Kees Floor, Zenit februari 2013
Kees Floor, Zenit februari 2013
De tropische cycloon Prapiroon was van 5 tot 19 oktober 2012 actief boven de noordwestelijke Grote Oceaan; hij teisterde met zijn winden van orkaankracht en overvloedige regenval onder andere de Filipijnen, Taiwan en Japan. Een van de satellietbeelden die werden gebruikt om de ontwikkeling en de koers van de tyfoon te volgen, toont niet alleen het gebruikelijke bewolkingspatroon met het wolkenloze oog en de in de hoger luchtlagen uitwaaierende sluierbewolking, maar laat ook een aantal andere interessante verschijnselen zien.
Nieuws over tropische cyclonen komt veelal uit de Verenigde Staten of het Caribisch gebied. Ook elders komen echter orkanen voor, zoals bijvoorbeeld boven het noordwestelijk deel van de Grote Oceaan. Ze vormen daar een bedreiging voor landen als de Filipijnen, Taiwan, China, Japan en Zuid-Korea. In dat gebied, waar de orkanen worden aangeduid als tyfoons, komen meer tropische cyclonen voor dan boven andere oceaanbassins: een van de drie op aarde waargenomen tropische cyclonen heeft daar zijn werkterrein. Gemiddeld gaat het om ongeveer 26 van dergelijke weersystemen per jaar; bij 16 daarvan trekt de wind aan tot orkaankracht en wordt de status van tyfoon bereikt. China is daardoor het land waar de meeste tropische cyclonen aan land gaan.
 |
 |
 |
|
|
|
Prapiroon (Nina)
De tropische storing, waaruit de op figuur 1 afgebeelde krachtige tyfoon Prapiroon
zich zou ontwikkelen, werd door de Japanse weerdienst gevolgd vanaf 5 oktober
2012. De wind rond de depressie nam op 7 oktober toe tot windkracht 8, waarna
de cycloon zijn naam kreeg. Nog eens twee dagen later was de wind verder toegenomen
tot orkaankracht; vanaf dat moment kon worden gesproken van tyfoon Prapiroon.
Prapiroon, die op de Filipijnen Nina wordt genoemd, bleef nog geruime tijd actief;
pas op 19 oktober vormde hij zich om tot een gewone depressie van de gematigde
breedten.
Het satellietbeeld van figuur 1 toont de bewolking van de orkaan een dag eerder;
het is gebaseerd op stralingsmetingen van de Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer
(MODIS) op de Amerikaanse satelliet Terra. Prapiroon, midden rechts in beeld,
ligt boven de Grote Oceaan; de bijbehorende bewolking strekt zich uit over de
meeste Japanse eilanden. Midden boven zien we een vrijwel onbewolkt Korea; linksboven
en midden links bevindt zich het Chinese vasteland.
Troebel water
De kustwateren van Bo Hai, de Gele Zee en de Oost-Chinese Zee bevatten veel
sediment en algen en vertonen daardoor beige en turquoise tinten. Het sediment
wordt naar Bo Hai vooral aangevoerd door de door zijn grote hoeveelheid slibtransport
gekarakteriseerde Huanghe (Gele Rivier) en naar de Oost-Chinese Zee door onder
andere de Jangtsekiang (Blauwe Rivier). De rivieren staan op een respectievelijk
achtste en derde plaats op de lijst van langste rivieren ter wereld.
Door heiigheid, waarover verderop meer, zien we op het satellietbeeld van figuur
1 de kleuren van het zeewater en de patronen daarin minder duidelijk dan bij
heldere, schone lucht het geval zou zijn. Tijdens een overkomst van de Europese
satelliet Envisat op 8 februari 2012 waren de omstandigheden boven en rond Bo
Hai aanzienlijk beter, zoals het satellietbeeld van figuur 2 laat zien. Het
beeld is in dit geval gebaseerd op stralingsmetingen van Envisat's Medium Resolution
Imaging Spectrometer (MERIS). Inmiddels is de Envisat niet meer in bedrijf;
het grondstation in Koruna, Zweden, verloor het contact met de satelliet op
8 april 2012.
Vuile lucht
Boven grote delen van het Chinese vasteland is het heiig door luchtverontreiniging;
vooral in de linkerbovenhoek van het satellietbeeld is dat goed te zien. China
is koploper op het terrein van luchtvervuiling. Smog komt er veel voor en de
luchtkwaliteit is vaak slecht. Dit hangt samen met de snelle groei van de Chinese
economie. Deze groei is voor een belangrijk deel gebaseerd op steenkool, de
meest vervuilende fossiele brandstof. Naar schatting 70% van de verbruikte energie
is terug te voeren op de verbranding van steenkool. Volgens sommige media wordt
er elke week wel ergens in China een nieuwe kolencentrale in gebruik gesteld.
