|
|
Geschiedenis van de wolkenindeling |
|
|
| Iedereen heeft wel eens naar de hemel
gekeken en de bewolking bestudeerd. Dit is
niets nieuws want al vele eeuwen kijken
mensen geboeid naar het uiterlijk van de
hemel. Bekend is dat zeelieden en boeren de
wolken gebruiken voor het verwachten van het
(lokale) weer. Minder bekend is dat de
Engelse natuurkundige Luke Howard zich al in
de 18e eeuw bezig hield met
wolken. Ook hij
keek naar de lucht en zag dat de wolken
voortdurend aan veranderingen onderhevig
waren. Gefascineerd door wat hij waarnam,
onderzocht hij of er een bepaalde structuur
in
te onderkennen was. Dat bleek inderdaad
het geval. |
Howard werd geboren uit Robert en Elizabeth Howard, het eerste kind. Zijn vader was een succesvol zakenman
en was, net als Luke Howard later zelf, een dissident van de Quaker-religieuze gemeenschap. Hierdoor kon hij zijn zoon zeven jaar naar een middelbare school in Burford bij Oxford sturen. Daar kreeg hij - ook niet later - een wetenschappelijke opleiding naar de huidige maatstaven, maar van jongs af aan toonde hij een bijzondere belangstelling voor de natuur, met name wolken.
De ongewone weersverschijnselen van 1783, die terug te voeren zijn op de uitbarstingen van de vulkanen Laki op 8 juni en Asama, waren bijzonder vormend voor de elfjarige Howard. Het binnendringen van vulkanische deeltjes
in hoge atmosferische lagen resulteerde in indrukwekkende kleureffecten op het noordelijk halfrond. De enorme stofwolk bedekte de volgende zomer heel Europa en delen van Noord-Afrika. Er was ook een indrukwekkende meteoor op 18 augustus van hetzelfde jaar. Howard werd en bleef tot het einde van zijn leven een toegewijd weerwaarnemer, ook met de drive om deze verschijnselen te kunnen verklaren. Hij was echter geen meteoroloog van beroep, maar zakenman.
Na zijn schoolopleiding begon hij in 1787 een stage als apotheker bij Ollive Sims in Stockport, maar studeerde tegelijkertijd ook scheikunde, botanie en Frans. In 1795 kreeg hij van zijn vader het nodige startkapitaal voor zijn eigen bedrijf. Het jaar daarop trouwde hij met Mariabella Eliot, uit wiens huwelijk meerdere zonen voortkwamen. Op 23 maart 1796 werd hij lid van de Askesian Society, een kleine discussiegroep van gelijkgestemden.
|
|
|
 |
| Luke Howard |
|
| |
| Howard ging toen een zakelijke relatie aan met de oprichter William Allen en zijn bedrijf Plough Court-apotheek, waar hij verantwoordelijk was voor de productie van chemicaliën. |
| |
Met "Howards and Sons Ltd." bouwde hij rond 1807 uiteindelijk een bedrijf op voor de productie van farmaceutische chemicaliën. Een van de aandachtspunten van zijn werk was het leveren van kinine aan de Britse koloniale troepen en ambtenaren. Al snel gaf hij de laboratoria echter
door aan zijn zoon John Eliot, zodat hij zich meer kon wijden aan meteorologie en botanie. |
| |
| Zijn werk op het gebied van botanie leidde al in 1802 tot zijn toelating tot de Linnean Society, maar vanuit hedendaags perspectief spelen zij een ondergeschikte rol. Hoewel meteorologie voor hem in de huidige termen slechts één soort hobby was, was het nog steeds het vakgebied dat hem het meest fascineerde. Hij zei zelf: "Meteorologie was mijn echte voorliefde. |
| |
| Luke Howard zette zich ook in voor sociale projecten. Dus kwam hij op voor de strijd tegen de slavernij en organiseerde hij steun voor degenen die leden onder de Napoleontische heerschappij
op het Europese continent. Voor dat laatste doel werd hij uitvoerend secretaris van een Londense hulpcommissie die zich bezighield met het inzamelen van geld. Uit dankbaarheid voor de overmaking van een bedrag van 2500 pond sterling voor de Duitse stad Magdeburg en omgeving, ontvingen hij en Robert Humphrey Marten op 18 oktober 1815 het ereburgerschap ter
gelegenheid van een herdenking van de Battle of Nations. In 1821 werd hij toegelaten tot de Royal Society voor zijn diensten aan de meteorologie. |
|
Howard verwierf Europese bekendheid als de "Godfather of the Clouds". In zijn lezing On the Modification of Clouds, die hij in december 1802 in het Plough Court Laboratory voor de Askesian Society in Londen hield en die in 1803 in Philosophical Magazine XVI werd gepubliceerd, stelde hij dat het heel gemakkelijk is om wolken te categoriseren. Hiermee legde hij de basis voor de classificatie van wolken die vandaag nog steeds geldt, omdat deze tot zijn tijd als te divers, complex en van korte duur werden beschouwd om te worden gecategoriseerd. De wetenschap
schonk er weinig aandacht aan.
