Voetzoekers
Voetzoekers
Afgelopen vrijdag spraken we aan het eind van het verhaal op deze plek over een bui van het type multicel. Zonder veel uitleg. Vandaag duiken we er dieper in: de multicel. De voetzoeker onder de buien.
Buien dus, geen regen…
Straks dus meer over de multicelbui. Maar eerst – want van belang voor dit verhaal - het verschil tussen wat meteorologen ‘regen’ noemen, en wat ‘buien’. Hoewel in beide gevallen het eindresultaat hetzelfde is - het neerslaan van water op het aardoppervlak – zijn er tussen beide verschillen, zowel in de ontstaanswijze als in de kenmerken van de neerslag.
Regen
Regen ontstaat wanneer over een uitgestrekt gebied een luchtlaag ‘en masse’ wordt opgetild. Dit gebeurt bij het binnendringen van een nieuwe luchtsoort (kouder of warmer) dan wel gedwongen stijging door bergketens. De bewolkingsopbouw is bij regen voornamelijk horizontaal gelaagd van karakter, in de meteorologie ook wel ‘stratiform’. We spreken daarbij van ‘stratiforme neerslag’, ofwel ‘regen’.
Buien
Buien ontstaan door grote verschillen tussen kou in de bovenlucht en relatieve warmte lucht aan het aardoppervlak (of eventueel enkele kilometers daarboven). Dit verschil in temperatuur levert snel opstijgende luchtbellen op (warme lucht is lichter dan koude). De luchtbellen koelen bij die stijging af, en indien er genoeg vocht in de lucht aanwezig is, condenseert een deel daarvan. Het gevolg: wolkvorming en eventueel de ontwikkeling van een regenbui. Dit type bewolking is verticaal opgebouwd (denk aan stapelwolken) en wordt ook wel cumuliforme bewolking genoemd. We spreken daarbij van ‘convectie neerslag’, ofwel ‘buien’.
Mixvorm
Vandaag hebben we het over het tweede type, buien dus. Daarbij moeten we wel de aantekening maken dat beide typen (regen en buien) gemengd voor kunnen komen. Denk bijvoorbeeld aan het overtrekken van een koufront in de zomer. De binnenstromende koude lucht schuift daarbij op grote schaal en met geweld onder de aanwezige warmte. Dit levert ‘en masse’ optilling van de warme luchtlaag op met daarbij over een groot gebied horizontaal gelaagde bewolking, maar tegelijkertijd heeft de neerslag voor een gedeelte tevens een buiig karakter.
Eéncellige buien: te traag voor het grote werk
Vandaag hebben we het echter over ‘puur convectieve’ buien: ‘losse’ bui-exemplaren dus. En daarbinnen het type multicel. Om dit soort buien goed uit te kunnen leggen, is het belangrijk te begrijpen hoe een ‘normale’ bui in elkaar steekt. We hebben het hier over het veruit ‘t vaakst voorkomende type: de ééncellige bui. Een bui ontstaat als volgt. Warme luchtbellen van boven het aardoppervlak (water of land, maakt niet uit) stijgen op. De lucht koelt daarbij af en er vindt condensatie en buivorming plaats. De natuur zoekt altijd evenwicht. Ter compensatie vinden dan ook dalende luchtbewegingen plaats. Die gebeuren deels buiten, maar het heftigst in de wolk zelf. Deze koude lucht hoog uit de buienwolk stort zich uit op het aardoppervlak. Dit zijn de windstoten, waarmee sommige buien gepaard gaan. Ook wel de ‘outflow’ van de bui.
Kort leven
Die uitstroom van de koude lucht zorgt ervoor dat het voor de bui uit al iets afkoelt. Bij een ééncellige bui staat er op de hoogte waarop de bui aangestuurd wordt te weinig wind. Dit kan als er sowieso weinig wind staat hogerop in de atmosfeer of als de bui niet hoog genoeg is uitgegroeid, waardoor stevige wind op grote hoogte geen grip op de bui kan krijgen. Hoe dan ook, het eindresultaat is dat de bui ‘te langzaam’ trekt. ‘Te langzaam’, omdat de voeding van de bui (de warmte aan het aardoppervlak) door de ‘outflow’ van koude lucht steeds flink wordt verminderd of zelfs helemaal teniet wordt gedaan. Geen voeding betekent vrijwel direct het inzakken van het bui-exemplaar. Zo gaat dat dus met een reguliere, ééncellige bui. Een soms krachtig, maar kort leven.
