We kennen ze allemaal: wolken.
Witte plukken of een egale deken in de lucht.
Maar wat zijn nu precies wolken?
Hoe ontstaan ze, hoe verplaatsen ze zich en hoe houden ze neerslag vast of laten het juist vallen?
Ontstaan van wolken.
Wolken onstaan door het stijgen van lucht met daarin waterdamp.
Er zijn diverse soorten stijgende lucht:
Convergentie
Stijging langs frontvlakken
Stijging langs hellingen
Golfbeweging van de lucht
Convectie
Convergentie
In een lagedrukgebied stroomt de lucht naar het centrum, want daar is de luchtdruk immers het laagst. (Convergentie = Samenkomen in één punt)
(Het tegenovergestelde is divergentie, dan stroomt de lucht van elkaar weg. Zoals bij een hogedrukgebied.)
Stijging langs een frontvlak
Wanneer warme en koude lucht elkaar ontmoeten wil de (lichtere) warme lucht over de zwaardere (koude) lucht heen schuiven.
Waar dit gebeurt spreken we van een front.
Afhankelijk van hoe snel die stijging is spreken we van stabiele of onstabiele lucht.
Stijging langs een front met onstabiele lucht.
De lucht die zich aan de achterzijde van het front bevindt is de naam van het front.
Koufront
Golfbeweging van de lucht
Lucht beweegt net als water.
Dat betekent dat zwaardere luchtdeeltjes, bijvoorbeeld met water of ijskristalletjes, minder snel op de wind zullen voortdrijven als de lichtere deeltjes.
En net als bij water zullen er dus golven ontstaan in de luchtlagen.
Door de stijgende lucht, op de golf zal er een adiabatische afkoeling ontstaan, omdat de luchtlaag meer afstand krijgt van het warme aardoppervlak.
Net als je hand die je verder van het haardvuur houdt.
(Adiabatisch wil zeggen: afkoeling zonder afgifte aan de omgeving).
Tijdens die stijging onstaan er wolken van het type Alto cumulus en Strato cumulus (zie verderop)
Daarbij is de golfbeweging soms goed waarneembaar.
De strepen zijn het golfdal en de wolkenbanen de golftoppen.
Convectie
"De beweging van een stof (meestal lucht of een vloeistof) die bij verwarming uitzet en opstijgt, en vervolgens afkoelt en weer daalt ". (Bron: Encyclo.nl) Wanneer we deze defintie loslaten op de vorming van wolken hebben we het dus over een bel warme lucht die opstijgt en waterdeeltjesmeeneemt en bij het "plafond" condenseert.
(Zie verderop).
De bekendste wolk tgv convectie is de onweerswolk.
Stijging langs een helling
Vochtige lucht van zee kan eenmaal op land obstakels tegen komen waardoor het alleen nog maar omhoog kan.
Bijvoorbeeld door bergen, maar bij zeer vochtige warme lucht kan een duinenrij al genoeg zijn.
Berucht/beroemd is wat dat betreft de westkust van Ierland.
Op deze foto is ook mooi te zien hoe verzadigde waterdruppeltje weer naar beneden kunnen zakken.
Ook is mooi te zien hoe het zicht op zeeniveau mooi helder is.
De lucht komt tegen de rotswand aan en kan alleen omhoog.
De temperatuur op het land is dusdanig dat daar het dauwpunt bereikt wordt.
Het water condenseert => wolkvorming en in dit geval mist.
Het punt, de hoogte, waarop de lucht zo hoog opgestuwd is dat het condenseert heet het optillingscondensatieniveau.
Vanaf dit punt kan het als mist blijven hangen, maar de lucht kan ook zo verzadigd raken dat er buien ontstaan.
Verdamping.
Wanneer water warm wordt gaan de waterdeeltjes trillen.
Op het moment dat ze hard genoeg trillen laten ze elkaar los en kunnen dan opstijgen.
Dit kennen we als stoom die we zien als water kookt.
Maar de deeltjes kunnen elkaar ook al bij veel lagere temperaturen loslaten.
Dat kan zelfs bij temperaturen onder nul.
Kijk maar naar het verschil van verse sneeuw en sneeuw dat al een paar dagen op de grond ligt.
Die deeltjes kunnen we niet zien en heet waterdamp.
De deeltjes stijgen mee met de warme lucht, tot ze zo ver afkoelen dat ze weer druppeltjes worden.
Ten gevolge van cohesie (aantrekkingskracht van atomen van dezelfde stofsoort) plakken de deeltjes weer aan elkaar (condenstatie) en worden zichtbaar: een wolk.
Hoe hoog de druppeltjes stijgen en dus hoe hoog de wolk hangt, hangt af van verschillende factoren.
Factoren voor wolkvorming.
