|
|
|
| Wind is een natuurlijke luchtbeweging van de atmosfeer. Deze ontstaat door horizontale luchtdrukverschillen, waarna de kracht en richting worden beïnvloed door de draaiing van de aarde en eventueel de wrijving met het aardoppervlak. |
| |
| De windsnelheid wordt in de meteorologie (weerkunde) uitgedrukt in een getal van de schaal van Beaufort, in meter per seconde (m/s) of, vooral in populaire weerberichten, in kilometer per uur (km/h). In de scheepvaart en luchtvaart wordt de windsnelheid aangegeven in knopen. Voor de windsnelheid worden ook wel de termen 'windkracht' of 'windsterkte' gebruikt, maar deze zijn formeel onjuist. De windsnelheid heeft veel effect op de gevoelstemperatuur die iemand ervaart. Bij harde wind en vorst noemt men dit verschijnsel windchill. De wind kan sterk variëren in snelheid. Als de wind kortstondig en snel toeneemt spreekt men van een windstoot of een (wind)vlaag. |
| |
| De dominante windrichting over het aardoppervlak en de straalstromen hoger in de atmosfeer worden beschreven door drie zogenoemde circulatiecellen: |
| |
| - de polaire cellen, tussen de pool en de 60e breedtegraad |
| - de Ferrelcellen, tussen 60e en 30e breedtegraad |
| - de Hadleycellen, tussen 30e breedtegraad en de evenaar |
| |
| De circulatiecellen geven aan wat de dominante windrichting (noord/zuid) is op een bepaalde breedtegraad en bepalen ook in welke zones meestal hoge- of lagedrukgebieden liggen. Hoewel dit een eenvoudig patroon lijkt, is de werkelijkheid ingewikkelder |
| |
| Door drukverschillen rond (vooral hoge) gebouwen ontstaat ook een hardere wind, vergelijkbaar met tocht. |
|
|
 |
| Gemiddelde windsnelheden in januari en juli (NASA) |
|
| Door luchtdrukverschillen is er sprake van een drukgradiëntkracht en zal er een luchtstroming op gang komen van het hogedrukgebied naar het lagedrukgebied. De richting wordt daarnaast beïnvloed door allereerst het corioliseffect. Bij het aardoppervlak speelt ook de wrijvingskracht een rol |
| |
| Zodra lucht zich onder invloed van de gradiëntkracht in beweging zet, zal deze aanvankelijk recht van het hogedrukgebied naar het lagedrukgebied stromen, loodrecht op de isobaren. Onder invloed van de corioliskracht zal er volgens de wet van Buys Ballot op het noordelijk halfrond een afwijking naar rechts optreden, loodrecht op de bewegingsrichting. |
| |
| De baan van de hoeveelheid lucht wordt hierdoor naar rechts afgebogen. Als de windrichting uiteindelijk evenwijdig is aan de isobaren, dan is de corioliskracht gelijk aan de gradiëntkracht. Dit is de geostrofische wind. |
|
|
 |
Verandering van de windrichting tot het
geostrofisch evenwicht bereikt is |
|
| |
| Gemiddelde wind in Nederland |
| |
In Nederland varieert het jaargemiddelde van de windsnelheid van ruim 8 km/h (2,2 m/s) in het binnenland tot 20 km/h (5,6 m/s) aan de kust.
