Kees Floor, Zenit, september 2003

Luchtstromingen in de atmosfeer komen onderweg boven de oceaan soms bergachtige eilanden tegen, meestal van vulkanische oorsprong. De eilanden vormen een barrière waar de lucht langs of overheen moet. Tijdens de passage raakt de luchtstroming vaak zodanig ontregeld dat er speciale effecten optreden. Zo kunnen achter het eiland wervels ontstaan. Ook kan de lucht in een golvende beweging geraken. Verder ontstaat er geregeld een boeggolf, vergelijkbaar met de boeggolf van een snelvarend schip.
Normaliter is van dit alles niets waar te nemen. Enerzijds kun je lucht niet zien en daardoor ook niet zien bewegen; alleen als er stof, zand blad of andere deeltjes en voorwerpen worden meegevoerd, is de beweging enigszins te volgen. Anderzijds doen de eilandeffecten zich voor op een schaal die groter is dan een waarnemer vanaf het aardoppervlak kan overzien, maar te klein om in analyses op weerkaarten teruggevonden te kunnen worden.
Toch weten we dat de in de inleiding genoemde effecten bestaan en zijn er zelfs beelden van in omloop. Het probleem van de schaalgrootte werd opgelost door satellieten. Deze leveren beelden van het aardoppervlak en de bewolking daarboven, waarmee ze verschijnselen van de omvang van de eilandeffecten kunnen waarnemen en vastleggen. Het tweede probleem, - dat van het niet zichtbaar zijn van bewegende lucht, - lossen atmosfeer een aarde gezamenlijk zelf op, zonder tussenkomst van de mens. Er blijken minstens twee oplossingen mogelijk: een 'natte', standaardoplossing (figuur 1) en een 'droge', zeer zeldzame (figuur 2 en 3).
Bij de eerste, en verreweg de meest gekozen oplossing spelen vocht en bewolking een belangrijke rol. De oceanen waarin de eilanden liggen, leveren het vocht, de atmosfeer en de daarin optredende luchtstromingen manipuleren de uit het vocht voortkomende bewolking. Voorwaarde is wel dat er zich boven de oceaan een vochtige, zogeheten 'maritieme grenslaag' bevindt van enkele honderden meters dikte. Het eiland waarbij de verschijnselen zichtbaar zijn, moet hoger zijn dan de top van die grenslaag en er dus als het ware doorheen prikken. Dat soort situaties doet zich vaak voor aan de rand van subtropische hogedrukgebieden. Madeira, de Canarische Eilanden en de Kaap Verdische Eilanden liggen vaak aan de rand van het Azoren-hogedrukgebied, zodat de verschijnselen in die regio vaak in de luchtstroming van de noordoostpassaat zijn op te merken (figuur 1). De boeggolven worden zichtbaar doordat zich aan de buitenzijde van de boeggolf bewolking bevindt, terwijl het aan de binnenzijde van de boeggolf - en daarmee ook op het eiland zelf -onbewolkt is. Het verschijnsel is op figuur 1 het duidelijkst te zien bij La Palma (het meest naar het noordwesten gelegen eiland van de Canarische Eilandengroep), Tenerife (het grootste, wat meer naar het oosten gelegen eiland) en Gran Canaria (direct ten oosten van Tenerife). Als de lucht in een golvende beweging raakt, vormt zich soms een wolkenpatroon bestaande uit wolkenribbels: lijnen loodrecht op de windrichting. De wolkenlijnen markeren de hogere posities die tijdens de golfbeweging worden ingenomen, de wolkenloze strepen ertussen de lagere posities (niet afgebeeld). De aanwezigheid van door eilanden veroorzaakte wervels is eveneens gemakkelijk af te leiden uit het patroon van de bewolking, zoals figuur 1 laat zien. De wolkenpatronen in het kielzog van Madeira, La Palma, Tenerife, het daartussen gelegen La Gomera en Gran Canaria staan bekend als 'wervelweg van Von Kármàn' .

1. Boeggolven, opklaringsgebieden en Von Karmanwervels achter Madeira en de Canarische Eilanden, 28 mei 2001.	2. Saharazand boven de Canarische Eilanden, 11 februari 2001. Satelliet: Seastar. Bron: NASA/GSFC SeaWiFS Project.

Bij de tweede, uiterst zeldzame oplossing betrekt de atmosfeer zijn 'tracers' niet uit de oceaan, maar van het vasteland. In de situatie van figuur 2 levert de Sahara het zand en stof dat tijdens een stofstorm losraakt, bij Marocco de oceaan optrekt en met oostenwinden tot ver voorbij de Canarische Eilanden wordt gevoerd. Het stof ligt als een geel-bruine sluier over de oceaan. Dergelijke zandstormen doen zich wel vaker voor, maar de bovenbeschreven patronen zijn daarin vrijwel nooit te zien. Figuur 3 geeft een uitvergroting van de Canarische Eilanden en het omringende oceangebied, waar de eilandeffecten zictbaar zijn. We zien, ondanks het ontbreken van bewolking, tot onze verrassing opnieuw boeggolven, stofvrije 'opklaringsgebieden', de wolkenribbels van berggolven en zelfs Von Kármàn wervels.
De getoonde satellietbeelden zijn afkomstig van de SeaSTAR satelliet. Deze satelliet werd gelanceerd op 1 augustus 1997 en cirkelt op een hoogte van 705 km rond de aarde. Aan boord bevindt zich de Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS), bedoeld voor onderzoek aan de oceanen en als prototype van toekomstige generaties satellietsensoren.

Figuur 3: Eilandeffecten in saharastof boven de Canarische Eilanden, 11 februari 2001. Satelliet: Seastar. Bron: NASA/GSFC SeaWiFS Project. (Uitvergroting van figuur 2).

Literatuur:
Floor, C., 1983, Stromingspatronen achter bergachtige eilanden, Zenit 10 (2), 62-65.
Floor, K., 2003, Satellietbeelden met stofstormen, Zenit 30, in voorbereiding.