Waar vallen de buien?
Waar vallen de buien?
Al dagenlang worstelen meteorologen met de vraag of en vervolgens vooral waar er buien gaan ontstaan, hoe zwaar ze worden en hoe veel neerslag ze achterlaten in de regio waar ze voorkomen. Dit verhaal is bedoeld om te laten zien welke factoren bij het maken van zo’n verwachting een rol spelen, hoe ze elkaar soms versterken of juist tegenwerken en op welke manier modelberekeningen je soms op het verkeerde been kunnen zetten.
Daarna krijgen ze aan de bovenkant een verijsd uiterlijk, een teken dat het neerslagproces op gang is gekomen. Foto: Jeroen Jansen.
In een modelberekening hangt alles met elkaar samen. Een modelberekening, die er op een weerkaart in resulteert dat op een bepaalde plaats neerslag wordt ingetekend, zet op die plaats neerslag neer omdat alle factoren, die bij het ontstaan ervan een rol spelen, zo met elkaar samenwerken dat er neerslag komt. Zo’n berekening is echter geen waarheid op zich, al lijkt dat voor sommige gebruikers wel zo. Dat het geen waarheid is, komt doordat de factoren die aan de buien bijdragen, ook allemaal door het model zijn berekend. En dus niet 1 op 1 hoeven te kloppen. Wat een meteoroloog op zo’n moment doet, is de verwachting uit elkaar trekken, alle factoren die van belang kunnen zijn benoemen om ze dan een voor een te analyseren en door de dag heen te blijven volgen. Totdat de buien al dan niet ontstaan. Succes is ook dan helaas niet gegarandeerd. Het blijft een van de moeilijkste onderdelen van het vak.
Worden het zware buien, dan zit er zoals hier op zaterdagavond boven Zwolle ook weleens een wolkenkraag (shelfcloud) voor. Het geeft de lucht een indrukwekkende aanblik. Foto: Jeroen Elferink.
Als voorbeeld kunnen we de situatie van vandaag nemen. Opnieuw worden laat vanmiddag en vanavond buien verwacht in Nederland. Van een deel van de buien is wel duidelijk waar ze gaan vallen, namelijk in het zuidwesten waar ze de afgelopen nacht en vanochtend vroeg ook voorkwamen. Lokaal is daar erg veel regen gevallen. Het KNMI-station Gilze Rijen meldde vanochtend maarliefst 55 millimeter. Voor andere plaatsen is de verwachting een stuk minder duidelijk. Een mooi moment dan ook om de verwachting te ontleden in de verschillende factoren die vanmiddag een rol lijken spelen bij de uiteindelijke uitkomst.
De neerslagberekening voor vandaag, op basis van het Europese model. Het zuidwesten van het land krijgt buien. De meeste neerslag wordt in het noordwesten van Belgie verwacht.
Regenberekening
De simpelste manier om een buienverwachting te maken, is te kijken naar de modelberekeningen voor de neerslag. Naast dit verhaal staat de berekening van het Europese model, tot middernacht. Grofweg de zuidwestelijke helft van het land mag op basis daarvan op buien rekeningen (waarbij overigens ook de neerslag van de afgelopen nacht in de berekening is meegenomen). Omdat een modelberekening de verwachte neerslag mooi over het gebied waarvoor die neerslag wordt verwacht uitsmeert, heb je eigenlijk nog geen idee over waar de buien dan als eerste ontstaan en hoe ze vervolgens verder gaan.
De hoogst berekende luchtvochtigheid, weer uit het Europese model, komt overeen met de gebieden waarvoor de meeste neerslag wordt verwacht. Hier kunnen we nog niet veel mee om voorkeursgebieden voor buien te bepalen.
Om een bui te krijgen, moet de lucht voldoende vochtig zijn, moet de lucht op de plaats waar de bui zich vormt in een stijgbeweging komen en moet de atmosfeer wat opbouw betreft op deze plaats zo in elkaar zitten dat de lucht, op het moment dat hij gaat stijgen ook in een stijgbeweging blijft. Al deze factoren kun je meer in detail uitzoeken. Zo is in het kaartje waar de voor vanavond 8 uur verwachte relatieve luchtvochtigheid staat ingetekend te zien dat de gebieden waar neerslag wordt verwacht grofweg overeenkomen met de plaatsen waar de lucht het vochtigst is. Hier hebben we nog niet veel aan. Dit is ook logisch, want het is een gegeven dat uit hetzelfde model afkomstig is waaruit ook de neerslagverwachting voortkomt. Dit moet wel kloppen, anders zou het model helemaal geen neerslag berekenen.
