B A R K M E T E O . N L
Wolken Op het eerste gezicht lijkt het herkennen van verschillende wolkenvormen bijna onbegonnen werk. Wolken lijken in ontelbare varieteiten voor te komen en lijjken dus veel minder op elkaar dan druppels water. Toch zijn er slechts 10 hoofdsoorten, die vrij gemakkelijk te herkennen zijn. Beginners kunnen zich aanvankelijk het beste tot dit tiental beperken, de rest komt later wel. Wolken worden ingedeeld naar ofwel hun globale vorm ofwel hun hoogte. Weerkundigen maken onderscheid tussen 2 vormen: cumuliforme of stapelwolken en stratiforme of gelaagde wolken. Kort gezegd komen deze vormen voor bij respectievelijk onstabiele en stabiele omstandigheden. Cirriforme of ijswolken-wolken die uit ijskristallen bestaan- worden officieel niet als aparte groep erkend. Wolken worden ook naar hoogte onderscheiden. Hoewel wolkenhoogtes moeilijk te schatten zijn, verschillen de wolken zelf normaal gesproken voldoende van elkaar om deze indeling zinvol te laten zijn. In de atmosfeer varieert de druk aan het oppervlak van plaats tot plaats. Maar naar boven toe neemt de druk altijd af. Een luchtbel die opstijgt, komt in een gebied van lagere druk terecht, waardoor het uitdijt e afkoelt. Met een dalende luchtbel gebeurt het omgekeerde: deze wordt samengedrukt en warmt op. Door de afnemende luchtdruk daalt ook de temperatuur naar boven toe. In de onderste laag van de atmosfeer, de troposfeer, bedraagt deze daling ongeveer 6 graden C per kilometer. Deze temperatuurdaling verloopt echter niet gelijkmatig, omdat het onderste deel van de atmosfeer uit verschillende lagen is opgebouwd, die elk hun eigen temperatuur en luchtvochtigheid hebben. Als een luchtbel kouder is dan zijn omgeveing zal hij gaan dalen. Deze toestand wordt stabiel genoemd. Stabiliteit ontstaat doorgaans doordat de temperatuur in een bepaalde laag naar boven toe stijgt in plaats van daalt. Zo'n luchtlaag wordt een inversie genoemd en voorkomt wolkenvorming. Alleen als er zeer sterke convectie optreedt, kan deze een inversie doorbreken. Een grote inversie, die de tropopauze wordt genoemd, scheidt de troposfeer( waarin de meeste weerssystemen optreden) van de bovenliggende stratosfeer. De troposfeer legt een bovengrens op aan de groei van grote cumulonimbuswolken. De maximale hoogte varieert van ongeveer 14-18 km boven de evenaar tot 5-8 km boven de polen( waar de overgang s'winters vaak nietscherp is). De tropopauze is niet aaneengesloten, maar vertoont onderbrekingen die gewoonlijk optreden op plaatsen waar grote temperatuurverschillen tussen verschillende luchtmassa's bestaan, met name bij de polaire fronten. Wolkenvormen: Wolken die door convectie onstaan en in stapels of massa voorkomen, worden cumuliform genoemd. Het betreft: cumulus cumulonimbus stratocumulus altocumulus cirrocumulus Wolken die in onstabiele omstandigheden onstaan en waarin geen convectie optreedt, vormen lagen: stratiforme bewolking Het betreft: stratus nimbostratus altostratus cirrostratus Soms wordt nog een derde groep wolken genoemd: de cirriforme. Dit zijn wolken van ijskristallen. cirrus cirrocumulus cirrostratus Bron: Weer
Condenssporen. Condenssporen of contrails kunnen in formatie verschaffen over de manier waarop het weer zich kan ontwikkelen. Het zijn uiteraard wolkenstrepen die door de condensatie of bevriezing van waterdamp uit vliegtuigen zijn ontstaan. Omdat de condensatie of bevriezing niet onmiddelijk geschied, zit er altijd een onderbreking tussen de motoren en het begin van het spoor. De standvastigheid van een condensspoor hangt af van de hoeveelheid waterdamp op vluchthoogte. Als de lucht droog is, zoals op grote hoogte vaak het geval is, lossen de sporen snel op. Als de lucht vochtig is, zoals bij een naderend warmtefront, kunnen ze zich uitspreiden en zeer persistent zijn. In sommige gevallen breiden ze zich over de hele hemel uit tot een deken van cirriforme bewolking. Bron:Weer
