De ene druppel is de andere niet...
De ene druppel is de andere niet...
Wat gebeurt er eigenlijk in de atmosfeer, voordat er grote druppels of juist motregenspatten de grond bereiken? We geven het antwoord. En aan het einde van dit verhaal werpen we even een blik op orkaan Nadine die dinsdag op de Europese weerkaart verschijnt. Zij lijkt een bedreiging voor de Azoren te vormen.....
Cumulonimbus met aan de top ervan de ijle sluierwolken bestaande uit ijskristallen, beschenen door de laagstaande zon. Foto: Tonny Morsink.
Uiteraard geen regen zonder bewolking. Voor de vorming van wolken zijn zogeheten aerosolen noodzakelijk. Het zijn zeer kleine deeltjes die bestaan uit een mengsel van stof of vloeistofdruppels in een gas. Hun grootte varieert tussen 0,2 en 200 micrometer. Een voorbeeld van een aerosol die bestaat uit vaste deeltjes is rook. Een aerosol met vaste deeltjes kan ontstaan uit natuurlijke bronnen, zoals zand of zeezout, of door menselijke activiteiten, bijvoorbeeld roet. Aerosolen dienen als zogeheten condensatiekernen voor wolken. De waterdamp in de verzadigde lucht hecht zich aan de deeltjes en er ontstaan dan zeer kleine waterdruppels met een doorsnee van ongeveer 10 micrometer.
De te verwachten weerkaart voor a.s. dinsdagochtend 6 UTC, 8 uur lokale tijd.
Warme bewolking
De soort bewolking bepaalt de grootte van regendruppels. We maken onderscheid tussen koude en warme wolken. Laaghangende bewolking in de onderste 2 kilometer van de atmosfeer is warmer dan hoge bewolking, zoals sluierwolken die op minimaal 6 kilometer hoogte voorkomen. Bij warme, dus laaghangende, wolken is er steeds uitwisseling met de omgevingslucht en dat leidt tot verdamping van waterdruppeltjes bij drogere lucht, terwijl in vochtigere lucht er juist meer waterdruppeltjes worden gevormd.
De te verwachten weerkaart voor a.s. woensdag 12 UTC, 14 uur.
Coalescentieproces
Bij een hoge concentratie aan aerosolen is er een groot aantal kleine waterdruppels aanwezig. Als ze een bepaalde grootte hebben bereikt, werkt de zwaartekracht op hen en vallen ze omlaag. Door de opwaartse luchtstromen in de wolken breken de grote druppels en vallen in vele kleine druppels uiteen. En doordat de druppeltjes niet allemaal even groot zijn, vallen ze bovendien niet allemaal even snel; de grotere druppels kunnen de kleinere inhalen en invangen, waardoor ze geleidelijk groeien. Uiteindelijk gaan ze zo sneller vallen en kunnen ze na herhaald samensmelten als regen- of motregendruppeltje uit de wolk vallen. Dit proces heet het 'coalescentieproces'. Vandaar dat de druppeltjes meestal als motregen of lichte regen de grond bereiken met een snelheid van ongeveer 70 cm/s. Deze neerslag komt vaak voorafgaand aan warmtefronten voor. De diameter van motregendruppeltjes is kleiner dan 0,5 mm, de neerslagintensiteit bedraagt minder dan 1 mm per uur. Zijn de waterdruppeltjes groter, dan valt er lichte regen met geringe intensiteit.
Weerkaart voor a.s. donderdag 12 UTC, 14 uur.
Koude wolken
Bij koude wolken is het mengsel van ijsdeeltjes en waterdruppeltjes van belang. Als de temperatuur in de wolken onder het vriespunt ligt, zijn de waterdruppels zoals we dat noemen onderkoeld. Als de temperatuur tussen -10 en -23 graden uitkomt, worden er ijskristallen gevormd. Zij komen dan naast de onderkoelde druppeltjes voor, de 'gemengde wolk'. Gemengde wolken hebben vaak een grote verticale afmeting, denk daarbij aan de Cumulonimbus-wolk (Cb). Bij een temperatuur van -40 graden bestaat een wolk alleen nog maar uit ijskristallen. Dat is sluierbewolking, cirrus, het type hoge bewolking.
Weerkaart voor volgende week zaterdag, 22 september 2 uur.
Wegener-Bergeronproces
Bij koude wolken is het ontwikkelingsproces van de regendruppel anders dan bij warme wolken. Reden daarvoor is een hogere dampspanning boven ijs dan boven water bij dezelfde temperatuur. Het verschil in dampspanning brengt een waterdamptransport op gang van de waterdruppeltjes (hoge dampdruk) naar de ijskristallen (lage dampdruk). Met andere woorden: de waterdruppeltjes verdampen en de ijskristalletjes groeien aan ten koste van de waterdruppeltjes. De kristallen worden groter en zwaarder en vallen als sneeuw of motsneeuw omlaag. Dit proces heet het Wegener-Bergeron proces, genoemd naar de ontdekkers.