Stijgbewegingen
Dan de stijgbewegingen. Ook hiervoor zijn in het model berekeningen aanwezig. In het kaartje hieronder zijn de plaatsen tussen de rode lijnen waar een negatief getal aanwezig de plekken waar de lucht in stijging is, om 8 uur vanavond. Een gebied boven het noordwesten van België, waar de lucht volgens het model relatief het hardste stijgt, komt mooi overeen met de plaats waar het model ook de meeste neerslag intekent. Een andere strook ligt van Nijmegen via Arnhem naar Amersfoort. Dat is een plaats waar relatief weinig met de stijgende lucht wordt gedaan. Neerslag is er nauwelijks het gevolg van.
In het gebied van Nijmegen/Arnhem en Amersfoort, waar het model stijbewegingen berekent, ligt ook een lijn waarop vochtconvergentie plaatsheeft. Dit zou buien in het gebied het beslissende zetje kunnen geven, mits het warm genoeg wordt.
De buien die door de in het model berekende stijgbewegingen worden veroorzaakt, worden geforceerde buien genoemd. Het zijn buien die ontstaan op de plaats waar in de atmosfeer dynamische processen aan de gang zijn die aan het ontstaan van die buien bijdragen. Eén type bui hebben we dan nog niet behandeld. Dat zijn de buien die ontstaan omdat het op een plaats heel warm wordt en de lucht daar vervolgens spontaan in stijging raakt, buien dus die door de warmte worden geforceerd. Omdat vanmiddag in het oosten en noordoosten temperaturen van boven 30 graden worden verwacht, is ook dit iets om te onderzoeken.
De hoogste temperaturten worden vandaag in het noordoosten en oosten verwacht, in het zuidwesten valt het mee. In het aandachtsgebied bij Arnhem wordt het ook behoorlijk warm.
Om uit te vogelen hoe de atmosfeer op grote warmte reageert, gebruiken meteorologen de metingen van sondes, die eens in de zoveel tijd op allerlei plaatsen aan een ballon worden opgelaten. Hieruit komen onder meer profielen naar voren die laten zien hoe de temperatuur- en de vochtopbouw van de atmosfeer er op een bepaalde plaats en tijd uitzien. Uit dergelijke metingen is op te maken bij welke temperatuur zich spontaan buien kunnen gaan vormen. In de atmosfeer, zoals we die vandaag hebben, blijkt het ook in het vochtige gebied (waar de kansen het grootst zijn) net als gisteren bijzonder warm te moeten worden om spontane buienvorming te krijgen. Temperaturen rond 29 graden zijn minimaal nodig en dan lukt het nog niet overal. In het noordoosten en oosten lukt het hoe dan ook niet, ondanks de hogere temperaturen daar, omdat de lucht er vandaag veel droger is dan gisteren.
Mocht het allemaal werken, dan ontstaan er buien die tot een hoogte van 16 kilometer kunnen doorgroeien, met hagel en windstoten gepaard kunnen gaan en lokaal in korte tijd erg veel regen kunnen brengen.
Speciaal gebied
Toch is er wat dit betreft wel een gebied dat we vandaag speciaal in de gaten moeten houden, namelijk die lijn van Nijmegen via Arnhem richting Amersfoort. Dat is namelijk een regio waar het wel erg warm wordt (net niet warm genoeg voor spontane buienvorming) en waar er andere factoren zijn die aan de vorming van buien kunnen bijdragen. De stijgbewegingen, die het model er vanavond berekent, hebben we al gezien. Een andere factor, die mogelijk meehelpt, is het feit dat er een convergentielijn ligt, een plaats waar twee verschillende windrichtingen bij elkaar komen. Zo was de wind vanochtend in het oosten van het land steeds oostelijk, hier in Wageningen noordelijk en in De Bilt zelfs westelijk. Op de plaats waar die verschillende richtingen bij elkaar komen, komen luchtstromen met elkaar in botsing en worden extra stijgbewegingen gegenereerd. Ook die lijn is terug te zien, in het kaartje waarin de vochtconvergentie voor vanavond wordt berekend, en blijkt mooi overeen te komen met het stijggebied dat we in de regio Arnhem/Nijmegen/Amersfoort zagen.