Hoe een wolk eruit gaat zien en hoe hoog hij komt te hangen is afhankelijk van een aantal factoren.
1) Temperatuur van de stijgende lucht.
Hoe warmer de temperatuur van de lucht, hoe hoger het kan stijgen, en hoe meer waterdamp het kan bevatten.
2) Temperatuur van de hogere luchtlagen.
Hoe kouder de hogere luchtlaag hoe eerder de wolk gevormd wordt, want koude lucht ligt immers dichter bij het aardoppervlak. (Stijgt minder hoog).
3)Hoeveelheid te verdampen water.
Een zee bevat nu eenmaal meer water dan een steppe.
4) Aanwezigheid van condensatiekernen (Aerosolen.)
De deeltjes moeten zich ergens aan vast kunnen houden.
Dit zijn condensatiekernen, wat weer van alles kan zijn:
-Roetdeeltjes.
-Stofdeeltjes
-Zoutdeeltjes.
-Vliegas van verbrandingen of fabrieken.
-Fijnstof van voertuigen en fabrieken.
-Maar ook ijskristalletjes die al gevormd zijn in de hogere luchtlagen.
Het "Plafond"
Het opstijgen van de warme lucht en de waterdruppeltjes houdt op een gegeven moment op.
De lucht wordt te koud, de druppeltjes gaan condenseren en blijven hangen.
Feitelijk zakken ze in de wolk weer naar beneden, warmen weer op, stijgen weer , zakken weer etc. etc.
Dat punt waar dit proces begint heet het "plafond" of condensatielaag.
In een huis zit een plafond bovenaan, hier, in een wolk, onderaan:
De deeltjes koelen af, zakken naar beneden en komen op een luchtlaag die warm genoeg is om ze weer te verdampen.
Deze laag is meestal behoorlijk egaal.
Dan stijgen ze weer op, maar misschien wel net eventjes wat hoger dan de vorige keer => de bovenkant wordt bobbelig, de onderkant plat.
Het kan ook andersom:
Een egale koude luchtlaag waar de druppeltjes tegenaan komen, gaan dalen met een ongelijke warme laag onderaan.
Dan krijgen we een wolk die een platte bovenkant heeft en een plukkerige onderkant.
Dit zien we bijvoorbeeld bij een naderend warmtefront.
Een Cumulo Nimbus wolk is daar een mooi voorbeeld van.
Wolkensoorten
Omdat de vorming van wolken afhankelijk is van best wel veel factoren bestaan er ook vele wolkensoorten.
En elke wolkensoort kan ons iets vertellen over het (te verwachten) weer.
Ten eerste of er sprake is van stabiel weer of van onstabiel weer.
Stabiel weer zien we meestal gelaagde wolken. Langgerekt.
Onstabiel hoge stapelwolken.
Ook kunnen we de wolken indelen naar hoogte:
Hoog: > 6000m
Bron: KNMI
Middelhoog: 2000 - 6000m
Laag: < 2000m
Is de bewolking nog lager dan 2000m dan spreken we van nevel of mist.
In een weerkaart wordt een depressie als volgt weergegeven:
Het warmtefront rechts (van de halve bolletjes kan je een denkbeeldige W maken) en het koufront links (van zo'n driehoekje kan je een denkbeeldige K maken).
Uiteraard zien we de depressie hier van boven en is het schematisch getekend.
In werkelijkheid ziet een deressie eruit als onderstaande satellietfoto:
We zien dat aan de randen van de depressie de wolken uitelkaar geplukt worden als gevolg van de middelpunt vliedende kracht en de wind.
Naarmate we meer naar het midden van de depressie komen wordt het wolkendek steeds dichter en dikker.
Van de rand naar het midden van de depressie liggen de wolkenhoogtes ook van hoog naar laag.
Helemaal aan de buitenkant van de depressie kunnen zich ijskristalletjes bevinden die soms zichtbaar zijn als een kring om de zon of de maan.
"Kring om de maan, met het mooie weer gedaan".
"Kring om de zon, regen in de ton".
Dit is het allereerste signaal dat er een depressie nadert.
Naarmate de depressie dichterbij komt komen er dus steeds meer wolken op steeds lagere hoogtes die met steeds meer waterdamp gevuld zijn.
(In de buurt van het centrum zijn de wolken zo ver met water gevuld dat de druppels te zwaar worden, niet meer verdampen en naar beneden vallen als neerslag.)
Een doorsnede van een depressie ziet er dan ook als volgt uit:
Met rechts de hoge (cirrus) wolken en in het midden de lage (cumulus) wolken.
De namen van wolken gaan we het hierna over hebben.
Cirrus wolken
Zoals gezegd zitten aan de rand van de depressie de hoge uitelkaar geplukte wolken die Cirrus genoemd worden.
Het is dan altijd mooi weer, zodat ze ook wel mooi weer wolken genoemd worden, maar het slechte(re) weer komt er aan.