Soms kan het zo lijken dat een dergelijke ééncellige wél heel lang stand houdt. In werkelijkheid zakt de bui echter gewoon in, maar doordat er stroomopwaarts voldoende warmte en/of vocht aanwezig blijft om keer op keer een nieuwe ééncellige bui te laten ontstaan. Maar de bui zelf valt dan steeds wel even verderop, vlak naast het brongebied, waardoor er steeds voeding is voor weer een nieuwe bui die vervolgens stroomafwaarts meteen weer inzakt. Keer op keer op keer. Op die manier kan de hoeveelheid neerslag overigens alsnog extreem worden. Denk aan de aanhoudende buiproductie die in de late zomer en in de herfst soms boven de Noordzee, het IJsselmeer of de Zeeuwse wateren te zien is. De ene na de andere bui trekt dan over één bepaalde kustregio. Dat gaan we de komende weken vrijwel zeker nog één of meerdere keren zien. Dat hoort bij de tijd van het jaar.
Een multicel: de voetzoeker onder de buien
Tot zover de meest voorkomende buiensoort, het ééncellige exemplaar. Er zijn namelijk ook bepaalde ‘losse’ buien die het wél een stuk langer op eigen kracht weten vol te houden. Dit komt doordat ze hun voeding (warmte) onderweg behouden. Daarbij zijn er twee typen: de op deze plek al vaker besproken gevaarlijke ‘supercel’ en de variant waar we het vandaag over hebben: de multicel.
Twee voorwaarden: extreem onstabiel en een stevige bovenstroming
Multicelbuien kunnen ontstaan in situaties waar er naast een extreem onstabiele opbouw van de atmosfeer ook sprake is van flink wat wind hogerop in de atmosfeer.
Van één cel tot multicel
Het begint allemaal met het ontstaan van een simpele ééncellige bui. Op het moment dat de buienwolk eenmaal hoog genoeg is uitgegroeid, komt ze in de stevige bovenstroming terecht. De bui begint zich te verplaatsen. Tegelijkertijd levert de koude uitstroom van lucht al windstoten rondom de bui op, met de zwaarste ervan aan de voorzijde. Waar bij een ééncellige bui deze koude outflow de voeding van de bui wegneemt, lukt dat bij een multicel niet. Door de hoge treksnelheid van de bui verplaatst het gebied waar ze haar voeding (warmte-energie) vandaan haalt ook heel snel. Zo rap dat de warmte vanaf de grond al aangesproken kan worden, voordat de windstoten (de koude uitstroom) binnentrekken. Hierdoor blijft er steeds maar energie beschikbaar voor de bui. De koude outflow van de bui dringt zich namelijk met grote kracht onder de warme lucht die voor de bui nog aanwezig is. De rappe stijgende luchtbewegingen die hierdoor ontstaan, leiden tot nieuwe buicelvorming. De bui bestaat dan niet meer uit één cel bestaat maar uit meerdere: een multicel.
Ontwikkeling grillig en snel
Deze nieuwe buiencellen ontwikkelen zich met voorkeur aan de voorzijde van de bui, omdat daar de sterkste outflow plaatsvindt (met de bovenluchtwind mee). Het is echter een zeer turbulent proces, waarbij ook verschillen in de plaatselijke ondergrond een rol spelen. Hierdoor worden nieuwe buiencellen ietwat willekeurig gevormd, zowel voor wat betreft de plek ten opzichte van de buiencel(len) waaruit ze ontspringen als qua intensiteit. Het resultaat van dit alles: een bui die zich als ware het een voetzoeker verplaatst over het onderliggende landschap. Buiencellen met zeer veel neerslag en soms ook onweer die aan alle kanten uit de grond schieten, waardoor de bui als geheel zich razendsnel en in moeilijk verwachtbare richtingen uitbreidt.
