelijk deel
van het eiland, waar zich Mys Emmy bevindt, met 426 meter het hoogste punt van
het eiland. Overigens zijn de eilanden in de oceanen waarachter lijwervels worden
waargenomen, doorgaans aanzienlijk hoger.
Het satellietbeeld van figuur 5 toont een patroon van Rayleigh-scheepsgolven
achter Bennett-eiland op 18 september 2013.Het patroon in de bewolking lijkt
als twee druppels water op de V-vorm van het kielzog van een schip; vandaar
de naam scheepsgolven.
 |
 |
|
|