| |
|
Hoofdstuk 4 - Onweersstoringen |
|
|
| 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. |
 |
|
Foto-1 |
|
|
 |
|
Foto-2 |
|
1: Zwarebuienlijn boven Florida. De
buien hebben toppen van ruim
16 km 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. |
|
3. 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. |
|
4. 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. |
|
|
 |
|
Foto-3 |
|
|
 |
|
Foto-4 |
|
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 zware buienlijnen
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 |
| |
5: Onweersbuienclusters boven
Nederland en Duitsland, 20 juni 2002, 05.43
UTC. Boven het oostelijk deel van de
Middellandse Zee bevinden zich
wolken saharastof (zie hoofdstuk
11). Kunstmatig ingekleurd zichtbaarlichtbeeld van de Amerikaanse
weersatelliet NOAA 14 |
| 6: Gecombineerd beeld van de KNMI neerslagradars in De Bilt en Den Helder, 20 juni 2002, 300 UTC. |
| 7:
Gecombineerd beeld van de KNMI
neerslagradars in De Bilt en Den
Helder en het KNMI-bliksemdetectiesysteem , 20 juni 2002, 300 UTC. |
| |
Een tweede type MCS dat geregeld in
Nederland voorkomt, is het
onweersbuiencluster (Cumulonimbus cloud
cluster, Foto-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. |
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 zware buienlijnen anders
verdeeld zijn dan bij onweersbuienclusters.
Voor wat betreft
hagel zijn de verschillen niet zo groot. Zware buienlijnen 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. |
| |
| 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. |
 |
|
Foto-8 |
|
|
 |
|
Foto-9 |
|
| |
8: De onweersstoring van 2 juni 2003
boven Nederland was oorspronkelijk afkomstig
uit Spanje en trok over Frankrijk in onze
richting.
De
bijbehorende weersituatie staat bekend als Spaanse pluim. Er viel veel regen en er
waren zeer zware windstoten. De straten in
Kampen
stonden blank
en bij Zwolle woei een dak af van een
asielzoekerscentrum. Satelliet: Aqua. Bron:
NASA/GSFC MODIS Rapid Response System. |
9: 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. |
|
| |
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-8.
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. |
| |
|
Bron:
Kees Floor - Het weer op satellietbeelden |
|
|
|
|