Voorbeeld 5 juli 2001
Er zijn de afgelopen jaren diverse voorbeelden van multicels geweest in Nederland. Een aardige stamt van 5 juli 2001 die onder meer in Breda wateroverlast opleverde. Voorafgaand aan een veel grootschaliger maar relatief weinig intensieve neerslagzone die van boven Frankrijk via België aan het opdringen was, ontstond een heftig exemplaar.
Op de radarbeelden hierboven is te zien hoe ten zuidwesten van Maastricht rond 1600 uur allereerst een enkele buiencel zich ontwikkelt. Aanvankelijk is sprake van een ééncellige bui die zich maar weinig verplaatst. Maar na verloop van tijd ontstaan aan de voorzijde van de koude outflow van de van oorsprong ééncellige bui steeds meer buiencellen die tevens steeds hoger uitgroeien, waardoor de stevige zuidoostelijke bovenstroming [zie temp?] steeds meer vat krijgt op het geheel dat zich tot een multicelbui aan het ontwikkelen is. Meer en meer en steeds actievere buiencellen ontwikkelen zich. Deels willekeurig, maar als geheel breidt de multicel zich ongeveer met de richting van de bovenstroming mee uit.
Opvalt is dat de aan de hand van de krachtige koude uitstroom die steeds maar nieuwe buiencellen oplevert, de bui zich sneller en sneller uitdijt. Die uitbreiding gaat een stuk rapper dan de beweging van het grootschaliger maar minder intensieve neerslaggebied ten zuiden ervan. De reden hiervoor is dat de multicel iets heeft dat de andere neerslagzone een stuk minder heeft: extreme onstabiliteit. De sterke daalstromen in de buiencellen die hier indirect het resultaat van zijn, leveren zoals gezegd een stevige en snel trekkende koude outflow op aan de grond die op haar beurt nieuwe buiencellen doet ontstaan. Een deel van de energie die vrijkomt als gevolg van de dynamiek van de bui zelf wordt op die manier aangewend om de treksnelheid (die er op zich al is door de wind hogerop in de atmosfeer) verder te verhogen. En zo kreeg Breda veel eerder met noodweer te maken dan ze hadden kunnen bedenken op het moment dat ten zuidwesten van Maastricht de eerste bui ontstond.
Bron: Meteo Consult
Afgelopen vrijdag spraken we aan het eind van het verhaal op deze plek over een bui van het type multicel. Zonder veel uitleg. Vandaag duiken we er dieper in: de multicel. De voetzoeker onder de buien.
Buien dus, geen regen…
Straks dus meer over de multicelbui. Maar eerst – want van belang voor dit verhaal - het verschil tussen wat meteorologen ‘regen’ noemen, en wat ‘buien’. Hoewel in beide gevallen het eindresultaat hetzelfde is - het neerslaan van water op het aardoppervlak – zijn er tussen beide verschillen, zowel in de ontstaanswijze als in de kenmerken van de neerslag.
Regen
Regen ontstaat wanneer over een uitgestrekt gebied een luchtlaag ‘en masse’ wordt opgetild. Dit gebeurt bij het binnendringen van een nieuwe luchtsoort (kouder of warmer) dan wel gedwongen stijging door bergketens. De bewolkingsopbouw is bij regen voornamelijk horizontaal gelaagd van karakter, in de meteorologie ook wel ‘stratiform’. We spreken daarbij van ‘stratiforme neerslag’, ofwel ‘regen’.
Buien
Buien ontstaan door grote verschillen tussen kou in de bovenlucht en relatieve warmte lucht aan het aardoppervlak (of eventueel enkele kilometers daarboven). Dit verschil in temperatuur levert snel opstijgende luchtbellen op (warme lucht is lichter dan koude). De luchtbellen koelen bij die stijging af, en indien er genoeg vocht in de lucht aanwezig is, condenseert een deel daarvan. Het gevolg: wolkvorming en eventueel de ontwikkeling van een regenbui. Dit type bewolking is verticaal opgebouwd (denk aan stapelwolken) en wordt ook wel cumuliforme bewolking genoemd. We spreken daarbij van ‘convectie neerslag’, ofwel ‘buien’.