Stijgbewegingen zijn er vooral in het noordwesten van Belgie en in een strook van Nijmegen en Arnhem naar het noordwesten. De bewegingen in Belgie komen overeen met een plaats waarvoor veel neerslag wordt verwacht, op de lijn bij Arnhem lijkt veel minder te gebeuren.
Dit alles tezamen hebben we in het diagram gezet en dan zie je dat, als het vanmiddag voldoende warm wordt, ook in de regio Arnhem/Nijmegen/Amersfoort enkele onweersbuien kunnen ontstaan. Komen ze er echt, dan groeien ze door tot rond 16 kilometer hoogte, gaan ze plaatselijk met forse hagel gepaard en met windstoten tot 85 of 90 kilometer per uur. Baken je het gebied voor het onweer af, dan doet dus eigenlijk de hele zuidwestelijke helft van het land mee. Feitelijk een gebied dat groter is dan de neerslagberekening sec aangeeft.
Als de shelfcloud is overgetrokken, kun je dit soort spectaculaire luchten zien, zaterdagavond boven Wageningen gefotografeerd door Rutger Dijk.
Weer heeft gelijk
Maar dan moet wel alles meewerken. Als het voorbeeld van vanmiddag een ding duidelijk maakt, dan is het wel hoe lastig het is om een buienverwachting precies af te bakenen. Hoe goed je je best ook doet, het toeval zal toch altijd een grote rol blijven spelen. En daarom zijn ook wij elke keer weer benieuwd wat het weer zelf er uiteindelijk van maakt. Want dat heeft altijd gelijk, hoe we er in de aanloop naar toe ook tegenaan hebben gekeken.
Bron: Meteo Consult.
Al dagenlang worstelen meteorologen met de vraag of en vervolgens vooral waar er buien gaan ontstaan, hoe zwaar ze worden en hoe veel neerslag ze achterlaten in de regio waar ze voorkomen. Dit verhaal is bedoeld om te laten zien welke factoren bij het maken van zo’n verwachting een rol spelen, hoe ze elkaar soms versterken of juist tegenwerken en op welke manier modelberekeningen je soms op het verkeerde been kunnen zetten.
Daarna krijgen ze aan de bovenkant een verijsd uiterlijk, een teken dat het neerslagproces op gang is gekomen. Foto: Jeroen Jansen.
In een modelberekening hangt alles met elkaar samen. Een modelberekening, die er op een weerkaart in resulteert dat op een bepaalde plaats neerslag wordt ingetekend, zet op die plaats neerslag neer omdat alle factoren, die bij het ontstaan ervan een rol spelen, zo met elkaar samenwerken dat er neerslag komt. Zo’n berekening is echter geen waarheid op zich, al lijkt dat voor sommige gebruikers wel zo. Dat het geen waarheid is, komt doordat de factoren die aan de buien bijdragen, ook allemaal door het model zijn berekend. En dus niet 1 op 1 hoeven te kloppen. Wat een meteoroloog op zo’n moment doet, is de verwachting uit elkaar trekken, alle factoren die van belang kunnen zijn benoemen om ze dan een voor een te analyseren en door de dag heen te blijven volgen. Totdat de buien al dan niet ontstaan. Succes is ook dan helaas niet gegarandeerd. Het blijft een van de moeilijkste onderdelen van het vak.
Worden het zware buien, dan zit er zoals hier op zaterdagavond boven Zwolle ook weleens een wolkenkraag (shelfcloud) voor. Het geeft de lucht een indrukwekkende aanblik. Foto: Jeroen Elferink.
