Hoofdstuk 4 van Kees Floor: 'Het weer op satellietbeelden', Elmar, Rijswijk 2005
Hoofdstuk 4 van Kees Floor: 'Het weer op satellietbeelden',
Elmar, Rijswijk 2005
De onweersbuien die in het zomerhalfjaar
de meeste schade veroorzaken, vergezeld gaan van de zwaarste windstoten, de hevigste
regen of de grootste hagelstenen genereren of gekarakteriseerd worden door het
hoogste aantal bliksemontladingen, maken gewoonlijk deel uit van een groter, georganiseerd
geheel. Meteorologen duiden zo'n onweersstoring meestal aan als 'Mesoscale convective
system', afgekort MCS. Zo'n MCS is veel kleiner dan een gewone depressie of een
dichter bij de evenaar voorkomende tropische cycloon. Een MCS bestaat uit verscheidene
onweersbuien, georganiseerd in een lijnvormig of cirkelvormig patroon en van boven
overdekt met een omvangrijk rond of ovaal scherm van gelaagde bewolking.
Enkelvoudige
onweersbuien hebben horizontale afmetingen van zo'n tien kilometer en zijn ongeveer
een half uur actief. MCS's daarentegen zijn groter en leven langer: ze hebben
een omvang van honderd tot duizend kilometer en kunnen zich zes tot twaalf uur
handhaven.
 |  |  |  |
| 1. Zwarebuienlijn boven Florida. De buien hebben toppen van ruim 16 kilometer hoog. Doordat de zon laag staat, is de schaduw van de buien goed zichtbaar. Beeld vanuit de Space Shuttle uit april 1984. Bron: NASA. | 2. Beeld van de KNMI neerslagradar in Den Helder, 7 juni 1997, 13.30 UTC. Boven Zuid-Holland bevindt zich in de lijnstructuur een boogecho. Bron: KNMI.(animatie). | 3a.
Gecombineerd beeld van de KNMI neerslagradars in De Bilt en Den Helder. a. 4 juni 2003, 14.45 UTC. Boven Zuid-Holland bevindt zich in de lijnstructuur een boogecho. Bron: KNMI. | 3b. Gecombineerd beeld
van de KNMI neerslagradars in De Bilt en Den Helder. b. 8 juni (eerste pinksterdag) 2003, 8.15 UTC. Boven Zuid-Holland bevindt zich in de lijnstructuur een boogecho. In de figuur is tevens informatie opgenomen van het KNMI-bliksemdetectiesysteem. Bron: KNMI. |
Zwarebuienlijnen
Sneltrekkende
onweersbuien die deel uitmaken van een lijnvormige storing, noemt men zwarebuienlijnen
(Engels: sqall lines, beeld 1). Op radarbeelden, die aangeven waar het regent
en hoe hard, is de lijnvorm gemakkelijk te herkennen. De zwarebuienlijnen treden
vaak op in de zogeheten warme sector van depressies. De warme sector is het gebied
met relatief warme lucht dat zich bevindt tussen het warmtefront en het koufront
van een depressie; de squall line bevindt zich gewoonlijk honderd tot driehonderd
kilometer vóór het koufront.
Zwarebuienlijnen vormen de meest
voorkomende variant van de MCS's; ze komen voor in de maanden mei tot en met september.
Het verschijnsel kan zich op elk moment van de dag voordoen; er is dus geen voorkeur
voor een bepaalde periode van de dag, al zullen ze in de namiddag meestal actiever
zijn. Kennelijk is dit type weer gekoppeld aan processen in de bovenlucht en speelt
de dagelijkse gang van de temperatuur en van de opwarming van het aardoppervlak
geen rol.
In de radarbeelden van zwarebuienlijnen treden soms boogvormige segmenten
op; daar doet zich het zwaarste weer voor. Deze zogeheten 'boogecho's' kunnen
ook voorkomen als afzonderlijk systeem; ze zijn betrekkelijk klein: twintig tot
120 kilometer.
Beelden 2 en 3 tonen voorbeelden van zwarebuienlijnen met boogecho's.