Cirrus betekent veerwolk. En dat is een goede naam.
Ze bestaan nog niet uit waterdruppels maar uit ijskristallen.
Hier kunnen de waterdruppels zich wel aan gaan hechten, waardoor ze groter worden: cumuleren (= stapelen, samenvoegen, opeenhopen) ; de cumulus wolk. (Cumulus = stapel)
Cirro Cumulus CC
Bij Cirrocumulus begint het eerste stadium van waterdeeltjes die aan elkaar blijven plakken en samen een "echte" wolk beginnen te vormen.
Het zijn nog niet echt schapenwolkjes, maar beginnen wel al samen te "klonteren".
De veervorm begint stilaan te verdwijnen, maar kan er nog wel tussen waarneembaar zijn.
Het zijn nog steeds hoge wolken.
Cirrostratus CS
Cirrostratus wolken zijn nog verder samengepakte cirro wolken die nu echte schapenwolken geworden zijn.
Vederwolken zijn zo hier en daar nog te zien.
Ze hangen al wat lager, maar zijn wel hoge wolken.
Ze hangen aan de "onderkant" van de stratosfeer, vandaar de naam.
Middelhoge wolken.
In de wolkenlaag onder de Cirrus bewolking bevinden zich in volgorde van hoog naar laag
Altostratus, Altocumulus, ('Alto'=Hoog) Nimbostratus.
De wolken in deze laag krijgen een meer gepronceerd uiterlijk.
Vederwolken zijn er niet meer.
Altostratus AS
Altostratuswolken zijn wolken die zich nog meer samengepakt hebben.
Ze kunnen al een min of meer gesloten wolkendek vormen, met hier en daar een klein stukje blauwe lucht.
De zon is nog net zichtbaar door deze laag.
Altostratuswolken kunnen ook bolvormig zijn, afhankelijk van de stijging van de lucht.
Kern van altostratus is dat het een min of meer gesloten dek vormt die nog vrij hoog hangt.
Nimbostratus NS
Wanneer altostratus meer water gaan bevatten worden ze een regenwolk.
Grijs, opeengepakt, een gesloten dek waar de zon niet meer doorheen komt.
De grijze kleur komt van waterdruppels die samenklonteren en regendruppels gaan vormen.
Ze zijn nog net licht genoeg om in de wolk te blijven hangen, maar een kleine daling in temperatuur in de wolk en het gaat regenen.
Nimbus = "regenwolk".
Lage wolken
Lage wolken zijn de wolken in de laag van 0 -2 km.
Ze kunnen dus de grond raken en zorgen dan voor mist.
Deze wolken bevinden zich aan de rand van het centrum van de depressie.
Deze laag bestaat uit:
Stratus ST
Stratocumulus SC
Cumulus CU
Cumulonimbus CB
Stratus ST
Wolken van het type stratus hebben vele verschijningsvormen.
Een aaneengesloten dek, met regen erin: "zwangere" wolk.
Geprononceerde grote wolken.
Eigenlijk heel grote schapenwolken, maar veel lager.
Ook weer vol met regen.
Een mix van bovengenoemde.
Ook is het mogelijk dat tgv wind in de luchtlaag de wolken weer uiteen waaien.
De wolken krijgen weer een Cirrus-achtig uiterlijk, maar hangen te laag om zo genoemd te worden.
Stratocumulus SC
Stratocumuluswolken zijn wolken in de onderlaag van de stratosfeer (zie overzichtsschema verderop), lager dan zo'n 2,5 kilometer.
Ze behoren dan ook tot de lage wolken.
Ze vormen een zo goed als aaneengesloten deken met hier en daar een gaatje waar de blauwe lucht of de zon doorheen te zien is.
Vaak zijn ze van het type "wattenbolletjes".
Bij deze bewolking is het meestal mooi weer met niet al teveel wind.
De wolken zijn echter wel veelal "zwanger", regen kan verwacht worden.
Op dagen als dit is het vaak lastig met laden en lossen.
Het ene moment sta je in de volle zon en kunnen alle luiken open, het volgende moment sta je met zijn allen de boel dicht te gooien omdat het regent.
Dit kunnen erg felle buien zijn.
Cumulus wolken.
Het woord Cumulus is al veel gevallen.
Zoals eerder gezegd betekent het woord: verzamelen, stapelen, bijeen komen.
De wolk komt in alle wolkenlagen voor, maar is vooral bekend in de lagere luchtlagen.
Tijdens het zien van cumuluswolken is het mooi weer, maar ze tonen aan dat er veel verticale stijging in de lucht zit.
Onstabiele lucht dus.
Ze kenmerken zich door een vrij egale onderkant en een hoog oplopende top die vaak met een bloemkoolvorm vergeleken wordt.