Als voorbeeld kunnen we de situatie van vandaag nemen. Opnieuw worden laat vanmiddag en vanavond buien verwacht in Nederland. Van een deel van de buien is wel duidelijk waar ze gaan vallen, namelijk in het zuidwesten waar ze de afgelopen nacht en vanochtend vroeg ook voorkwamen. Lokaal is daar erg veel regen gevallen. Het KNMI-station Gilze Rijen meldde vanochtend maarliefst 55 millimeter. Voor andere plaatsen is de verwachting een stuk minder duidelijk. Een mooi moment dan ook om de verwachting te ontleden in de verschillende factoren die vanmiddag een rol lijken spelen bij de uiteindelijke uitkomst.
De neerslagberekening voor vandaag, op basis van het Europese model. Het zuidwesten van het land krijgt buien. De meeste neerslag wordt in het noordwesten van Belgie verwacht.
Regenberekening
De simpelste manier om een buienverwachting te maken, is te kijken naar de modelberekeningen voor de neerslag. Naast dit verhaal staat de berekening van het Europese model, tot middernacht. Grofweg de zuidwestelijke helft van het land mag op basis daarvan op buien rekeningen (waarbij overigens ook de neerslag van de afgelopen nacht in de berekening is meegenomen). Omdat een modelberekening de verwachte neerslag mooi over het gebied waarvoor die neerslag wordt verwacht uitsmeert, heb je eigenlijk nog geen idee over waar de buien dan als eerste ontstaan en hoe ze vervolgens verder gaan.
De hoogst berekende luchtvochtigheid, weer uit het Europese model, komt overeen met de gebieden waarvoor de meeste neerslag wordt verwacht. Hier kunnen we nog niet veel mee om voorkeursgebieden voor buien te bepalen.
Om een bui te krijgen, moet de lucht voldoende vochtig zijn, moet de lucht op de plaats waar de bui zich vormt in een stijgbeweging komen en moet de atmosfeer wat opbouw betreft op deze plaats zo in elkaar zitten dat de lucht, op het moment dat hij gaat stijgen ook in een stijgbeweging blijft. Al deze factoren kun je meer in detail uitzoeken. Zo is in het kaartje waar de voor vanavond 8 uur verwachte relatieve luchtvochtigheid staat ingetekend te zien dat de gebieden waar neerslag wordt verwacht grofweg overeenkomen met de plaatsen waar de lucht het vochtigst is. Hier hebben we nog niet veel aan. Dit is ook logisch, want het is een gegeven dat uit hetzelfde model afkomstig is waaruit ook de neerslagverwachting voortkomt. Dit moet wel kloppen, anders zou het model helemaal geen neerslag berekenen.
Stijgbewegingen
Dan de stijgbewegingen. Ook hiervoor zijn in het model berekeningen aanwezig. In het kaartje hieronder zijn de plaatsen tussen de rode lijnen waar een negatief getal aanwezig de plekken waar de lucht in stijging is, om 8 uur vanavond. Een gebied boven het noordwesten van België, waar de lucht volgens het model relatief het hardste stijgt, komt mooi overeen met de plaats waar het model ook de meeste neerslag intekent. Een andere strook ligt van Nijmegen via Arnhem naar Amersfoort. Dat is een plaats waar relatief weinig met de stijgende lucht wordt gedaan. Neerslag is er nauwelijks het gevolg van.
In het gebied van Nijmegen/Arnhem en Amersfoort, waar het model stijbewegingen berekent, ligt ook een lijn waarop vochtconvergentie plaatsheeft. Dit zou buien in het gebied het beslissende zetje kunnen geven, mits het warm genoeg wordt.
De buien die door de in het model berekende stijgbewegingen worden veroorzaakt, worden geforceerde buien genoemd. Het zijn buien die ontstaan op de plaats waar in de atmosfeer dynamische processen aan de gang zijn die aan het ontstaan van die buien bijdragen. Eén type bui hebben we dan nog niet behandeld. Dat zijn de buien die ontstaan omdat het op een plaats heel warm wordt en de lucht daar vervolgens spontaan in stijging raakt, buien dus die door de warmte worden geforceerd. Omdat vanmiddag in het oosten en noordoosten temperaturen van boven 30 graden worden verwacht, is ook dit iets om te onderzoeken.