En de kaart geldig voor volgende week zondag, 23 september 14 uur. Nadine maakt gedurende de dagen een aparte draaibeweging, ja, een pirouette!
Het Wegener-Bergeron proces is voor de neerslag die in Nederland en in andere gebieden op gematigde breedten valt, verreweg het belangrijkst. De meeste neerslag in Nederland begint dan ook als sneeuw; dit geldt ook voor de zomer. Doordat de temperatuur van de lucht aan het aardoppervlak en in een dikke laag daarboven gewoonlijk boven nul is, heeft de sneeuw voldoende gelegenheid te smelten en als regen op de grond terecht te komen. Soms is de lucht tussen wolk en aardoppervlak zo droog, dat alle neerslag verdampt voordat die de grond bereikt. Ondanks dat geeft de radar in zulke gevallen echo's en wekt het radarbeeld de indruk dat er ook op de grond regen valt. Afhankelijk van de temperatuur en van eventuele op- en neerwaartse bewegingen in en onder een wolk ontstaan verschillende neerslagvormen. Vooral bij temperaturen rond het vriespunt is er een grote variëteit.
Nadien komt Nadine...
Tot slot even een blik op orkaan Nadine op de Atlantische Oceaan. Op moment van schrijven woedden rond het oog, het centrum van de orkaan, windsnelheden van 65 knopen met windvlagen tot 80 knopen, oftewel 120 km/u met vlagen tot 148 km/u, en dat neemt nog iets toe. De verwachting is dat zij rond het midden van de komende week richting de Azoren trekt en zowel het Amerikaanse als Europese computermodel laat haar later in de week vervolgens een pirouette draaien, maar beiden zijn ook weer verschillend in precieze trekrichting(en). Dus is het nu nog maar helemaal de vraag of de Azoren worden bereikt en zo ja, hoe hard de wind dan wordt. Verder kan ook de extreme regenval van belang worden. Minimaal 100 millimeter regenwater is geen uitzondering bij dit soort weersystemen.
Bekijken we nu alleen even het Europese model van afgelopen nacht, althans zijn hoofdberekening, dan zou Nadine met windkracht 9 à 10 de Azorenarchipel kunnen aandoen woendagavond en ook a.s. donderdag, met en vooral ook erg veel regen....Alleen São Miguel zou volgens deze berekening net uit de meest extreme regen en wind kunnen blijven. Wordt ongetwijfeld vervolgd de komende dagen.
Bron: Meteo Consult
Wat gebeurt er eigenlijk in de atmosfeer, voordat er grote druppels of juist motregenspatten de grond bereiken? We geven het antwoord. En aan het einde van dit verhaal werpen we even een blik op orkaan Nadine die dinsdag op de Europese weerkaart verschijnt. Zij lijkt een bedreiging voor de Azoren te vormen.....
Cumulonimbus met aan de top ervan de ijle sluierwolken bestaande uit ijskristallen, beschenen door de laagstaande zon. Foto: Tonny Morsink.
Uiteraard geen regen zonder bewolking. Voor de vorming van wolken zijn zogeheten aerosolen noodzakelijk. Het zijn zeer kleine deeltjes die bestaan uit een mengsel van stof of vloeistofdruppels in een gas. Hun grootte varieert tussen 0,2 en 200 micrometer. Een voorbeeld van een aerosol die bestaat uit vaste deeltjes is rook. Een aerosol met vaste deeltjes kan ontstaan uit natuurlijke bronnen, zoals zand of zeezout, of door menselijke activiteiten, bijvoorbeeld roet. Aerosolen dienen als zogeheten condensatiekernen voor wolken. De waterdamp in de verzadigde lucht hecht zich aan de deeltjes en er ontstaan dan zeer kleine waterdruppels met een doorsnee van ongeveer 10 micrometer.
De te verwachten weerkaart voor a.s. dinsdagochtend 6 UTC, 8 uur lokale tijd.
Warme bewolking
De soort bewolking bepaalt de grootte van regendruppels. We maken onderscheid tussen koude en warme wolken. Laaghangende bewolking in de onderste 2 kilometer van de atmosfeer is warmer dan hoge bewolking, zoals sluierwolken die op minimaal 6 kilometer hoogte voorkomen. Bij warme, dus laaghangende, wolken is er steeds uitwisseling met de omgevingslucht en dat leidt tot verdamping van waterdruppeltjes bij drogere lucht, terwijl in vochtigere lucht er juist meer waterdruppeltjes worden gevormd.
De te verwachten weerkaart voor a.s. woensdag 12 UTC, 14 uur.
