Actinoforme bewolkingspatronen

Kees Floor, Zenit juli/augustus 2006

In wolkenvelden boven de oceaan zijn soms bladvormige of spaakwielachtige patronen te zien. Meteorologen zagen het verschijnsel tientallen jaren over het hoofd. Of ze deden het af als een overgangsvorm tussen open en gesloten cellen in dat type bewolking. Recent onderzoek laat zien dat het patroon veel gangbaarder is dan eerder werd gedacht.

1. Bewolking boven de Stille Oceaan ten westen van Zuid-Amerika. In de stratocumulusvelden zijn drie nauw verwante patronen zichtbaar: open cellen, gesloten cellen en actinoforme bewolking. Instrument: MODIS. Satelliet: Terra. Datum: 30 september 2005. Bron: NASA/GSFC MODIS Rapid Response Team.

2. Actinoforme bewolking (rechtsonder) ten noordoosten van de Canarische Eilanden in een stratocumulusveld met overigens gesloten cellen. Detail van een opname, gemaakt door astronauten vanuit de Space Shuttle op 7 augustus 1991 08 UTC. De foto is genomen in zuidwestelijke richting, zodat de eilanden anders lijken te liggen dan op een noordgeoriënteerde geografische kaart uit een atlas. Linksboven in beeld ligt Gran Canaria; rechts daarvan achtereenvolgens Tenerife, La Gomera en El Hierro met daaronder La Palma. Bron: Earth Sciences and Image Analysis Laboratory, NASA Johnson Space Center.

Sinds de Engelsman Luke Howard meer dan 150 jaar geleden zijn wolkenindeling publiceerde, hebben talrijke weerwaarnemers en weerliefhebbers zijn classificatie gebruikt om vanaf het aardoppervlak te kijken naar en te genieten van wolkenvormen als cirrus, cumulus en stratus. Na de lancering van de eerste weersatelliet op 1 april 1960 kwamen er in de jaren zestig van de vorige eeuw satellietbeelden beschikbaar, die diezelfde bewolking van boven af lieten zien, maar doorgaans op een andere schaal. Daardoor werden in cumulus- en stratocumulusbewolking patronen zichtbaar, waarvan, - met uitzondering van de wolkenstraten, - het bestaan niet bekend was. De bewolking bleek veelal geordend in celvormige patronen, waarbij nu eens sprake was van open cellen, dan weer van een gesloten celvariant (figuur 1). In sommige stratocumulusvelden was nog meer te zien. Dit type bewolking komt veel voor bij subtropische hogedrukgebieden: boven de oostelijke Atlantische Oceaan en Stille Oceaan. De bewolking lijkt daar soms op een blad of een wiel met een radiaal patroon van wolken als bladnerven of als spaken (figuren 1-5). Een waarnemer aan de grond zou tegelijkertijd gebroken of verspreid voorkomende stratocumulus rapporteren.
In navolging van Howard werd de vorm van het patroon gebruikt voor de naamgeving: actinoform. Howard gebruikte echter consequent Latijnse woorden, terwijl actinoform is afgeleid van het Griekse woord voor straal.

Jaren zestig
De oudste satellietbeeldenbeelden van het actinoforme bewolkingspatroon dateren uit 1962 (figuren 2a en 2b); het eerste artikel in een reeks Beeld van de maand in het Amerikaanse meteorologisch tijdschrift Monthly Weather Review was in januari 1963 aan een band met actinoforme bewolkingspatronen gewijd. Destijds al werd vastgesteld dat het verschijnsel zich uitsluitend voordoet boven de oostzijden van de oceanen in de tropen of de subtropen in velden met stratocumulusbewolking aan de onderzijde van de passaatwindinversie.
Daarna bleef het geruime tijd stil en was het aantal malen dat het verschijnsel werd gesignaleerd en gerapporteerd op de vingers van een hand te tellen. Een geval uit die periode dat werd vastgelegd door astronauten van het internationaal ruimtestation, is afgebeeld als figuur 2. Figuur 2c (vergroting) (animatie) geeft een beeld van de Amerikaanse geostationaire satelliet GOES 9 uit 1997.
Meteorologisch onderzoekers zagen de actinoforme bewolking als een overgangstype tussen open en gesloten cellen en besteedden er verder weinig aandacht aan. In een tamelijk recente, herziene uitgave van de Verklarende Woordenlijst van de Meteorologie (Glickman, 2000) kwam het woord actinoform niet eens voor.