De basis van de wolken bevinden zich min of meer op dezelfde hoogte.
De basis is ten gevolge van het water grijs.
Wanneer ze waargenomen worden is het veelal mooi weer, maar door de onstabiele lucht kunnen ze in zeer korte tijd ontwikkelen tot regenwolken en buien veroorzaken.
De wolk is dan een cumulonimbuswolk geworden.
Cumulonimbus CB
Aan de Cumulonimbuswolk dienen we een apart hoofdstuk te wijden.
Het is meteorologisch een zeer interessante wolk.
Er gebeurt erg veel in een cumulonimbuswolk en de gevolgen daarvan zijn divers.
Op mooie zomerse dagen warmt het aardoppervlak zich sterk op.
Zo op de tweede helft van de middag is de aarde zo sterk opgewarmd dat er een zeer sterke stijging van de lucht plaats vindt ("updraft"), terwijl door de afnemende zon de temperatuur van de omringende lucht afneemt.
De waterdeeltjes komen dus heel hoog in de lucht, maar de omringende lucht is afgekoeld zodat er al vroeg condensatie plaatsvindt.
De stijging is zo sterk dat de gecondenseerde deeltjes met gemak omhoog gevoerd worden .
Door hun gewicht vallen ze, eenmaal op het hoogste punt aangekomen, met een hoge snelheid weer naar beneden,
Daar stuiten ze weer op de nog warme luchtlaag bij het aardoppervlak waardoor ze weer omhoog gestuwd worden, tezamen met nieuwe verdampte waterdeeltjes.
De wolk groeit.
In onderstaande film is mooi te zien hoe de aarde zich gedurende de time lapse aan het opwarmen is.
De eerste 30 seconden is er alleen sprake van condensatie, daarna begint het stapelproces, het culmineren.
Helemaal links in beeld is te zien hoe de wolken weer oplossen.
Dit kan meerdere oorzaken hebben.
Het kan zijn dat het aardoppervlak daar minder warm is en er daardoor minder stijging is en de laag met warme lucht dikker.
Het vocht in de wolken kan dan weer waterdamp worden.
Waarschijnlijk is het hier zo dat de heuvel rechts in beeld zorgt voor voldoende stijging om zo'n wolk te laten ontstaan. "Stijging langs een helling")
Links in beeld is het landschap weer vlak, waardoor er minder stijging is.
Het onstaan van een Cumulonimbuswolk timelapse. Bron: Zeevaartschooldocent, YouTube
Processen in een CB wolk
Wat voor processen vinden er in een CB wolk plaats?
Om het proces in een Cb wolk te begrijpen moeten we het eerst over het Wegener-Bergeron proces en coalescentie hebben.
Coalescentie: "Het samengaan of samensmelten van minuscule waterdruppeltjes tot grotere waterdruppels in een wolk. Uiteindelijk, wanneer de druppels zwaar genoeg zijn, vallen deze als regendruppels neer. " Bron: Encyclo.nl
Wegener-Bergeron proces:
Dit proces is genoemd naar de twee meteorologen die het ontdekt hebben.
Wolken bestaan deels uit waterdruppeltjes en deels uit ijskristallen.
De waterdruppeltjes kunnen in gewone en in onderkoelde toestand voorkomen.
Onderkoelde waterdruppeltjes ontstaan omdat waterdamp zo schoon is dat de deeltjes niet bevriezen, ook al is het ruim onder nul.
Voor bevriezen is namelijk ook "vervuiling" nodig waar het ijs zich aan kan hechten: stof, roet etc.
Die onderkoelde toestand blijft tot ongeveer -10ºC.
Je hebt dus feitelijk te maken met vloeibaar ijs.
Op dit punt moeten we het even hebben over dampspanning: Dampdruk (ook wel dampspanning) is de druk die de damp van een stof op de wanden van een gesloten ruimte uitoefent. Bron: Wikipedia Deze dampspanning is van ijs lager dan van water. Daardoor worden de deeltjes die van het onderkoelde water afkomen in één keer ijskristalletjes.
Dit heet verrijpen.
We kennen dit als de witte takken van een boom in de winter.
Maar je ziet het ook ontstaan in het vriesvak van de koelkast. In de chemie wordt dit proces sublimeren genoemd: het overgaan van een gas naar vaste vorm. En sublimatie van water vindt het beste plaats bij -13ºC aangezien het verschil in dampspanning dan het grootst is.
De ijskristalletjes zijn op hun beurt weer een mooi aangrijppunt voor nieuwe ijskristalletjes, waardoor de deeltjes relatief erg zwaar worden en snel naar beneden gaan vallen: Het Wegener-Bergeron proces.
Bron:YouTube, Bergeron Process, Bob Farell Samenvattend: Waterdamp dat in één keer ijs wordt, samenklontert met andere ijskristalletjes en daardoor zo zwaar dat het naar beneden valt.
