| |
|
Hoofdstuk 12 -
Depressies, fronten
en neerslagsystemen |
|
|
| 12.1 Inleiding |
| In hoofdstuk 10 (neerslag en buien)
is de samenhang besproken tussen
neerslag en bewolking; ook zagen we
hoe de neerslagsoort afhangt van de
omstandigheden. Weersystemen die de
neerslagwolken creëren komen in dit
hoofdstuk aan de orde. |
| |
| 12.2 Weersystemen en weer |
| |
Om bewolking te krijgen, zijn opwaartse luchtbewegingen nodig; de opstijgende lucht koelt af en raakt oververzadigd, zodat conden satie optreedt. Zo ontstaan wolken waaruit neerslag kan vallen. In de hoofdstukken over vocht (4) en over neerslag en buien (12) zijn we hier uitvoeriger op ingegaan. Stijgende luchtbewegingen komen onder andere voor in lagedrukgebieden. Neerslagwolken worden dus vooral aangetroffen in en rond lagedrukgebieden. Bij zo’n lagedrukgebied kunnen nog specifieke systemen onderkend worden die neerslag produceren, namelijk fronten en buienzones. In hogedrukgebieden treden dalende luchtbewegingen op. Deze doen eventueel aanwezige bewolking oplossen en geven in het
algemeen aanleiding tot fraai weer. Neerslagwolken worden dus vooral aangetroffen in en rond lagedrukgebieden. Ook binnen zo'n lagedrukgebied kunnen nog specifieke systemen onderkend worden die neerslag produceren, namelijk frontale zones en buiengebieden. |
 |
In een lagedrukgebied treden stijgende luchtbewegingen op;
in een hogedrukgebied dalende luchtbewegingen. |
|
|
 |
|
Koude lucht is zwaarder dan warme lucht en
wrikt zich eronder |
|
|
|
|
12.3 Frontale zones en weer |
| |
Boven verschillende delen van Europa
en de Atlantische Oceaan toont de
lucht gewoonlijk uiteenlopende
eigenschappen: er zijn verschillende
luchtsoorten aanwezig. De
overgangszones tussen twee
luchtsoorten zijn tamelijk smal;
deze zogeheten frontale zones zijn
slechts enkele
tientallen kilometers breed.
De luchtmassa's zijn voortdurend in
beweging; daarbij is het
onvermijdelijk dat de ene luchtmassa
de andere
verdringt. De koudere
luchtmassa,
die zwaardere lucht bevat, dringt
onder de warme lucht; de warme
luchtmassa wordt daardoor gedwongen
tegen de
koude massa op te glijden.
Dat is een langzaam proces en de
frontale zone waar dit gebeurt,
blijkt ook niet verticaal te staan,
maar te hellen.
Wordt koude lucht verdrongen door
warme, dan glijdt de opdringende
warme lucht tegen de koude lucht op
en wel in de richting waarin de
luchtmassa's bewegen. Het
scheidingsvlak tussen de koude en
warme lucht is in dit geval van een
warmtefront. |
|
| In de figuren is schematisch
weergegeven hoe de fronten hellen
als verschillende luchtmassa's
bewegen en op elkaar botsen.
De
warme lucht is in principe warme
massa, die niet spontaan opstijgt,
maar daartoe gedwongen wordt. Dit is
een situatie waarbij vooral
horizontaal uitgestrekte, gelaagde
bewolking ontstaat, die echter wel
geleidelijk tot grote hoogte kan
reiken. De koude lucht daarentegen
is koude massa; hierin kunnen
luchtbellen wel spontaan opstijgen.
In die koude luchtmassa's ontstaat
daardoor gewoonlijk verticaal
ontwikkelde bewolking: cumuluswolken
die uiteindelijk over kunnen gaan in cumulonimbus, zodat er buien
optreden.
Dat betekent dat het weer
tijdens het passeren van een
warmtefront wezenlijk
verschilt van dat tijdens de
passage van een koufront.
Voordat we dat in wat meer
detail bespreken, zullen we
eerst nagaan
hoe de
verschillende luchtmassa's
ten opzichte van depressies
en hogedrukgebieden
gesitueerd zijn. |
|
| |
| 12.4 Weersystemen en luchtmassa's |
| |
 |
|
In de figuren is de ligging
van de luchtmassa's ten
opzichte van
het
lagedrukgebied geschetst,
waarbij ook het warmtefront
en koufront zijn getekend.