Barometerstand en het weer De luchtdruk is de kracht die het gewicht van de lucht in de atmosfeer op een oppervlak uitoefent. Deze wordt gemeten met een barometer. De meeste barometers bevatten een luchtledig doosje dat afhankelijk van de drukverandering meer of minder ingedrukt wordt. Die beweging wordt overgebracht op een wijzerplaat. Veel barometers bevatten een schaal in millimeters. Dit is eenvoudig om te rekenen in hectoPascal(hpa) ,wat hetzelfde is als millibar, door die getallen met 1.33 te vermenigvuldigen. De meeste barometers hebben een aanduiding als mooi, bestendig, veranderlijk, regen en storm. Het weer kan echter anders zijn dan de barometer aanwijst. Die vermeldingen dateren uit vorige eeuwen, toen er nog weinig bekend was over het verband tussen weer en luchtdruk. Een hoge druk van 1033 hpa betekent niet altijd zonnig weer. Het kan dan ook mistig zijn of regenen. Meestal blijft de neerslag bij een hoge luchtdruk beperkt tot hooguit enkele millimeters, maar er zijn situaties voorgekomen met 10 tot 15 mm regen bij 1030 hpa. Omgekeerd kan het in een lagedrukgebied zonnig, droog en rustig weer zijn. Het hangt er vooral vanaf waar het centrum van het drukgebied ten opzichte van het land ligt. Afhankelijk daarvan kunnen we in vochtige lucht met bewolking of mist terechtkomen of te maken krijgen met droge lucht en zon. De kracht van de wind wordt bepaald door de verschillen in luchtdruk. Als die verschillenover een grote afstand klein zijn zal het weinig waaien en dan maakt het niet uit of de luchtdruk in dat gebied hoog of laag is. Toch is de kans op neerslag bij een lage luchtdruk in het algemeen groter dan bij hoge druk. Uit vergelijkingen van dagelijkse aflezingen van de barometer en het weer blijkt de kans op neerslag bij een lage luchtdruk van 990 hpa 80% te zijn. Dat betekent dat in 8 van de 10 gevallen regen of sneeuw valt. Bij een stand van 1000 hpa is de neerslagkans 70%, bij 1010 hpa 40%, bij 1020 20% en bij een hoge druk van 1030hpa slechts 10%. Snelle veranderingen van druk gaan meestal vergezeld van veel wind of zijn de voorbode van een storm. Als de barometer snel oploopt, of daalt betekent dat meestal dat het weer gaat veranderen. In 80% van de gevallen leidt een stijgende luchtdruk tot een weersverbetering en een dalende luchtdruk tot slechter weer. Bron: Het weer
De thermometer Geschiedenis De geschiedenis van de thermometer gaat terug tot het einde van de zestiende eeuw, toen de italiaan Galileo Galilei (1564-1642) de thermoscoop, een primitieve voorloper van de thermometer, bedacht. Galileo nam een glazen bol met aan het uiteinde een open buis, die hij omgekeerd in een bak water stak. Als de lucht in de glazen bol afkoelde, kwam het waterin de buis omhoog, maar ook luchtdrukveranderingenhadden invloed op de stand van het water. Die werd echter nog niet in graden aangegeven, omdat het nog een eeuw duurde voordat een goede schaalverdeling werd ingevoerd. Wel zijn thermoscopen gebruikt om veranderingen in temperatuur te tonen. Zo stond in 1621 een thermoscoop in het stadhuis van Delft, die waarschijnlijk door Boheemse vluchtelingen was meegebracht. De raadslieden van het stadhuis staken pennetjes bij het niveau van het water om de verandringen te kunnen zien. Werking De werking van de thermoscoop berust op uitzetting van lucht, terwijl het bij de latere thermometers om de uitzetting van de vloeistof gaat. De Franse arts Jean Rey kwam in 1632 op dat idee en kort daarna, rond 1641, introduceerde waarschijnlijk prins Ferdinand 11, groothertog van Toscane, de afgesloten thermometer. Eigenlijk was dat pas de eerste echte thermometer, de luchtdruk had immers geen invloed meer op de stand van de vloeistof. De Italianen vulden de thermometers met alcohol en de Florentijnse alcoholthermometers werden in een groot deel van Europa bekend. De prins van Toscane, Cosimo de Medici, nam een exemplaar mee op reis door Europa. In de winter van 1668 verbleef hij, gedwongen door het winterweer, een aantal dagen in Utrecht, waar hij de temperatuur noteerde. De uit Danzig afkomstige Gabriel Fahrenheit(1686-1736) zorgde in 1717 voor een nieuwe doorbraak door thermometers met kwik te vullen. Hij maakte in Amsterdam, waar hij sinds 1702 woonde, de eerste betrouwbare thermometer ter wereld. De glazen buis sloot hij aan de bovenkant af, zodat ook zijn thermometer niet reagerde op luchtdrukveranderingen. Getallen met een mintekenwaren nog ongebruikelijk en daarom zette hij op advies van Ole Roemer, de burgemeester van Kopenhagen, die ook aan astronomie deed, graden bij de laagste temperatuur die hij bereikte in een mengsel van ijs, water en salmiak. Het vriespunt en kookpunt van water zijn de andere vast punten van de