Dus de caolescentie zorgt voor stijgende waterdruppeltjes en het Wegener-Bergeron proces voor een dalende beweging.
Dit proces kan doorgaan tot wel -23ºC.
In de laag van - 10 tot -23º zit dus een mix van ijsdeeltjes en (onderkoelde) waterdeeltjes.
Tijdens het dalen "vangen" de ijskristalletjes nog meer onderkoelde waterdeeltjes op die een waterlaagje om het ijskristalletje vormen en daarna bevriezen. (IJzel).
Dit zijn hagelkorrels.
Is de stijging zo sterk dat de hagelkorrels weer mee omhoog gaan dan zet zich nog meer onderkoeld water af, waardoor de korrels heel groot kunnen worden.
Soms wel zo groot als ping-pong- of zelfs tennisballen.
Op een gegeven moment zijn ze zo zwaar dat ze naar de aarde vallen.
Onderweg smelten ze meestal, waardoor het als water neer komt.
Dit is de reden dat er tijdens zomerse buien zo vaak zoveel water valt in korte tijd: grote hagelstenen die na het smelten grote waterdruppels worden en dat in een grote hoeveelheid.
Soms zijn de korrels echter zo groot dat ze onderweg niet genoeg kunnen smelten om waterdruppels te worden en komen ze neer als hagel.
RAW Rare summer hail storm. Bron:RT, YouTube
Ontstaan van een onweerswolk.
Door de sterke stijging (tot wel 15 km hoogte) van de warme lucht en de dalende koele lucht vindt er wrijving tussen de lucht- en stofdeeltjes.
Hierdoor kan er een potentiaalverschil ontstaan tgv statische elektriciteit.
Wanneer het potentiaalverschil te groot wordt moet deze afgevoerd worden.
Dit kan naar de aarde afgevoerd worden, maar ook naar een wolk die minder geladen is. (Horizontale bliksem)
Slow Motion Horizontal Lightning || ViralHog De bliksem heeft een voorkeur voor een punt dat lekker geleidt.
Dat hóeft niet persé het hoogste punt te zijn.
Een natte rioolputdeksel kan zomaar beter geleiden dan een kerktoren.
De bliksem zal dan voor de deksel kiezen.
Maar een hoog, smal en goed geleidend punt vind de bliksem het lekkerst:
De temperatuur in de baan van de bliksem kan wel op lopen tot 30.000ºC.
Ter vergelijking: de oppervlakte van de zon is gemiddeld 5500ºC
Alles wat zich in de baan van de bliksem bevindt verbrandt dus.
Waterdamp, stofdeeltjes, alles.
De baan van de bliksem heeft een vacuüm gecreëerd op zijn pad.
De omringende lucht "valt" met enorme vaart in het vacuümpad (implosie) hetgeen een klap veroorzaakt: de donder.
Captivating slow motion footage shows moment lightning strikes a beach | Mashable. Bron: Mashable, YouTube Door die enorm hoge temperatuur is van de plek waar de inslag plaatsvindt meestal niet veel meer over.
Lightning Striking Tree in 4K - Tree Catches on Fire !!! Bron: Pecos Hank, YouTube.
Van bovenaf is het een spectaculair gezicht.
Let ook op het noorderlicht.
Wind tijdens onweer.
Waarom kan het zo verschrikkelijk hard waaien tijdens een onweersbui?
Zoals hiervoor gezegd is er in de Cb wolk sprake van een sterk stijgende luchtstroom die ook wel updraft genoemd wordt.
Als er ergens iets stijgt moet er ook iets dalen, dus is er ook downdraft.
Anders zou er geen evenwicht zijn.
Er is dus al wind die ter grootte is van de heersende updraft.
Maar tijdens het vallen sleuren de hagelstenen of waterdruppels ook nog eens luchtdeeltjes met zich mee. ("Kielzog")
Aangezien de waterdruppels wel met zo'n 100km/u kunnen vallen spreken we al over windkracht 10.
Komt daar ook nog eens de downdraft bij dan lopen de windsnelheden al gauw op tot orkaankracht.
De wind "valt" dus eigenlijk naar het aardoppervlak.
Indien dit geconcentreerd gebeurt kletst de wind op de grond en verspreidt zich daarna alle kanten op naar de omgeving.
Als een emmer water die in één keer omgekeerd wordt.
Dit heet een "Downburst", zoals in 2011 tijdens Pukkelpop waarbij 5 doden te betreuren vielen.
Er is een aantal wolken die men heel weinig ziet omdat de omstandigheden waarin ze ontstaan maar zelden voorkomen.
Rolwolk
Tijdens een (onweers)bui kan het voorkomen dat een bel koude lucht opeens naar beneden zakt.