Door dat verschil is windenergie in de kustprovincies aantrekkelijker dan elders in het land. Van plaats tot plaats en van dag tot dag zijn er grote verschillen. De gemiddelde windrichting in Nederland is ongeveer zuidwest. |
| |
Gemiddeld waait in Nederland 2 à 3 uur na zonsopkomst de wind het zwakst en ongeveer 3 à 4 uur na de hoogste zonnestand het sterkst. Als er geen grote weersveranderingen op til zijn, wordt op een zomerdag rond 4 of 5 uur 's middags de sterkste wind verwacht. In de middag waait het
dan gemiddeld 50% harder dan vroeg in de ochtend, maar in de namiddag neemt de wind meestal weer af. |
| |
| Ook blijkt de wind 's avonds vaak iets te krimpen; dat is draaien tegen de richting van de wijzers van de klok (zie hierna). Dat betekent vaak dat de wind draait van noordwest in de ochtend naar zuidwest in de middag. |
| |
| |
Windrichting wordt meestal uitgedrukt in de richting waaruit deze afkomstig is. Een noordelijke wind waait bijvoorbeeld van noord naar zuid. Windwijzers draaien om de richting van de wind aan te geven. Op luchthavens geven windzakken de windrichting aan en kunnen ze ook worden gebruikt om de windsnelheid te schatten aan de hand van de hanghoek. De windsnelheid wordt gemeten door anemometers, meestal met behulp
van roterende cups of propellers. Wanneer een hoge meetfrequentie nodig is zoals bij onderzoekstoepassingen, kan wind worden gemeten aan de hand van de voortplantingssnelheid van ultrasone signalen of door het effect van ventilatie op de weerstand van een verwarmde draad. Een ander type anemometer maakt gebruik van pitotbuizen die profiteren van het drukverschil tussen een binnenband en een buitenbuis die aan de wind wordt blootgesteld om de dynamische druk te bepalen, die vervolgens wordt gebruikt om de windsnelheid te berekenen. |
| |
 |
| Weerhaan |
|
|
 |
| Windzak |
|
|
 |
| Cup anemometer |
|
| |
Aanhoudende windsnelheden worden wereldwijd gerapporteerd op een hoogte van 10 meter en worden gemiddeld over een tijdsbestek van
10 minuten. De Verenigde Staten rapporteren windsnelheden van meer dan 1 minuut voor tropische cyclonen, en een gemiddelde van 2 minuten
voor weerswaarnemingen. India rapporteert doorgaans windsnelheden van gemiddeld meer dan 3 minuten. Het kennen van het gemiddelde van de windmonsters is belangrijk, aangezien de waarde van een aanhoudende wind van één minuut doorgaans 14% groter is dan die van een aanhoudende wind van tien minuten. Een korte uitbarsting van wind met hoge snelheid wordt een windstoot genoemd. Een technische definitie van een windstoot is: de maxima die de laagste windsnelheid overschrijden, gemeten gedurende een tijdsinterval van tien minuten, met 10 knopen (5 m/s) gedurende perioden van seconden. Een bui is een toename van de windsnelheid boven een bepaalde drempel, die een minuut of langer aanhoudt. |
| |
Om de wind in de hoogte te meten, bepalen radiosondes de windsnelheid door middel van GPS, radionavigatie of radartracking. Als alternatief kan
de beweging van de positie van de weerballon visueel vanaf de grond worden gevolgd met behulp van theodolieten. Teledetectietechnieken voor wind omvatten SODAR, Doppler-lidars en radars, die de Doppler-verschuiving door meten van elektromagnetische straling die wordt verspreid of gereflecteerd door zwevende aërosolen of moleculen, en radiometers en radars kunnen worden gebruikt om de oppervlakteruwheid van de oceaan vanuit de ruimte of vliegtuigen te meten. Oceaanruwheid kan worden gebruikt om de windsnelheid dicht bij het zeeoppervlak boven oceanen te schatten. Geostationaire satellietbeelden kunnen worden gebruikt om de wind op de wolkentop te schatten op basis van hoe ver de wolken zich van het ene beeld naar het andere verplaatsen. Windtechniek beschrijft de studie van de effecten van de wind op de gebouwde omgeving, inclusief gebouwen, bruggen en andere kunstmatige objecten. |
| |