fahrenheit-schaal. Schaalverdeling De zweedse natuurkundige Anders Celsius(1701-1741) zette op zijn thermometer o graden bij het kookpunt en 100 graden bij het vriespunt van water. Zijn opvolger, de zweedse astronoom Stromer, draaide de getallen om en plaatste 0 graden bij het vriespunt en 100 graden bij het kookpunt van water. Om verwarring te voorkomen is men die verdeling de schaal van Celsius blijven noemen. In de wetenschap wordt ook gerekend met de schaal van de britse natuur- kundige Kelvin(1824-1907) . Hij plaatste 0 graden bij het absolute nulpunt, vergelijkbaar met -273 graden celsius. In de achttiende eeuw bestonden er tientallen verschillende schaal verdelingen voor de temperatuur, maar alleen Celsius, Fahrenheit en Kelvin hebben het overleefd. In de meeste landen wordt de temperatuur in Celsius vermeld, maar o.a. Engeland en de Verenigde Staten gebruiken nog Fahrenheit. Om Fahrenheit naar Celsius om te rekenen moet men 32 graden aftrekken van het aantal graden Fahrenheit. Dat getal vermenigvuldigen met vijf en de uitkomst daarvan vervolgens delen door negen. Voorbeeld: een temperatuur van 59 graden Fahrenheit, komt dus overeen met 15 graden Celsius en bij -40 graden doet het er niet toe of het Fahrenheit of Celsius is.
De contrabarometer Geschiedenis Al 350 jaar een van de populairste instrumenten. Het instrument meet de luchtdruk, de kracht waarmee de lucht op het aardoppervlak drukt. De uit Zierikzee afkomstige wiskundige en astronoom Isaac Beeckman (1588-1637) beschreef al in 1612 het principe van de luchtdruk. Hij had waarschijnlijk als eerste in de wereld een weerstation met een primitieve thermometer en een windwijzer. De uitvinding van de barometer wordt echter toegeschreven aan de italiaan Evangelista Torricelli(1608-1647), die er in 1644 in slaagde om de luchtdruk met een meetinstrument zichtbaar te maken. Hij deed dat eerst met een meer dan 10 meter lange buis, die hij met water vulde. Torricelli zette zo'n buis in zij huis en liet het bovenste deel naar buiten steken. Op de bovenkant van de waterspiegel dreef eenhouten mannetje, dat bij mooi weer boven het dak van zijn huis dobberde. Lang heeft de buis daar niet gestaan, men dacht met boze geesten van doen te hebben. Korte tijd later herhaalde Torricelli zijn proef met het veel zwaardere kwik, waardoor de barometer aanzienlijk korter kon worden. Lucht en weer Het internationaal systeem van Eenheden schrijft Pascal voor als eenheid van druk. Het KNMI vermeldt de luchtdruk in hectoPascal(hPa), hecto betekent honderd, zodat 100.000 Pascal gelijk is aan 1.000 hectoPascal. De millibar(mbar) is gelijk aan de hectoPascal:1000 mbar is dus 1000hPa. De barometer wordt veelal als weervoorspeller gebruikt, maar het verband tussen de luchtdruk en het weer is niet zo simpel als wordt verondersteld. Snelle druksveranderingen hangen meestal wel samen met veel wind, maar aanduidingen als: storm, veranderlijk of mooi, moeten we niet al te letterlijk nemen. Die begrippen dateren uit de achttiende eeuw, toen de weersvoorspelling nog in de kinderschoenen stond en er weinig bekend was over het verband tussen de luchtdruk en weer. De belgische weerman Hugo Poppe las veertig jaar lang elke dag de barometer af en noteerde ook het weer van die momenten. Met behulp van de computer rekende hij uit hoe groot de kans op neerslag is bij verschillende drukwaarden. Bij de luchtdruk van 1013 hPa, ongeveer het langjarig gemiddelde van de luchtdruk,is de neerslagkans 1 op 3, wat overeenkomt met de gemiddelde kans op neerslag van betekenis op een willekeurige dag. Cijfers. De hoogste luchtdruk ooit in De Bilt gemeten bedraagt 1050,4 hPa (26 januari 1931)' de laagste 956,4 hPa( 26 februari 1989). Op 15 december 1986 is ten zuiden van IJsland een laagste druk gemeten van 920,2 hPa. Uit metingen in de buurt van de depressie kon door het KNMI worden afgeleid, dat de luchtdruk in het centrum van het lage drukgebied ongeveer 915 hPa moet zijn geweest. Op 11 januari 1993 is de druk in de kern van en depressie ten zuiden van IJsland volgens berekeningen van de Engelse Meteorologische dienst tot 916 hPa gedaald. Zeer hoge druk wordt in de winter boven Rusland en Siberie gemeten. In Agata in West-Siberie wees de barometer op 31 december 1968 een luchtdruk van 1083,8 hPa aan, de hoogste luchtdruk ooit ergens in de wereld gemeten.