De hoogste temperaturten worden vandaag in het noordoosten en oosten verwacht, in het zuidwesten valt het mee. In het aandachtsgebied bij Arnhem wordt het ook behoorlijk warm.
Om uit te vogelen hoe de atmosfeer op grote warmte reageert, gebruiken meteorologen de metingen van sondes, die eens in de zoveel tijd op allerlei plaatsen aan een ballon worden opgelaten. Hieruit komen onder meer profielen naar voren die laten zien hoe de temperatuur- en de vochtopbouw van de atmosfeer er op een bepaalde plaats en tijd uitzien. Uit dergelijke metingen is op te maken bij welke temperatuur zich spontaan buien kunnen gaan vormen. In de atmosfeer, zoals we die vandaag hebben, blijkt het ook in het vochtige gebied (waar de kansen het grootst zijn) net als gisteren bijzonder warm te moeten worden om spontane buienvorming te krijgen. Temperaturen rond 29 graden zijn minimaal nodig en dan lukt het nog niet overal. In het noordoosten en oosten lukt het hoe dan ook niet, ondanks de hogere temperaturen daar, omdat de lucht er vandaag veel droger is dan gisteren.
Mocht het allemaal werken, dan ontstaan er buien die tot een hoogte van 16 kilometer kunnen doorgroeien, met hagel en windstoten gepaard kunnen gaan en lokaal in korte tijd erg veel regen kunnen brengen.
Speciaal gebied
Toch is er wat dit betreft wel een gebied dat we vandaag speciaal in de gaten moeten houden, namelijk die lijn van Nijmegen via Arnhem richting Amersfoort. Dat is namelijk een regio waar het wel erg warm wordt (net niet warm genoeg voor spontane buienvorming) en waar er andere factoren zijn die aan de vorming van buien kunnen bijdragen. De stijgbewegingen, die het model er vanavond berekent, hebben we al gezien. Een andere factor, die mogelijk meehelpt, is het feit dat er een convergentielijn ligt, een plaats waar twee verschillende windrichtingen bij elkaar komen. Zo was de wind vanochtend in het oosten van het land steeds oostelijk, hier in Wageningen noordelijk en in De Bilt zelfs westelijk. Op de plaats waar die verschillende richtingen bij elkaar komen, komen luchtstromen met elkaar in botsing en worden extra stijgbewegingen gegenereerd. Ook die lijn is terug te zien, in het kaartje waarin de vochtconvergentie voor vanavond wordt berekend, en blijkt mooi overeen te komen met het stijggebied dat we in de regio Arnhem/Nijmegen/Amersfoort zagen.
Stijgbewegingen zijn er vooral in het noordwesten van Belgie en in een strook van Nijmegen en Arnhem naar het noordwesten. De bewegingen in Belgie komen overeen met een plaats waarvoor veel neerslag wordt verwacht, op de lijn bij Arnhem lijkt veel minder te gebeuren.
Dit alles tezamen hebben we in het diagram gezet en dan zie je dat, als het vanmiddag voldoende warm wordt, ook in de regio Arnhem/Nijmegen/Amersfoort enkele onweersbuien kunnen ontstaan. Komen ze er echt, dan groeien ze door tot rond 16 kilometer hoogte, gaan ze plaatselijk met forse hagel gepaard en met windstoten tot 85 of 90 kilometer per uur. Baken je het gebied voor het onweer af, dan doet dus eigenlijk de hele zuidwestelijke helft van het land mee. Feitelijk een gebied dat groter is dan de neerslagberekening sec aangeeft.
Als de shelfcloud is overgetrokken, kun je dit soort spectaculaire luchten zien, zaterdagavond boven Wageningen gefotografeerd door Rutger Dijk.
Weer heeft gelijk
Maar dan moet wel alles meewerken. Als het voorbeeld van vanmiddag een ding duidelijk maakt, dan is het wel hoe lastig het is om een buienverwachting precies af te bakenen. Hoe goed je je best ook doet, het toeval zal toch altijd een grote rol blijven spelen. En daarom zijn ook wij elke keer weer benieuwd wat het weer zelf er uiteindelijk van maakt. Want dat heeft altijd gelijk, hoe we er in de aanloop naar toe ook tegenaan hebben gekeken.
Bron: Meteo Consult.