Zo trok in de ochtend van zaterdag 7 juni 1997 een lijnvormige onweersstoring
van zuidwest naar noordoost over Nederland. Op het radarbeeld is de lijnvormige
structuur duidelijk te zien; boven Zuid-Holland bevindt zich een boogecho. Andere
voorbeelden van boogecho's boven Zuid-Holland zijn te zien op de radarbeelden
van 4 en 8 juni (eerste pinksterdag) 2003.
Onweersbuienclusters
Een
tweede type MCS dat geregeld in Nederland voorkomt, is het onweersbuiencluster
(Cumulonimbus cloud cluster, beeld 4 en 5). Onweersbuienclusters komen relatief
vaak voor in de late avonduren. Kennelijk kost het de onweersbuien enige tijd
om zich te organiseren tot een onweersbuiencluster en loopt de ontwikkeling daarvan
dus enkele uren achter op de dagelijkse gang. Hoewel in onweersclusters ovale
vormen domineren, zijn soms tevens lijnvormige substructuren te onderkennen.
Zo'n
onweersbuiencluster trok op 20 juni 2002 in de nanacht en vroege ochtend over
Nederland, wat gepaard ging met een grote onweersactiviteit.
Nog weer grotere
onweersbuienclusters staan bekend als Mesoscale convective complex (MCC). Om de
in Nederland uiterst zeldzame status van MCC te bereiken moet een onweersbuiencluster
aan een aantal extra eisen voldoen voor wat betreft horizontale uitgestrektheid,
verticale ontwikkeling en levensduur.
4. Gecombineerd beeld van de KNMI neerslagradars in De Bilt en Den Helder en het KNMI-bliksemdetectiesysteem (alleen mouse-off), 20 juni 2002, 300 UTC.
Een onweersbuiencluster trekt op dat moment van zuid naar noord over Nederland
Noodweer
Veel
MCS's brengen noodweer teweeg, maar strikt noodzakelijk is dit niet. Elementen
van noodweer zijn: zware windstoten, grote hagelstenen, zwaar onweer (gemeten
aan het aantal bliksemontladingen per minuut), zware regenval, lokale overstromingen
en mogelijk zelfs windhozen. Er blijkt dat de kansen op verschillende typen noodweer
bij zwarebuienlijnen anders verdeeld zijn dan bij onweersbuienclusters. Voor wat
betreft hagel zijn de verschillen niet zo groot. Zwarebuienlijnen blijken echter
vaker windstoten op te leveren, terwijl ook de kans op een windhoos groter is.
Ze trekken meestal te snel over om overvloedige neerslag en overstromingen teweeg
te brengen. Onweersbuienclusters worden gekenmerkt door meer bliksemontladingen,
brengen grotere hoeveelheden en intensievere neerslag en geven vaker aanleiding
tot overstromingen.
Het aantal dagen per jaar met door onweer veroorzaakt noodweer
is overigens beperkt. In Nederland treden verschijnselen als zware regen (meer
dan tachtig millimeter op een dag), zware buien (meer dan 25 millimeter regen
in een uur), grote hagelstenen (2½ centimeter of meer in diameter) en windhozen
elk ongeveer twee dagen per jaar op. Dat gebeurt dan vooral in de maanden mei
tot en met augustus. Met onweer samenhangende windstoten van twintig meter per
seconde of meer komen gemiddeld op elf dagen per jaar voor. Landelijk zijn er
jaarlijks ongeveer 100000 blikseminslagen en 108 onweersdagen.
 |  |  |  |
| .5. Gecombineerd beeld van de KNMI neerslagradars in De Bilt en Den Helder, 20 juni 2002, 03.00 UTC. Een onweersbuiencluster trekt op dat moment van zuid naar noord over Nederland. Bron: KNMI. |
| 7. Buienclusters boven Midden Amerika (geheel onder). De overvloedige regen veroorzaakte overstromingen in de stad Panama. Het middagbeeld van 17 september 2004 toont verder een zilverkleurige baan met zonneglinstering (zie hoofdstuk 16) en turkoois koraalrif bij de Bahama's, Cuba en Florida. Satelliet: Aqua. Bron: NASA/GSFC MODIS Rapid Response System. |
Verwachtingen en waarschuwingen
Tijdens
het opstellen van weersverwachtingen en eventuele waarschuwingen in situaties
met onweersstoringen, moeten de meteorologen een antwoord zien te vinden op vier
vragen:
- moet er boven Nederland of het gebied of de locatie waarvoor de verwachting
geldig is, rekening gehouden worden met buien?