Wanneer er dan een laag warme lucht op het aard/zeeoppervlak ligt spreidt de bel zich uit over die laag als een emmer water die leeggegoten wordt op een harde ondergrond.
Maar de lucht glijdt ook weg en begint tijdens dat glijden op te warmen en stijgt weer waarbij het vocht in die lucht condenseert en een wolk wordt.
Tijdens het stijgen sleurt de dalende koude lucht de stijgende luchtdeeltjes met het vocht weer mee naar beneden waarna het proces zich herhaalt.
De lucht draait dus om zijn eigen horizontale as.
De bui duwt dit zogenaamde "gustfront" voor zich uit waardoor de rolwolk zich verplaatst.
Rolwolk boven Nieuw Vennep. Bron: Weerplaza
Shelf cloud (Plankwolk)
Een shelf cloud (plankwolk) is het zusje van de rolwolk maar verschilt erin dat de wolk niet om zijn as gaat rollen.
De voorwaartse beweging is zo snel dat de opstijgende beweging teniet gedaan wordt.
Omdat de stuwende factor aan de zijkanten van de bui minder heftig is dan in het midden heeft een shelfcloud vaak een gebogen vorm en wordt daarom ook wel een Arcuswolk genoemd.
De voorwaartse beweging kan zo snel zijn dat er wind aan vooraf kan gaan tot wel 100 km/u (10-11 Bft)
Bron: RTL nieuws
Straalstroomwolk
In de allerbovenste luchtlagen waait een wind (op NB van west naar oost) die wel tot 600 km/u kan bereiken.
Ter vergelijking: windkracht 10-11 is 110km/u.
De snelstromende lucht sleurt Cirruswolken met zich mee in de richting van de wind.
Dit soort wolken zijn vaak ook op afstand vaan een hurricane waar te nemen en wijzen dan in de richting van het centrum van de orkaan.
Down Burst, Micro Burst.
Wind
De eerste windstoten treden meestal op aan de rand van de bui. Het gebied met windstoten kan soms enkele kilometers breed zijn. De wind aan het aardoppervlak steekt al op voor de eerste druppels vallen. De zware bui is nog op afstand terwijl de wind binnen een paar minuten kan toenemen tot meer dan 100 kilometer per uur. Dat is heel verraderlijk, zeker voor watersporters die geen kant meer op kunnen en ook voor het wegverkeer.
Valwind
Het windveld bij een buienwolk kan ook kleiner zijn. De kou stort dan in een klein gebied met een doorsnede van slechts een kilometer omlaag. De lucht raakt daarbij in een versnelling waardoor de wind toeneemt. Op het aardoppervlak zoekt de kou met die enorme snelheid een weg in allerlei richtingen. De lucht spat als het ware uiteen.
Zo’n valwind (ook wel downburst genoemd) is vooral gevaarlijk door de plotselinge windtoename. De krachten die vrijkomen zijn groot en kunnen in een gebied van vele honderden meters breed en kilometers lengte schade aanrichten. Bij een valwind liggen de getroffen objecten in min of meer rechte lijnen in de richting van de wind. (Bron: KNMI)
Als de lucht dan ook nog eens verzadigd is met vocht kan er een zeer krachtige stortbui plaatsvinden.
Mist
Inleiding
Mist zijn microsopisch kleine waterdruppeltjes die het zicht belemmeren.
We spreken van mist als het zicht minder is dan 1000 meter.
Zicht > 1000 meter: nevel / heiïg "Haze"
Zicht 400 - 1000 meter: mist. "Fog"
Zicht 50 -400 meter: dichte mist "Heavy Fog"
Zicht < 50m zeer dichte mist "Dense Fog"
Om te begrijpen wat mist is moeten we naar de basis van het ontstaan ervan: condensatie.
En we kennen het allemaal:
Condens ontstaat als waterdamp op een koud oppervlak terecht komt.
Op een glas bier vinden we het fijn.
Op een raam wordt het al een stuk irritanter.
En op zee is het meer dan irritant, dan wordt het (ondanks het gebruik van radar) gevaarlijk.
Mist kan meerdere oorzaken hebben, maar het onstaat dus altijd doordat lucht afkoelt waardoor waterdamp condenseert tot waterdruppeltjes.
Condensation. How it Works. (Bron; Rebecca Beard. YouTube)
De druppeltjes zijn zo klein dat ze blijven zweven.
Feitelijk hangen er dus wolken op het aardoppervlak.
En net als met het vormen van wolken heeft mist dus miniscuul kleine deeltje in de lucht nodig om op te kunnen condenseren: aerosolen.
Net als je adem tegen een koud raam.
Tussen je mond en het raam zie je geen condens. Maar eenmaal op het raam kunnen de warme vochtdeeltjes condenseren tegen het oppervlak van het raam.