Tevens is de
bewegingsrichting van
het geheel weergegeven. |
|
|
| |
| De lagedrukgebieden die bij ons het weer bepalen, ontstaan vaak op de scheiding tussen warme, vochtige luchtmassa’s die zich in het zuiden bevinden en koude, drogere luchtmassa’s ten noorden daarvan (figuur-1). |
| |
| Dat gebeurt via een ingewikkeld proces, waarop hier niet in detail ingegaan wordt. Het komt er in het kort op neer dat in de scheidingszone, het zogeheten polaire front, golvingen ontstaan (figuur-2), die onder bepaalde omstandigheden groter worden (figuur-3 en 4). |
| |
| Het ontstaan van deze golvingen hangt nauw samen met stromingen op 5 tot 10 km hoogte in de atmosfeer, waar zich de zogeheten straalstroom bevindt. Een zich ontwikkelende golf gaat gepaard met dalingen van de luchtdruk aan het aardoppervlak en versterkte stijgende luchtbewegingen, uiteindelijk resulterend in een lagedrukgebied met afmetingen van honderden kilometers. |
|
| |
| Gezien het stromingspatroon rond een lagedrukgebied (tegen de wijzers van de klok in), beweegt de koudste lucht aan de achterkant van de depressie naar het zuiden (figuur-2 en 3) en de warme lucht aan de voorkant naar het noorden. |
| |
| De voorste begrenzing van de koude lucht, het koufront (blauwe lijnen met driehoekjes), verplaatst zich sneller dan de voorste begrenzing van de warme lucht (warmtefornt, rode lijnen met halve bolletjes). Waar de warme lucht de koude lucht heeft ingehaald, of beter opgetild, ligt het occlusiefront; dat is in de tekeningen in paars weergegeven. |
| |
| Doordat er eerst een uitstulping van warme lucht in de koude lucht is geweest, bevindt zich helemaal aan de voorkant van de depressie ook koude lucht, die door een vorig lagedrukgebied daar terecht is gekomen. Trekt een depressie voorbij, dan zitten we dus eerst in koude lucht. Vervolgens passeert een warmtefront en komen we in warme lucht. Na enige tijd passeert een koufront en komen we weer in koude lucht. Meestal is deze koude lucht nog een stuk kouder dan de koude lucht aan de voorkant van de depressie. |
| |
| 12.5 Passage van een
warmtefront |
| |
De helling van een warmtefront is maar klein, zodat het proces langzaam en geleidelijk verloopt. De snelheid waarmee de lucht stijgt, ligt in de
orde van enkele honderden meters per uur. Merk op dat stijgsnelheden liggen
in de orde van centimeters per seconde, terwijl horizontale windsnelheden
in de orde van meters per seconde liggen. Ver voor het front uit, dus op honderden kilometers afstand, nemen we de warme lucht al waar in de hogere luchtlagen, dat is op zo'n 8 tot 10 kilometer hoogte. Hier is de temperatuur laag, en er komen meest ijskristallen voor. We zien de bewolking in de vorm van windveren: cirrusbewolking. |
| |
| In de onderste luchtlagen is
de lucht nog koud; er kan
zich daar wat
cumulusbewolking hebben
gevormd. In dat stadium is
er nog weinig bewolking
en
overdag dus veel zon. De
bewolking in de
hogere
luchtlagen wordt, naarmate
het warmtefront dichterbij
komt, dichter en komt ook op
lagere niveaus.