Mixvorm
Vandaag hebben we het over het tweede type, buien dus. Daarbij moeten we wel de aantekening maken dat beide typen (regen en buien) gemengd voor kunnen komen. Denk bijvoorbeeld aan het overtrekken van een koufront in de zomer. De binnenstromende koude lucht schuift daarbij op grote schaal en met geweld onder de aanwezige warmte. Dit levert ‘en masse’ optilling van de warme luchtlaag op met daarbij over een groot gebied horizontaal gelaagde bewolking, maar tegelijkertijd heeft de neerslag voor een gedeelte tevens een buiig karakter.
Eéncellige buien: te traag voor het grote werk
Vandaag hebben we het echter over ‘puur convectieve’ buien: ‘losse’ bui-exemplaren dus. En daarbinnen het type multicel. Om dit soort buien goed uit te kunnen leggen, is het belangrijk te begrijpen hoe een ‘normale’ bui in elkaar steekt. We hebben het hier over het veruit ‘t vaakst voorkomende type: de ééncellige bui. Een bui ontstaat als volgt. Warme luchtbellen van boven het aardoppervlak (water of land, maakt niet uit) stijgen op. De lucht koelt daarbij af en er vindt condensatie en buivorming plaats. De natuur zoekt altijd evenwicht. Ter compensatie vinden dan ook dalende luchtbewegingen plaats. Die gebeuren deels buiten, maar het heftigst in de wolk zelf. Deze koude lucht hoog uit de buienwolk stort zich uit op het aardoppervlak. Dit zijn de windstoten, waarmee sommige buien gepaard gaan. Ook wel de ‘outflow’ van de bui.
Kort leven
Die uitstroom van de koude lucht zorgt ervoor dat het voor de bui uit al iets afkoelt. Bij een ééncellige bui staat er op de hoogte waarop de bui aangestuurd wordt te weinig wind. Dit kan als er sowieso weinig wind staat hogerop in de atmosfeer of als de bui niet hoog genoeg is uitgegroeid, waardoor stevige wind op grote hoogte geen grip op de bui kan krijgen. Hoe dan ook, het eindresultaat is dat de bui ‘te langzaam’ trekt. ‘Te langzaam’, omdat de voeding van de bui (de warmte aan het aardoppervlak) door de ‘outflow’ van koude lucht steeds flink wordt verminderd of zelfs helemaal teniet wordt gedaan. Geen voeding betekent vrijwel direct het inzakken van het bui-exemplaar. Zo gaat dat dus met een reguliere, ééncellige bui. Een soms krachtig, maar kort leven.
Soms kan het zo lijken dat een dergelijke ééncellige wél heel lang stand houdt. In werkelijkheid zakt de bui echter gewoon in, maar doordat er stroomopwaarts voldoende warmte en/of vocht aanwezig blijft om keer op keer een nieuwe ééncellige bui te laten ontstaan. Maar de bui zelf valt dan steeds wel even verderop, vlak naast het brongebied, waardoor er steeds voeding is voor weer een nieuwe bui die vervolgens stroomafwaarts meteen weer inzakt. Keer op keer op keer. Op die manier kan de hoeveelheid neerslag overigens alsnog extreem worden. Denk aan de aanhoudende buiproductie die in de late zomer en in de herfst soms boven de Noordzee, het IJsselmeer of de Zeeuwse wateren te zien is. De ene na de andere bui trekt dan over één bepaalde kustregio. Dat gaan we de komende weken vrijwel zeker nog één of meerdere keren zien. Dat hoort bij de tijd van het jaar.
Een multicel: de voetzoeker onder de buien
Tot zover de meest voorkomende buiensoort, het ééncellige exemplaar. Er zijn namelijk ook bepaalde ‘losse’ buien die het wél een stuk langer op eigen kracht weten vol te houden. Dit komt doordat ze hun voeding (warmte) onderweg behouden. Daarbij zijn er twee typen: de op deze plek al vaker besproken gevaarlijke ‘supercel’ en de variant waar we het vandaag over hebben: de multicel.
Twee voorwaarden: extreem onstabiel en een stevige bovenstroming
Multicelbuien kunnen ontstaan in situaties waar er naast een extreem onstabiele opbouw van de atmosfeer ook sprake is van flink wat wind hogerop in de atmosfeer.