Eenentwintigste eeuw
Pas in de afgelopen vijf jaar werd het verschijnsel niet langer meer doodgezwegen, nadat eind 1999 de Amerikaanse satelliet Terra was gelanceerd en de detaillering van de beelden aanzienlijk was toegenomen. Vooral dankzij de op de Terra en de later gelanceerde zustersatelliet Aqua meegevoerde precisie-instrumenten als de Multi-angle Imaging SpectroRadiometer (MISR) (zie figuur 3) en de Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) (overige figuren) komen steeds meer scherpe beelden van patronen in stratocumulusbewolking beschikbaar.
In november 2001 trok de satelliet toevallig recht over een karakteristiek geval van actinoforme bewolking. Het wolkenpatroon vulde vrijwel het hele beeld (figuur 3) van de MISR. Het kon daardoor ook op de lageresolutiebeelden die worden gemaakt om snel een indruk te krijgen van wat er zo al te zien is, gemakkelijk worden herkend. Dat beeld trok de aandacht van de Amerikaanse meteoroloog Roger Davis van de University of Arizona in Tucson. Zijn afstudeerstudent Michael Garay. bladerde nog eens door het MISR-satellietbeeldarchief en trof meer dan 50 gevallen aan van actinoforme bewolkingspatronen. In satellietbeelden van de Amerikaanse geostationaire satelliet GOES (vergelijk figuur 2c) vonden zij vervolgens nog meer voorbeelden. Het verschijnsel was dus veel minder zeldzaam dan eerder werd gedacht; het treedt boven de oceanen overal op waar ook de uitgestrekte stratocumulusvelden schering en inslag zijn. Voor de kust van Peru deed het verschijnsel zich zelfs 25 procent van de tijd voor. Het patroon is gewoonlijk twee tot drie opeenvolgende dagen zichtbaar. Uit de bewolking valt soms wat motregen.
Het mechanisme dat tot vorming van actinoforme bewolking leidt, is nog niet duidelijk. Wel lijkt er een zeker verband met koude golfstromen in de oceaan. Ook voor gesloten cellen geldt dat die zich meestal voordoen boven relatief kou oceaanwater; actinoforme bewolking en gesloten cellen gaan dan ook meestal hand in hand; van een overgang naar open cellen is vrijwel nooit sprake.

Literatuur
Floor, K., 2005, Celvormige bewolkingspatronen, Zenit januari 2005.
Floor, K., 2005, Wolkenindeling op z'n retour, Zenit mei 2005.
Garay, M.J. et al., 2004, Actinoform Clouds, Overlooked examples of Cloud Self-Organization at the Mesoscale, BAMS, oktober 2004.
Glickman, T. S., Ed., 2000: Glossary of Meteorology. 2d ed. Amer. Meteor. Soc.
N.N., 1963, Picture of the month, Monthly Weather Review, januari 1963.
N.N., 1965, Picture of the month, Monthly Weather Review, april 1965.


3. Actinoforme bewolking boven het oostelijk deel van de Stille Oceaan voor de kust van Ecuador en Peru. Het gebied in beeld is 380 bij 325 kilometer; de wolkentoppen bevinden zich op ongeveer 1500 meter. Het patroon bevond zich in een band met actinoforme bewolking van 2000 kilometer lang en verplaatste zich met de stroming mee met een snelheid van ongeveer 10 meter per seconde. Dit satellietbeeld trok de aandacht van de Amerikaanse meteoroloog Roger Davis en vormde de aanleiding tot hernieuwde belangstelling voor het verschijnsel actinoforme bewolking gedurende de afgelopen jaren. Instrument: MISR. Satelliet: Terra. Datum: 16 november 2001, 17 UTC. Bron: NASA/GSFC/LaRC/JPL, MISR Team.	4. Stratocumulusvelden boven de zuidelijke Atlantische Oceaan voor de kust van Namibië, dat geheel rechts in beeld is. Vooral midden-links is het actinoforme patroon duidelijk herkenbaar. Instrument: MODIS. Satelliet: Terra. Datum: 18 juni 2002 0945 UTC. Bron: NASA/GSFC MODIS Rapid Response Team.	5. Stratocumulusvelden boven de zuidelijke Stille Oceaan voor de kust van Peru met gesloten cellen en actinoforme bewolkingspatronen. Dit type bewolkinspatroon doet zich daar 25 procent van de tijd voor. Instrument: MODIS. Satelliet: Terra. Datum: 4 september 2003 1555 UTC. Bron: NASA/GSFC MODIS Rapid Response Team.