Tenslotte is de bewolking
via cirrostratus, en
altostratus in een dik pak
nimbostratus overgegaan waaruit neerslag valt. De wind krimpt en trekt aan; een krimpende wind draait tegen de wijzers van de klok in. De luchtdruk daalt, eerst langzaam, dan sneller. De situatie bij een warmtefront
is in de figuur hiernaast weergegeven. Uit zo'n dik pak bewolking valt langdurig regen, in de winter ook sneeuw of ijsregen vallen. wat er valt is afhankelijk van de omstandigheden, zoals we zagen in het vorige hoofdstuk. |
|
|
 |
|
Passage van een warmte front |
|
| |
| Na het passeren van het warmtefront zijn we in de warme sector terecht gekomen. De wind ruimt, dat wil zeggen draait met de wijzers van de klok mee; hij neemt veelal echter nauwelijks in kracht af. De luchtdruk daalt niet verder, maar stijgt ook niet. Meestal loopt in de winter de temperatuur flink op, zeker als het front uit het westen komt. De sneeuw of ijsregen die tijdens de warmtefrontpassage valt, gaat dan snel in gewone regen over. Hoe harder het regent, des te gunstiger dat is om een eind te maken aan de gladheid: ijs en sneeuw worden met de regen vermengd, smelten en verdwijnen. Soms echter houdt het in de warme sector snel op met regenen. Ligt er dan sneeuw of ijs op de weg, dan duurt het veel langer voordat deze verdwenen zijn. De warme lucht erboven heeft er veel minder vat op dan de (warme) regen. |
|
| |
| 12.7 Passage van een
koufront |
| |
Na enige tijd neemt de
bewolking in de warme sector
op de nadering van het
koufront weer toe; ook neemt
ze grote verticale
afmetingen aan.
De koude lucht dringt vaak
met geweld onder de warme
lucht, waardoor deze
gedwongen wordt snel op te
stijgen. De stijgsnelheid
bedraagt soms enkele m/s, de
zelfde orde van grootte dus
als de horizontale snelheid.
Vlak voor het koufront
ontstaan door deze
ontwikkelingen soms heftige
regen- of onweersbuien. De
wind krimpt tijdelijk,
draait dus tegen de wijzers
van de klok in, en neemt
sterk in kracht toe. In de
buien voor het
front komen
windstoten voor. De
luchtdruk daalt
onafgebroken. Op het moment
dat het koufront passeert,
ruimt de wind sterk en
bereikt zijn grootste
kracht, terwijl de luchtdruk
op z'n laagst is.
Na de
koufrontpassage stijgt de
luchtdruk weer, zelfs tot
boven de waarde aan de
voorzijde
van het front. In de figuur is schematisch
de passage van een koufront
weergegeven. |
 |
|
Passage van een koufront |
|
|
 |
|
Passage van een occlusie |
|
| |
| 12.8 Passage van een
occlusie |
| |
| Een
occlusiepassage vertoont de
kenmerken van zowel een kouftontpassage als een
warmtefrontpassage. De warme
sector ontbreekt. |
| Achter het koufront stroomt er koude lucht binnen. Die lucht heeft het karakter van koude massa; er ontwikkelen zich gemakkelijk de typische cumuluswolken, die uit kunnen groeien tot buien. Men spreekt dan van luchtmassabuien, omdat ze kenmerkend zijn voor de luchtmassa. |
| |
| Komt er in de winter een koufront over vanuit het westen, dan heeft de lucht achter het front meestal een temperatuur boven nul; uit de buien valt dus regen. In de avond en nacht echter, als tijdens opklaringen de wind wegvalt, kan de temperatuur bij het aardoppervlak gemakkelijk onder nul komen. Een nat wegdek kan dan bevriezen en glad worden. Komt een koufront in de winter uit het noorden of noordwesten, dan heeft de lucht achter het front een temperatuur rond het vriespunt. Boven de Noordzee ontwikkelen zich dan de zogeheten winterse buien, met regen, korrelhagel en sneeuw. Ze drijven met de wind landinwaarts en laten daar hun neerslagsporen achter (vergelijk satellietbeeld). Deze buien geven vaak aanleiding tot zeer plaatselijke gladheid. |
| |
 |
|
Passage van een buienlijn |
|
|
 |
|
Satrep |
|
|
|
| |
| 12.10 Buienlijnen en troggen |
| |
| Soms zijn de buien min of meer langs een lijn georganiseerd . Die buien zijn dan zwaar en gaan vergezeld van heftige windstoten. Zo'n lijn waarlangs de buien gerangschikt zijn beet wel een squall-line. Soms komt er achter een koufront een zone voor waarin de buienactiviteit sterk toeneemt en waar het ook harder waait. In dat geval spreekt men van een trog. Soms zijn de weerverschijnselen in zo'n trog heftiger dan tijdens de passage van het koufront.Buienlijnen en troggen zijn op radarbeelden goed te volgen. De neerslagintensiteit is vaak erg hoog. |
| |
| 12.11 Weertypen met
buien |
| |
| In de winter zijn er
twee typen situaties
met winterse buien.