- zo ja, gaat het om zware buien?
-
als er onweer komt, welk type buien of storingen is dan het meest waarschijnlijk?
-
als het onweer noodweer teweeg brengt, welke weersverschijnselen zullen dan optreden?
Om
buien te krijgen dient aan ten minste drie belangrijke voorwaarden zijn voldaan.
Allereerst moet de atmosfeer onstabiel zijn opgebouwd. Verder is een voldoende
dikke laag vereist met warme, vochtige lucht die zich onderin de atmosfeer of
op enige hoogte bevindt. Tenslotte moet er een mechanisme voorhanden zijn dat
de lucht kan optillen om zo de voor het ontstaan van onweersbuien benodigde stijgbewegingen
in gang te zetten. Op basis van actuele weerwaarnemingen en recente producten
van atmosfeermodellen beoordeelt de meteoroloog of aan deze voorwaarden is voldaan.
Daarnaast zijn er producten van statistische modellen die, uitgaande van een gegeven
weersituatie, de kans op onweer geven gedurende een bepaald tijdvak en in een
gegeven gebied of op een gegeven locatie.
Meer informatie over de zwaarte van
de buien en de aard van de onweersstoringen ontleent de meteoroloog aan gegevens
over het verloop van de temperatuur en de wind met de hoogte boven Nederland en
in de aangevoerde lucht. Deze informatie is beschikbaar in diagrammen, waarin
de radiosondepeilingen van de weerballonnen zijn geplot; daarnaast worden ook
profielen gebruikt, ontleend aan producten van atmosfeermodellen. De profielgegevens
worden soms vertaald naar een eenvoudig getal. Zo'n getal wordt onstabiliteitsindex
genoemd en wordt gebruikt als maat voor de kans op optreden van onweer of voor
de potentie voor noodweer. Sommige onstabiliteitsindices geven aan hoe sterk het
contrast is tussen warme, vochtige lucht onderin de atmosfeer en koudere, drogere
lucht op ruim vijf kilometer hoogte. Andere geven aan hoeveel energie de opstijgende
lucht ter beschikking staat om verder door te stijgen naar de tropopauze en zo
bij te dragen aan de ontwikkeling van een zware bui. Combinatie van onstabiliteitsgetallen
met het verloop van windrichting- en snelheid met de hoogte maakt het mogelijk
zwaarte en type onweerssyteem gedetailleerder te verwachten.
Daarnaast kent
de meteoroloog de weersituaties waarin MCS's kunnen optreden. Een daarvan staat
bekend als de Spaanse pluim. In deze weersituatie ligt er een koufront tegen de
westkusten van Schotland, Wales, Bretagne en Spanje. Voor dit front uit bevindt
zich een 'pluim' van warme vochtige lucht, die zich uitstrekt vanaf de Sahara
of Spanje tot aan Oost-Engeland of Nederland. Onweersstoringen die daarin boven
Spanje of Zuid-Frankrijk ontstaan, kunnen worden meegevoerd naar onze omgeving
en hier uitermate actief zijn, zoals in het geval van beeld 7.
Als er extreem
weer aankomt, geeft het KNMI een weeralarm uit. Dat is het geval als zeer zware
windstoten worden verwacht met over drie seconden gemeten windsnelheden van meer
dan honderd kilometer per uur. Een weeralarm wordt ook van kracht bij zwaar onweer
met talrijke onweersontladingen en eventueel (zeer zware) windstoten, slagregens,
wolkbreuken of hagel.
Terug naar inhoudsopgave.