Van één cel tot multicel
Het begint allemaal met het ontstaan van een simpele ééncellige bui. Op het moment dat de buienwolk eenmaal hoog genoeg is uitgegroeid, komt ze in de stevige bovenstroming terecht. De bui begint zich te verplaatsen. Tegelijkertijd levert de koude uitstroom van lucht al windstoten rondom de bui op, met de zwaarste ervan aan de voorzijde. Waar bij een ééncellige bui deze koude outflow de voeding van de bui wegneemt, lukt dat bij een multicel niet. Door de hoge treksnelheid van de bui verplaatst het gebied waar ze haar voeding (warmte-energie) vandaan haalt ook heel snel. Zo rap dat de warmte vanaf de grond al aangesproken kan worden, voordat de windstoten (de koude uitstroom) binnentrekken. Hierdoor blijft er steeds maar energie beschikbaar voor de bui. De koude outflow van de bui dringt zich namelijk met grote kracht onder de warme lucht die voor de bui nog aanwezig is. De rappe stijgende luchtbewegingen die hierdoor ontstaan, leiden tot nieuwe buicelvorming. De bui bestaat dan niet meer uit één cel bestaat maar uit meerdere: een multicel.
Ontwikkeling grillig en snel
Deze nieuwe buiencellen ontwikkelen zich met voorkeur aan de voorzijde van de bui, omdat daar de sterkste outflow plaatsvindt (met de bovenluchtwind mee). Het is echter een zeer turbulent proces, waarbij ook verschillen in de plaatselijke ondergrond een rol spelen. Hierdoor worden nieuwe buiencellen ietwat willekeurig gevormd, zowel voor wat betreft de plek ten opzichte van de buiencel(len) waaruit ze ontspringen als qua intensiteit. Het resultaat van dit alles: een bui die zich als ware het een voetzoeker verplaatst over het onderliggende landschap. Buiencellen met zeer veel neerslag en soms ook onweer die aan alle kanten uit de grond schieten, waardoor de bui als geheel zich razendsnel en in moeilijk verwachtbare richtingen uitbreidt.
Voorbeeld 5 juli 2001
Er zijn de afgelopen jaren diverse voorbeelden van multicels geweest in Nederland. Een aardige stamt van 5 juli 2001 die onder meer in Breda wateroverlast opleverde. Voorafgaand aan een veel grootschaliger maar relatief weinig intensieve neerslagzone die van boven Frankrijk via België aan het opdringen was, ontstond een heftig exemplaar.
Op de radarbeelden hierboven is te zien hoe ten zuidwesten van Maastricht rond 1600 uur allereerst een enkele buiencel zich ontwikkelt. Aanvankelijk is sprake van een ééncellige bui die zich maar weinig verplaatst. Maar na verloop van tijd ontstaan aan de voorzijde van de koude outflow van de van oorsprong ééncellige bui steeds meer buiencellen die tevens steeds hoger uitgroeien, waardoor de stevige zuidoostelijke bovenstroming [zie temp?] steeds meer vat krijgt op het geheel dat zich tot een multicelbui aan het ontwikkelen is. Meer en meer en steeds actievere buiencellen ontwikkelen zich. Deels willekeurig, maar als geheel breidt de multicel zich ongeveer met de richting van de bovenstroming mee uit.
Opvalt is dat de aan de hand van de krachtige koude uitstroom die steeds maar nieuwe buiencellen oplevert, de bui zich sneller en sneller uitdijt. Die uitbreiding gaat een stuk rapper dan de beweging van het grootschaliger maar minder intensieve neerslaggebied ten zuiden ervan. De reden hiervoor is dat de multicel iets heeft dat de andere neerslagzone een stuk minder heeft: extreme onstabiliteit. De sterke daalstromen in de buiencellen die hier indirect het resultaat van zijn, leveren zoals gezegd een stevige en snel trekkende koude outflow op aan de grond die op haar beurt nieuwe buiencellen doet ontstaan. Een deel van de energie die vrijkomt als gevolg van de dynamiek van de bui zelf wordt op die manier aangewend om de treksnelheid (die er op zich al is door de wind hogerop in de atmosfeer) verder te verhogen. En zo kreeg Breda veel eerder met noodweer te maken dan ze hadden kunnen bedenken op het moment dat ten zuidwesten van Maastricht de eerste bui ontstond.
Bron: Meteo Consult