Mist kan dus ontstaan door zeer laag hangende bewolking, maar kan ook onstaan vanuit het water- of aardoppervlak.
Onstaat het door: Afkoelen dan spreken we over stralings- en advectievemist. Mengen dan spreken we over slootjesmist of arctische zeerook Combinatie van beiden dan spreken we van regen- of frontmist.
Een voorwaarde is wel dat de gecondenseerde waterdruppeltjes in de buurt van elkaar moeten blijven.
Er zal dus nooit (veel) wind staan tijdens mist.
Overigens ontstaat het slechte zicht niet zozeer doordat er waterdruppeltjes in de lucht hangen.
Je kunt best een redelijke afstand door water kijken, zoals in een zwembad.
Maar de waterdruppeltjes werken als kleine prisma's en verstrooien het licht.
Er valt dus veel minder licht op je netvlies, waardoor je niet goed kunt zien wat er zich achter de waterdruppeltjes bevindt
Voorwaarden voor mist zijn dus:
- Koude lucht op een warm oppervlak.
- Vocht in de lucht.
- Geen of zeer weinig wind.
- Aerosolen.
- Ook moet het zo goed als onbewolkt zijn, zodat de lucht goed kan afkoelen.
Bij bewolkte omstandigheden blijft de warmte onder de wolken hangen en kan de lucht niet genoeg afkoelen.
Door deze factoren is het erg moeiljk om een mistverwachting te maken.
De factoren kunnen wel verwacht worden, maar of er in plaats A wel mist komt en in plaats B niet is erg moeilijk.
Er hoeft maar een beetje wind te staan
En warme lucht op een koud oppervlak dan?
Geeft dat geen mist?
Jazeker, zie maar het voorbeeld op een raam.
Maar op zee zal het niet gebeuren, daar warme lucht opstijgt.
Ook dan stuit het op een gegeven moment op een koud oppervlak en vormt dan mist.
Alleen dan zien we het als wolken.
Soorten mist
Advectieve mist
Advectieve mist.
Advectieve mist onstaat door straling.
Warme lucht wordt aangestraald door iets dat koud is.
Bovenstaande foto is gemaakt in augustus in Baydaratskaya Bay (Siberië N-Rusland).
Het water is koud (8-10ºC) en de lucht kan wel oplopen tot een graad of 15-20.
Hier op de foto ligt er achter het schip zelfs nog ijs.
Is de lucht dan ook nog rijk aan vocht, en wordt het aangestraald door het ijs dat nog op de zee ligt, dan condenseert het vocht in de lucht en krijg je mist.
Deze mist kennen we op land vooral van de mist in boerenslootjes zo aan het begin van de herfst, maar ook wel in het vroege voorjaar.
De laag mist kan uit de slootjes opstijgen en zich uitspreiden over het naastgelegen land.
Dit land moet dan wel ook nog een zekere warmte bevatten.
Dan blijft de mist op het land liggen.
De laag kan best wel een aardige dikte bereiken.
De Golden Gate Bridge in San Fransisco heeft een doorvaarthoogte van 67 meter.
Wanneer er wel een (heel klein) beetje wind staat kan de mist zich ook naar boven uitbreiden.
Er zijn lagen bekend van wel 200 meter dik.
Een hele aparte vorm van advectieve mist is zeemist.
Bij aflandige wind wordt warme vochtige lucht over de zee geblazen.
Tijdens het over de zee geblazen worden koelt de bel lucht af en op enige afstand van de kust ontstaat dan mist.
Dit vindt vaak plaats in het vroege voorjaar als het land al opwarmt maar de zee nog koud is.
Je kan dus in dichte mist varen en eenmaal bij het land opeens prima zicht hebben.
(Andersom kan ook, dan zijn de omstandigheden precies omgekeerd)
Het kan een sherp afgebakend gebied zijn.
Op een groot schip kan het zijn dat het voorschip in prima zicht zit en men op de brug op het achterschip het voorschip niet eens kan zien.
Menging
Mist kan ook onstaan door menging.
Een bekend voorbeeld daarvan is het "wolkje" uit je mond als je tijdens vorst praat.
Nu is de omringende lucht koud en droog en de uitgeademde lucht warm en vochtige.
Door de menging met elkaar komen beide soorten luchtdeeltjes met elkaar in contact en kunnen de waterdeeltjes condenseren op aerosolen.
Doordat de lucht zo droog is (en koud) verdampen de deeltjes zeer snel en koelen ook heel snel af en verdwijnen ze ook weer snel.
Dit soort mist kun je nog wel eens verwachten in bijvoorbeeld fjorden.
Bijvoorbeeld in het najaar/vroege winter als koude lucht van de bergen afzakt en de relatief warme vochtige lucht boven het water raakt.