Coalescentieproces
Bij een hoge concentratie aan aerosolen is er een groot aantal kleine waterdruppels aanwezig. Als ze een bepaalde grootte hebben bereikt, werkt de zwaartekracht op hen en vallen ze omlaag. Door de opwaartse luchtstromen in de wolken breken de grote druppels en vallen in vele kleine druppels uiteen. En doordat de druppeltjes niet allemaal even groot zijn, vallen ze bovendien niet allemaal even snel; de grotere druppels kunnen de kleinere inhalen en invangen, waardoor ze geleidelijk groeien. Uiteindelijk gaan ze zo sneller vallen en kunnen ze na herhaald samensmelten als regen- of motregendruppeltje uit de wolk vallen. Dit proces heet het 'coalescentieproces'. Vandaar dat de druppeltjes meestal als motregen of lichte regen de grond bereiken met een snelheid van ongeveer 70 cm/s. Deze neerslag komt vaak voorafgaand aan warmtefronten voor. De diameter van motregendruppeltjes is kleiner dan 0,5 mm, de neerslagintensiteit bedraagt minder dan 1 mm per uur. Zijn de waterdruppeltjes groter, dan valt er lichte regen met geringe intensiteit.
Weerkaart voor a.s. donderdag 12 UTC, 14 uur.
Koude wolken
Bij koude wolken is het mengsel van ijsdeeltjes en waterdruppeltjes van belang. Als de temperatuur in de wolken onder het vriespunt ligt, zijn de waterdruppels zoals we dat noemen onderkoeld. Als de temperatuur tussen -10 en -23 graden uitkomt, worden er ijskristallen gevormd. Zij komen dan naast de onderkoelde druppeltjes voor, de 'gemengde wolk'. Gemengde wolken hebben vaak een grote verticale afmeting, denk daarbij aan de Cumulonimbus-wolk (Cb). Bij een temperatuur van -40 graden bestaat een wolk alleen nog maar uit ijskristallen. Dat is sluierbewolking, cirrus, het type hoge bewolking.
Weerkaart voor volgende week zaterdag, 22 september 2 uur.
Wegener-Bergeronproces
Bij koude wolken is het ontwikkelingsproces van de regendruppel anders dan bij warme wolken. Reden daarvoor is een hogere dampspanning boven ijs dan boven water bij dezelfde temperatuur. Het verschil in dampspanning brengt een waterdamptransport op gang van de waterdruppeltjes (hoge dampdruk) naar de ijskristallen (lage dampdruk). Met andere woorden: de waterdruppeltjes verdampen en de ijskristalletjes groeien aan ten koste van de waterdruppeltjes. De kristallen worden groter en zwaarder en vallen als sneeuw of motsneeuw omlaag. Dit proces heet het Wegener-Bergeron proces, genoemd naar de ontdekkers.
En de kaart geldig voor volgende week zondag, 23 september 14 uur. Nadine maakt gedurende de dagen een aparte draaibeweging, ja, een pirouette!
Het Wegener-Bergeron proces is voor de neerslag die in Nederland en in andere gebieden op gematigde breedten valt, verreweg het belangrijkst. De meeste neerslag in Nederland begint dan ook als sneeuw; dit geldt ook voor de zomer. Doordat de temperatuur van de lucht aan het aardoppervlak en in een dikke laag daarboven gewoonlijk boven nul is, heeft de sneeuw voldoende gelegenheid te smelten en als regen op de grond terecht te komen. Soms is de lucht tussen wolk en aardoppervlak zo droog, dat alle neerslag verdampt voordat die de grond bereikt. Ondanks dat geeft de radar in zulke gevallen echo's en wekt het radarbeeld de indruk dat er ook op de grond regen valt. Afhankelijk van de temperatuur en van eventuele op- en neerwaartse bewegingen in en onder een wolk ontstaan verschillende neerslagvormen. Vooral bij temperaturen rond het vriespunt is er een grote variëteit.
Nadien komt Nadine...
Tot slot even een blik op orkaan Nadine op de Atlantische Oceaan. Op moment van schrijven woedden rond het oog, het centrum van de orkaan, windsnelheden van 65 knopen met windvlagen tot 80 knopen, oftewel 120 km/u met vlagen tot 148 km/u, en dat neemt nog iets toe. De verwachting is dat zij rond het midden van de komende week richting de Azoren trekt en zowel het Amerikaanse als Europese computermodel laat haar later in de week vervolgens een pirouette draaien, maar beiden zijn ook weer verschillend in precieze trekrichting(en). Dus is het nu nog maar helemaal de vraag of de Azoren worden bereikt en zo ja, hoe hard de wind dan wordt. Verder kan ook de extreme regenval van belang worden. Minimaal 100 millimeter regenwater is geen uitzondering bij dit soort weersystemen.
Bekijken we nu alleen even het Europese model van afgelopen nacht, althans zijn hoofdberekening, dan zou Nadine met windkracht 9 à 10 de Azorenarchipel kunnen aandoen woendagavond en ook a.s. donderdag, met en vooral ook erg veel regen....Alleen São Miguel zou volgens deze berekening net uit de meest extreme regen en wind kunnen blijven. Wordt ongetwijfeld vervolgd de komende dagen.
Bron: Meteo Consult