De economische groei ging gelijk op met een toenemende verstedelijking. In het
oosten van China liggen onder andere Shanghai en Peking, twee miljoenensteden
uit de mondiale top-20. Door de toegenomen welvaart beschikken meer en meer
Chinezen over een eigen auto, maar normen voor de maximale uitstoot van vervuilende
stoffen zijn er nog niet.
Naast energieopwekking en vervoer leveren ook de huishoudens hun bijdrage. Koken
en verwarmen doet men er namelijk eveneens met vervuilende brandstoffen. Verder
is het in de landbouw onder meer gebruikelijk aan het eind van het groeiseizoen
de overgebleven restanten van de gewassen te verbranden, waarbij ook veel viezigheid
in de atmosfeer terecht komt. Vooral in het voorjaar wordt aan al die vervuiling
nog stof en zand toegevoegd, dat uit de woestijnen komt aanwaaien. En af en
toe dragen bos- en natuurbranden hun steentje bij.
Lijwervels
Naast de krachtige tyfoon Prapiroon, het troebele, sedimentrijke water en de
grauwsluier van verontreinigde lucht, toont het satellietbeeld van figuur 1
nog een vierde opmerkelijk verschijnsel. Achter Jejudo, een eiland in de Straat
van Korea, heeft zich een indrukwekkend patroon van wervels gevormd (zie ook
de uitvergroting in figuur 3). Het eiland, met daarop onder andere de 1950 meter
hoge vulkaan Halla-san, ligt als een obstakel in de strakke noordelijke luchtstroming,
die door Prapiroon boven Korea in stand wordt gehouden. De lucht die komt aanstromen,
kan óf over het eiland heen óf moet erlangs. In de getoonde situatie
wijkt de lucht naar links en naar rechts uit; kennelijk is er boven zee op enige
hoogte een warmere laag aanwezig die de lucht belet hoog genoeg te komen om
over het eiland heen te stromen. Er ontstaan dan afwisselend aan de linker-
en de rechterzijde van het obstakel wervels, die loslaten en vervangen worden
door een nieuwe wervel. Zo vormt zich een patroon dat bestaat uit twee bijna
evenwijdige rijen wervels met tegengestelde draairichtingen.
Een dergelijk bewolkingspatroon wordt ook elders achter vulkanische eilanden
geregeld waargenomen. Boven de Atlantische Oceaan treden de wervels vaak op
achter Madeira en de Canarische en de Kaapverdische Eilanden, soms ook achter
Jan Mayen. Boven de Grote Oceaan genieten vooral de wervels achter Guadalupe,
voor de kust van Baja California, Mexico, grote bekendheid. Het verschijnsel
staat ook wel bekend als 'wervelweg van Von Kármàn, naar de Hongaarse
fysicus die in 1911 voor het eerst een wiskundige beschrijving gaf van het verschijnsel.
Satellietbeelden
Sinds 1962 kennen we de wervelweg van Von Kármàn ook in de meteorologie.
In dat jaar legde de Amerikaanse weersatelliet Tiros V lijwervels achter vulkanische
eilanden voor de eerste maal vast. Satellieten zijn onontbeerlijk om het patroon
te kunnen waarnemen. De wervels zijn namelijk te klein om op weerkaarten op
synoptische schaal opgemerkt te kunnen worden en tegelijkertijd te groot om
herkenbaar te zijn voor een waarnemer op het aardoppervlak. Satellietbeelden
van het verschijnsel in natuurlijke kleuren in de hedendaagse 'MODIS-kwaliteit'
zijn beschikbaar vanaf 1997. In dat jaar begon de Sea-viewing Wide Field-of-view
Sensor (SeaWiFS) op de satelliet Seastar, later Orbview-2 geheten, zijn gegevens
naar de grondstations op aarde te zenden, een datastroom die tot december 2010
aanhield.
De combinatie van een tropische cycloon, lijwervels, heiigheid, sediment en
algen in de kustwateren, zoals die reeds te zien was in figuur 1, werd eerder
al door SeaWiFS op schitterende wijze in beeld gebracht, zoals figuur 4 laat
zien. De tropische cycloon is in dit geval de zeer krachtige tyfoon Ketsana,
(Filipijnse naam Tisoy,) en ligt weer boven de Grote Oceaan. Daardoor zit de
wind boven Korea in de noordhoek, wat gunstig is voor de vorming van lijwervels
achter Jejudo. Het beeld geeft de situatie op 24 oktober 2003; ook toen al was
er veel aan te merken op de luchtkwaliteit in China. Een uitvergroting van de
wervels van Von Kármàn voor deze situatie is gegeven in figuur
5.
 |
 |
|
|