Zeker bij weinig of geen wind kan deze mist zeer hardnekkig zijn.
Regenmist
Als er relatief warme regen op een (bijna windstille) dag naar een relatief koud aardoppervlak valt kan er mist ontstaan.
Het zijn niet de regendruppels die de mist gaan vormen, maar de koude luchtlaag bij het aard/zeeoppervlak die verzadigd raakt met vocht en daardoor gaat condenseren.
Deze vorm van mist komt nogal eens voor in het vroege voorjaar op koude zeeën zoals het noordelijke deel van de Noordzee, de Baltic en de (Ant) Arctische streken.
Frontmist
Zoals we weten is een front de scheiding tussen warme en koude lucht.
In dat gebied vinden veel meteorologische processen plaats.
Onder meer de vorming van wolken.
Raken die wolken helemaal verzadigd, dan gaat het regenen.
Maar de combinatie van temperatuur, dauwpunt en wind kan zodanig zijn dat de wolkvorming doorgaat tot het aard/zeeoppervlak.
Dat noemen we frontmist.
We varen dan feitelijk door wolken die niet de tijd hebben gehad om te gaan regenen.
Oplossen van mist
Hoe kan mist nu weer oplossen?
Weten we de onstaanseisen van mist nog?
- Koude lucht op een warm oppervlak.
- Vocht in de lucht.
- Geen of zeer weinig wind.
- Aerosolen.
- Ook moet het zo goed als onbewolkt zijn, zodat de lucht goed kan afkoelen.
Als één van deze omstandigheden verdwijnen zal de mist dat ook doen, of op zijn minst minder worden.
Kunnen we daar zelf veel mee?
nee.
Wij kunnen het niet opeens gaan doen waaien.
Ook kunnen we niet opeens zorgen dat het bewolkt wordt.
Maar als we beseffen met wat voor mist we te maken hebben kunnen we misschien wel naar een gebied varen waar de omstandigheden gunstiger zijn.
Als er achter het front niet teveel wind staat kunnen we misschien door het front varen in de warme lucht zodat de mist oplost.
Zeemist onstaat vaak op enige afstand van de kust zoals op deze luchtopname van zeemist bij The Needles (Isle of Wight, UK) goed is te zien.
Men zou het dichtsbijzijnde kuststation kunnen oproepen om te vragen hoe het zicht daar is en als dat beter is dicht onder de kust kunnen varen.
Wellicht varen we in de buurt van een industrie met veel aerosolen in de lucht.
Op deze foto is te zien hoe de uitstoot van Tata Steel in IJmuiden al nevel begint te vormen boven de zee.
Misschien is het mogelijk om juist verder de zee op te gaan om zo mist te ontwijken.
Vaak zal er helemaal niets aan te doen zijn en moet je er gewoon doorheen.
Het arrangement Meteo: Wolken en mist is gemaakt met
Wikiwijs van
Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt,
maakt en deelt.
Auteur
Menno Jacobs
Laatst gewijzigd
2024-09-29 17:05:37
Licentie
Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding 4.0
Internationale licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding vrij bent om:
het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of
bestandsformaat
het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken
voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden.
Deze Wiki is gebaseerd op de lesboeken Meteorologie van WA van IJzeren,Maritieme Meteorlologie 2019 van H.W. Huizinga en J.A.M. Brouwer en informatie van het KNMI en The Metoffice.(Internet) De bron van foto's en filmpjes wordt indien bekend bij de media vermeld.
Aanvullende informatie over dit lesmateriaal
Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar:
Toelichting
Hoe onstaan wolken en mist?
Wat zeggen wolken over het te verwachten weer?
Eindgebruiker
leerling/student
Moeilijkheidsgraad
gemiddeld
Meteo: Wolken en mist
nl
Menno Jacobs
Menno Jacobs
2024-09-29 17:05:37
Hoe onstaan wolken en mist?
Wat zeggen wolken over het te verwachten weer?
Leeromgevingen die gebruik maken van LTI kunnen Wikiwijs arrangementen en toetsen afspelen en resultaten
terugkoppelen. Hiervoor moet de leeromgeving wel bij Wikiwijs aangemeld zijn. Wil je gebruik maken van de LTI
koppeling? Meld je aan via info@wikiwijs.nl met het verzoek om een LTI
koppeling aan te gaan.
Maak je al gebruik van LTI? Gebruik dan de onderstaande Launch URL’s.
Arrangement
IMSCC package
Wil je de Launch URL’s niet los kopiëren, maar in één keer downloaden? Download dan de IMSCC package.
Wikiwijs lesmateriaal kan worden gebruikt in een externe leeromgeving. Er kunnen koppelingen worden gemaakt en
het lesmateriaal kan op verschillende manieren worden geëxporteerd. Meer informatie hierover kun je vinden op
onze Developers Wiki.