Op de eerste plaats
is dat een
noordwest- of noordcirculatie,
waarbij noorden- of
noordwestenwinden
koude, zogeheten
polaire lucht over
het relatief warme
water van de
Noordzee aanvoeren.
Boven zee
ontwikkelen zich dan
buien. De
aangevoerde lucht is
koud; de neerslag
valt in de vorm van
regen, sneeuw en
korrelhagel. |
| |
De vaak
krachtige wind
drijft de buien ver
landinwaarts. Dat
kan leiden tot
gladde wegen.
Overdag zal
tijdens
opklaringen de
temperatuur tussen de buien door vaak
wat oplopen, wat de
sneeuw doet
verdwijnen. In de
avond en nacht duurt
de buienactiviteit
gewoon voort. Door
de daling van de
temperatuur, meestal
tot onder nul, blijft de sneeuw liggen en bevriezen nu ook natte wegen. |
|
| |
| Zo'n buiensituatie
kan enkele dagen
aanhouden. Een
tweede soort
situaties met
winterse buien
treedt op br />
als er
zich boven midden-Europa een
lage-drukgebied
bevindt. De lucht is
dan koud en er komen
buien tot
ontwikkeling. Deze
buien geven vaak
sneeuw, maar soms
ook hagel en regen.
Zo'n situatie kan
dagenlang voortduren
en aanleiding geven
tot een pak sneeuw. (foto:
Front boven de Noordzee) |
|
|
|
De situatie met een
krachtige
noordwestelijke
luchtstroming met
buien, moet niet
verward worden met
de situatie van het
zogenoemde
kustfront.
In het eerste geval
drijven de buien
door de
wind
landinwaarts. De
situatie met het
kustfront ontstaat
in najaar en winter,
als de Noordzee
relatief warm is en
het land koud. Als er dan een
rustig weertype
heerst en er dus
weinig wind
staat,
kan zich de
landwindsituatie
ontwikkelen. Dan
waait
de wind van
land naar zee. Boven
de warme Noordzee
ontstaan wel
winterse buien, maar
de buienactiviteit
blijft vrijwel
beperkt tot
een zone
boven
zee en een
smalle strook boven
land. De buien
kunnen maar heel
weinig het land
binnen dringen. De
buienzone boven zee
heeft het karakter
van
een koufront of
trog, maar ze
verplaatst zich
nauwelijks. Zo'n
situatie kan in de
winter in een smalle
kuststrook,
bijvoorbeeld op de
Waddeneilanden, een
flink pak sneeuw
achterlaten.
|
 |
|
Aquaplaning op de snelweg - Bron: Autoweek |
|
|
 |
|
Waarschuwing voor slipgevaar |
|
|
 |
|
Waarschuwing voor slipgevaar |
|
Er is sprake van
aquaplaning als
water tussen de
banden van een
rijdende auto en het
wegdek niet snel
genoeg door de
banden wordt
verwijderd.
De auto
verliest het contact
met de weg en
gaat
slippen. De meer
bekende soort
aquaplaning is de
dynamische, die kan
optreden tijdens
zware buien. Vanaf
rijsnelheden van
ongeveer 80 km/uur
neemt bij
waterlaagdikten van
meer
dan 1 mm de kans
op
aquaplaning
al
flink
toe.
Wanneer
regenintensiteiten
optreden
van
20
mm/uur
of
meer,
dan
moet
op
gewone
asfaltwegen
rekening
gehouden
worden
met
aquaplaning.
Doordat
regenwater
in
de
openingen
van
het
zeer
open
asfaltbeton
kan
verdwijnen,
is
de
kans
op
aquaplaning
op
wegen,
bedekt
met
dit
soort
asfalt,
aanzienlijk
afgenomen. |
| |
|
Bron:
Winter,
weer
en
wegen -
Kees Floor |
|
|
|
|