Naast zijn werk over de studie van wolken, publiceerde Howard ook belangrijke werken over andere meteorologische onderwerpen en was hij onder andere een pionier in stedelijke klimatologie, met het eerste leerboek in het veld, het driedelige The Climate of London. Dit was gebaseerd op weerwaarnemingen die Howard in 1806 begon. Hij was een van de eersten die zijn visuele waarnemingen aanvulde door temperatuur en luchtdruk
te meten. Hij zette deze metingen voort tot 1830, over een periode van bijna 30 jaar. Met Seven Lectures on Meteorology is hij ook de auteur van het eerste leerboek over meteorologie. |
| Howard's classificatie van wolken |
| |
Toen hij achter in de twintig was, schreef Luke Howard de Essay on the Modification of Clouds, die in 1803 werd gepubliceerd. Howard's systeem
was vergelijkbaar met het recent gepopulariseerde Linnaean classificatiesysteem ontwikkeld door taxonomist Carl von Linne.[9] Howard noemde de drie belangrijkste categorieën wolken - cumulus, stratus en cirrus, evenals
een reeks tussenliggende en samengestelde modificaties, zoals cirrostratus en cirrocumulus, om de overgangen tussen de vormen op te vangen. Howard's classificatiesysteem paste de recent gepopulariseerde Linnean-principes van natuurhistorische classificatie toe. Door deze principes toe te passen op verschijnselen die zo kort duren als wolken, kwam Howard tot een elegante oplossing voor het probleem van het benoemen van overgangsvormen in de natuur. |
| |
In zijn essay uit 1803 nam Howard gedetailleerde wolkentekeningen op als aanvulling op de schriftelijke beschrijvingen van zijn classificaties.
De tekeningen van wolken waren van Howard, ontleend aan de rigoureuze aantekeningen en aquarelschetsen in Howards schetsboek.
De landschappen werden echter gemaakt door schilder Edward Kennion, aangezien Howard geen
formele artistieke opleiding had. De gravures gemaakt door Thomas Milton voor de publicatie van Howard's essay hebben de afbeeldingen van de wolken enigszins veranderd. |
Howard benadrukte ook het belang van wolken in de meteorologie:
- "Wolken zijn onderhevig aan bepaalde duidelijke wijzigingen, veroorzaakt door de algemene oorzaken die alle variaties van de atmosfeer
beïnvloeden; ze zijn gewoonlijk even goede zichtbare indicatoren van de werking van deze oorzaken, als het gelaat van de toestand van iemands
geest of lichaam
Howard geloofde sterk dat "wolkvorming en vernietiging zichtbare tekenen waren van atmosferische processen en gebaseerd waren op de wetten van de fysica. Howard verwees naar wolkenvorming als "nubificatie", een term die nooit populair werd. Howard had dezelfde elementaire kennis van wolkenfysica als veel andere onderzoekers in die tijd, waaronder zijn goede
vriend en scheikundige John Dalton. Een deel van deze kennis was over het algemeen correct, zoals Howard en Dalton's overtuiging dat wolken formaties van waterdeeltjes waren, dat de lage snelheid van de neerdaling van de deeltjes te wijten was aan luchtweerstand, en dat ze verdampten net onder de wolkenbasis. Howard had echter een aantal onjuiste opvattingen over cloudfysica. In de eerste plaats gaf Howard elektriciteit een te grote rol bij de vorming van wolken. De kennis die Howard had over wolkenfysica vormde gedeeltelijk zijn motieven voor het
creëren van een classificatiesysteem. |
In 1783 was het Noordelijk Halfrond voor het grootste deel bedekt met een persistente laag vulkanische as, door heftige vulkaanuitbarstingen op o.a. IJsland en in Japan. Op 18 augustus zwierf bovendien een komeet aan de Westeuropese sterrenhemel, ook iets waar de jonge Luke helemaal verrukt van was.
Vanaf dat moment hield hij nauwgezet bij wat voor wolken zich aan het firmament toonden en vooral wat de vormen en veranderingen daarin waren. Daarnaast, als een goed weeramateur betaamt, werd de thermometer en barometer regelmatig en secuur afgelezen en werden de metingen en waarnemingen voor een periode van zeker 30 jaren bijgehouden. |
| |
| Allereerst ontdekte hij drie verschillen typen wolken: |
| |
| - gelaagde bewolking op een en hetzelfde niveau |
| - opbollende bewolking of stapelwolken die zich meer in de hoogte leken te ontwikkelen |
| - bewolking met een meer vezelachtige structuur. |
| |
Ook combinaties van deze
verschillende wolkentypen waren
volgens hem mogelijk. Maar nog kon
hij niet alle wolken die hij
waarnam, indelen.
