soorten onweer + levenscyclus

Fysische processen tijdens
een onweersbui
Vorming van stapelwolken
Vorming van onweerswolken
Detectie van onweer
Levenscycli
Soorten onweer
Tornado’s, bliksem, hagel
1
Luchtvochtigheid
Stabiliteit
VORMING VAN STAPELWOLKEN
2
Luchtvochtigheid

Lucht bevat waterdamp

Temperatuursafhankelijk

Relatieve vochtigheid:

RH als waterdamp en/of T
3
Luchtvochtigheid
situatie 1
T = 20 °C
situatie 2
situatie 3
T = 15 °C
T = 10 °C
Wmax = 17 gr
Waanw = 13 gr
Wmax = 13 gr
Waanw = 13 gr
Wmax = 9 gr
Waanw = 9 gr
RV = 75 %
RV = 100%
RV = 100%
Dauwpunt = temperatuur waarbij de
RV 100 % is
+ energie
+ waterdruppels
4
Temperatuurverval troposfeer

Temperatuurprofiel v/d troposfeer

T daalt aan gem. 6,5 °C per 1 km

Erg variabel
Hoogte
6000 m
1500 m
-30°C
8,5°C Temperatuur
5
Temperatuurverval luchtbel

Adiabatisch proces
Als de luchtdruk daalt, neemt het
volume toe en daalt de temperatuur

Temperatuursverval
Droog
Adiabatisch
Lapse rate
DAR
10 °C per 1 km
Γ
6,5 °C per 1 km
6
T = 20,0 °C
T = 20,0 °C
Adiabatisch proces:
Geen temperatuursuitwisseling
Wolkenvorming wordt
tegengewerkt. Grote
T = 30,0 °C
T = 26,5 °C
onweerswolken
bestaan niet!
7
8
Adiabatisch temperatuurverval

Adiabatisch proces
Als de luchtdruk daalt, neemt het
volume toe en daalt de temperatuur

Temperatuursverval
Droog
Adiabatisch
Lapse rate
DAR
10 °C per 1 km
Γ
6,5 °C per 1 km
Nat adiabatisch
SAR
5-6 °C per 1 km
9
Atmosferische stabiliteit

Stabiliteit?
◦ De temperatuur van de “omgeving”
◦ Ontstaan wolken

Wanneer stabiel?
◦ Luchtbel kan niet stijgen
◦ Wolkenvorming wordt tegengewerkt
10
Stabiel
Hoogte
Temperatuur
11
Onstabiel
Hoogte
Temperatuur
12
stratosfeer
tropopauze
troposfeer
13
Ontwikkeling van Cumulonimbus
Stabiliteitsparameters
VORMING VAN
ONWEERSWOLKEN
14
Synoptische situatie
bij hevig onweer
Divergentie
 Koude, droge lucht
 Warme, vochtige
lucht

15
Convectieve destabilisering
hoogte
y’
x’
y
x
temperatuur
16
17
Stabiliteitsparameters
CAPE: Convective Available
Potential Energy
CIN: Convective Inhibition
CAPE (J/Kg)
CAPE (J/Kg)
0
Stabiel
0 – 50
Zwak
0 – 1000
Licht onstabiel
51 – 200
Matig
1000 – 2500
Onstabiel
> 200
Sterk
2500 – 3500
Heel onstabiel
> 3500
Extreem onstabiel

CIN nodig voor zwaar onweer
18
Trigger
Zonder trigger, geen onweer
 Voorbeelden:

◦ Reliëf
◦ Atmosferische storing (convergentiezone,
trog, …)

Komt de trigger op het juiste tijdstip?

Waar zal het onweer ontstaan?
19
ONWEER DETECTEREN
20
Onweer detecteren (1)
21
Onweer detecteren (2)
22
23
24
25
Bliksemdetectie
Bliksem zendt enkele karakteristieke
frequenties uit
 Storing op radio-ontvangst
 Uit verloop van de golfvorm kan
eigenschappen van de ontlading
bepaald worden (positieve/negatieve)

26
SOORTEN ONWEER +
LEVENSCYCLUS
27
Levenscyclus van onweer (1)

Cumulus stadium
◦ Convectie
◦ Condensatie
◦ Updraft
◦ Neerslagproces:
waterdruppeltjes botsen
met ijsdeeltjes
Levenscyclus van onweer (2)

Volwassen stadium
◦ Cumulonimbus (eventueel
met aambeeld)
◦ 6 tot 18 km hoog
◦ Actief
◦ downdraft
29
Lt col Rankin
Levenscyclus van onweer (4)

Oplosstadium
◦ Updraft zwakt af door
downdraft
◦ Voedingsbron weg
◦ Wolk lost op
Soorten onweer: eencellig
onweer
32
33
Soorten onweer: meercellig
onweer
Trekrichting van het onweer
34
35
Levenscyclus van onweer (3)
◦ Gustfront
◦ Shelfcloud
◦ Wallcloud: sterkste
updraft
36
Shelfcloud + Gustfront (www.skystef.be)
37
38
TORNADO’S, BLIKSEM
EN HAGEL
39
Windshear
6 km
4 km
2 km
0 km
40
Vorming tornado
Wallcloud
41
42
44
45
Schaal van Fujita: F1
46
Schaal van Fujita: F5
47
Processen bij onweer (1)

Bliksemgenese
◦ Temperatuursverschil tussen hagelstenen en
kleinere ijsdeeltjes
◦ Bij botsing een ladingsverschil
◦ Hagelstenen (-) in onderkant wolk, kleinere
ijsdeeltjes (+) in bovenkant
◦ 3 miljoen volt per meter
◦ Bliksemschicht
Processen bij onweer (2)

Ontstaan van donder
◦ Flits verhit lucht tot 30 000 °C
◦ Ontploffing
◦ Schokgolf
Hagel
50
Onweer van 25-26 mei 2009

Wolkentoppen
tot 16 km

Hagel tot 10 cm
doorsnede
Eeklo
 10 september

53

Vragen?

Bronnen
◦
◦
◦
◦
◦
◦
◦
Meteorology Today, Ahrens, 2008
buienradar.nl
Sat24.com
KMI
deredactie.be
skystef.be
weather.uwyo.edu
54