| Windrichting en windstreken |
| |
| De begrippen noord, zuid, oost en west hangen samen met de draaiing van de aarde en de ligging van de Noord- en Zuidpool. De belangrijkste toepassing van deze windstreken is vanouds om aan te duiden uit welke richting de wind waait. Daarom heet het onderdeel van het kompas waarop de richting wordt afgelezen een windroos. |
| |
Een verandering van windrichting betekent vaak een verandering van het weer. Zeker in Nederland en België, waar het veel uitmaakt of de wind
vanaf het droge vasteland van Europa waait of over de vochtige Noordzee wordt aangevoerd. Een lagedrukgebied dat een westen-, zuidwesten- of noordwestenwind met zich meebrengt, zal vaak ook regen met zich meebrengen. Komt de wind (in de winter) van een lagedrukgebied uit het oosten of noordoosten, dan zal er vaak sneeuw worden meegebracht. Oosten-, zuidoosten- en zuidenwind zijn droge en in de zomer hete en in de winter koude winden. Zuidenwind brengt ook vaak warme lucht uit Zuid-Europa met zich mee, een noordenwind koudere poollucht. |
| |
| Ruimende en krimpende wind |
| |
| Van oudsher is een ruimende wind een wind die draait met de schijnbare beweging van de zon mee. Vaak hangt het ruimen van de wind samen met de komst van een hogedrukgebied en dus gunstiger weer. Omgekeerd heet een draaiing tegen de beweging van de zon in krimpend. Meestal nadert dan een depressie met ongunstig weer. |
| |
| Tegenwoordig wordt ruimen veelal gedefinieerd als draaien van de wind met de klok mee en krimpen als tegen de klok in. Deze definities gebruikt men ook op het zuidelijk halfrond. Omdat daar de draaiing van de wind rondom een hoge- of lagedrukgebied tegengesteld is aan de draaiing op het noordelijk halfrond, is op het zuidelijk halfrond de koppeling tussen ruimen en krimpen en een weersverandering precies andersom. |
| |
| De oorspronkelijke benamingen komen volgens het Instituut van Nederlandse Lexicologie in Leiden uit de scheepvaart. Het Zeemans woordenboek van Twent uit 1813 omschrijft krimpen als draaiing tegen de zon in. Woordenboeken aan het eind van de 19e eeuw komen met specifiekere betekenissen. Zo geeft Van Dale in 1914 als voorbeeld van ruimen: het lopen door het westen naar het noorden, de wind gaat ruimen, we krijgen beter weer. |
| |
| Wind en golven |
| |
| Als de wind over het water waait, is de situatie gecompliceerd. Eerst ontstaan er korte golfjes door instabiliteit van de stroming. Deze korte golfjes wekken langere golven op, die verder groeien onder invloed van de wind. Dit proces kan zich op zee over grote afstand voortzetten, waarbij uiteindelijk lange - en hoge - golven ontstaan, zeegang, niet te verwarren met deining. Als de golven te steil worden, breken ze. Hierdoor bestaat er, bij gegeven windsnelheid, een maximale golfhoogte. Bij een windsnelheid van 10 m/s wordt dat maximum pas bereikt nadat de golven over een afstand van honderden kilometers de invloed van de wind hebben ondergaan. |
| |
| In Nederland wordt vooral bij een noordwesterstorm de zee het meest opgestuwd door de wind. Nederland wordt goed beschermd tegen de hoge waterstand en golven bij een storm. Door de constructie van de Deltawerken na de watersnood van 1953 is Nederland veilig geworden. |
| |
| |
Te harde wind kan het maatschappelijk leven sterk ontwrichten. Daarom is het van belang om windwaarschuwingen tijdig kenbaar te maken.
Het KNMI geeft een stormwaarschuwing als in één of meer districten een windkracht 6 of meer wordt verwacht. |
| |
| Christophorus Buys Ballot ontwikkelde de aeroclinoscoop, een seintoestel om scheepvaart vanaf de wal te waarschuwen. Het was een seintoestel met een dwarsbalk op een hoge paal. De stand van de dwarsbalk was een maat voor het luchtdrukverschil tussen Oost- en West-Nederland. Hoe schuiner de stand, hoe groter het luchtdrukverschil en daarmee de (verwachte) windsterkte |
| |
|
|
|
|
|
|