De stap naar wolkenclassificatie
maakte
hij door de genoemde
wolkentypen te combineren met het
uiterlijk, de samenstelling en
hoogte van deze wolken. De zo
ontwikkelde classificatie leverde
uiteindelijk 10 wolkengeslachten
op.
Deze indeling wordt nog steeds
wereldwijd gebruikt door de
meteorologische diensten. De
naamgeving van de wolkengeslachten
is in het Latijn omdat dit in de
tijd van Howard de voertaal was voor
wetenschappelijke publicaties.
Velen juichten zijn
wolkenclassificatie toe; Thomas
Forster schreef aan de hand van
Howard's verdere bevindingen in 1813
zijn succesvolle
"Researches About
Atmospheric Phaenomenae".
The classification system quickly gained
wide acceptance both in Britain and
other countries.
Onder de grote
aanhangers, ook een gefierd
weeramateur van die tijd, was de
wereldberoemde
Duitse dichter,
filosoof en wetenschapper Johann Wolfgang von Goethe. Goethe
gebruikte de classificatie van
Howard in zijn eigen weerjournalen
en wijdde vier gedichten aan Howard
en zijn wolken. Howard stierf op
vrij hoge leeftijd (91) in 1864.
In 1932 verscheen De Internationale
atlas der bewolking en toestanden
van den hemel. De wolken worden nu
nog steeds ingedeeld op drie etages
of
in vier families en in tien
geslachten.
Alle geslachten worden
verder verdeeld in verschillende
soorten. Ook kent men
wolkenvariëteiten, voorts zijn er
nog vormen, verschijnselen en
bijzonderheden. |
| |
| Andere wolken classificatiesystemen |
| |
Howard was niet de eerste die een classificatie van wolken probeerde - bioloog Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) stelde een lijst met beschrijvende termen in het Frans voor in hetzelfde jaar dat Howard zijn essay presenteerde, met vijf termen, waarvan er vier overlapten met Howard's systeem . Van de twee was niet bekend dat ze enig contact hadden, Lamarck werkte onafhankelijk in Frankrijk en Howard werkte onafhankelijk in Engeland. Ondanks dat het in hetzelfde jaar werd gepresenteerd, won Howard's systeem snel aan populariteit en werd het veel
wijder verspreid dan dat van Lamarck.
Het succes van Howards systeem zou te danken zijn aan Howards gebruik van universeel Latijn, het Linnaeaanse classificatiesysteem en zijn nadruk op de veranderlijkheid van wolken.
Het systeem van Lamarck gebruikte echter Franse termen en koos voor beschrijvende termen in plaats van een classificatiesysteem zoals dat van Linnaeus. Het essay van Lamarck waarin
hij zijn systeem voorstelde, bevatte geen foto's en werd gepubliceerd in een obscuur academisch tijdschrift. Bovendien hekelde Napoleon publiekelijk het meteorologische werk van Lamarck,
en het systeem van Lamarck was nooit goed bekend in zijn eigen land. |
| |
| Later meteorologisch werk |
| |
Naast zijn baanbrekende werk over wolken, droeg Howard tal van artikelen bij over andere meteorologische onderwerpen. Hij was ook een pionier
in stedelijke klimaatstudies en publiceerde
het vroegste wetenschappelijke boek over stedelijke klimatologie, The Climate of London in 1818-1820,
een boek van 700 pagina's met continue dagelijkse observaties van windrichting, atmosferische druk, maximale temperatuur en regenval;
het vernietigde ook de regentheorie van James Hutton, maar zonder een definitief alternatief te suggereren. Daarin was Howard de
eerste die het stedelijke hitte-eilandeffect opmerkte, wat aantoont dat de temperaturen in Londen, vergeleken met die tegelijkertijd gemeten op het omliggende platteland, 's nachts 2,1 ° C warmer waren en overdag koeler, en om de concentratie van smog (die hij 'stadsmist' noemde) toe te schrijven aan
dit fenomeen. Voor Rees' Cyclopædia droeg hij artikelen bij over
meteorologie, maar de titels zijn niet bekend.
Luke Howard publiceerde ook het eerste leerboek in meteorologie in 1837, Seven Lectures in Meteorology. In de vijfde lezing nam Howard hetzelfde classificatieschema op dat hij in 1802 voorstelde, waarbij hij zijn beschrijvingen enigszins veranderde. Howard wijst nogmaals op het belang van wolkenstudies voor meteorologie bij de introductie van zijn werk, waarbij hij beweerde
dat wolken "de onderwerpen zijn van graftheorie en praktisch onderzoek ... waarvan is aangetoond dat ze worden bestuurd, in hun productie, opschorting en vernietiging, door .. . vaste wetten." |
| Bronnen: Wikipedia-en, Wimmenummer
wolkengeslachten. Schetsen: University of California |
|
|
|
|
|
|
|