De wielkwikbarometer Het principe. De schaalverdeling voor een normale kwikbuis, loopt slechts over plusminus 7 cm. In de praktijk betekent dat, bij extreme weersomstandigheden, schommelingen over een afstand van ongeveer 5 cm. Voor dit probleem zijn verschillende oplossingen bedacht. Een van de meest geniale oplossingen is de wielkwikbarometer, in 1964 gepresenteerd door Hooke. Hierbij worden de bewegingen van het kwik overgebracht op een wijzer. In het open been van de sifonbuis hangt een glazen drijvertje aan een ragdun draadje, dat aan een wieltje bevestigd is. Aan de andere zijde van het wieltje , in de tweede groef, hangt eveneens aan een draadje een glazen contragewichtje. Deze dient ervoor de draadjes op spanning te houden. Op de as van het wieltje is aan de voorzijde een wijzer bevestigd. Door veranderingen van de luchtdruk stijgt of daalt het kwik in het open gedeelte van de buis en daarmee ook het glazen drijvertje. Doordat het draadje van het drijvertje ook aan het wieltje is bevestigd, gaat deze draaien en daarmee ook de wijzer. Op de afleesschaal kan men de veranderingen dan precies aflezen.
De hygrometer Luchtvochtigheid. Dat lucht waterdamp bevat zien we meestal pas als het koud wordt en de ramen beslaan. Koude lucht kan minder waterdamp bevatten dan warme lucht en zodra het kouder wordt moet moet er dus waterdamp uit de lucht verdwijnen. Dat gebeurt bijvoorbeeld bij een koud raam, waar lucht sterker afkoelt dan elders in een ruimte. De overtollige waterdamp gaat over in druppeltjes(condens) en het raam beslaat. Lucht kan dus slechts een beperkte hoeveelheid waterdamp bevatten en die hoeveelheid hangt af van de temperatuur. De relatieve vochtigheid geeft aan hoeveel waterdamp de lucht bij de heersende temperatuur bevat, dus hoe vochtig het is. Een waarde van 100% wijst op een maximale hoeveelheid waterdamp, de lucht is dan verzadigd. Bij een relatieve vochtigheid van 50% bevat de lucht bij de heersende temperatuur de helft van de maximale mogelijke hoeveelheid waterdamp. De werking De Zwitsers Horace Benedict de Saussure(1740-1799) ontdekte in 1783 dat een ontvette mensenhaar langer wordt als de relatieve vochtigheid toeneemt. Deze ontdekking heeft geleid tot de bekende haarhygrometer. De lengteverandering wordt mechanisch overgebracht naar een wijzer, die de relatieve vochtigheid aangeeft. Zowel een vochtige als een droge atmosfeer wordt bij bepaakde temperaturen als onaangenaam ervaren. Bekende begrippen als drukkend, kil en waterkoud, die moeilijk zijn te definieren, hebben te maken met een zeer hoge luchtvochtigheid. In een goed geventileerde woonruimte bedraagt de relatieve vochtigheid ongeveer 70%. Afhankelijk van de weersomstandigheden en de mate van de ventilatie, kan de vochtigheidsgraad ook binnen huis dagelijks varieren. Als de verwarming aangaat zal de relatieve vochtigheid in huis afnemen. In het algemeen wordt in de huiskamer bij een temperatuur van omstreeks 20 graden celsius een vochtigheidsgraad van 60 a 70% als aangenaam ervaren.
cumulus
stratus
cirrus
condenssporen
Thermometer
Bakbarometer
Wielkwikbarometer
Hygrometer Monnier
Hygrometer Saussure
Luchtdruk De luchtdruk neemt op niet lineaire wijze af met de hoogte d.w.z. in de onderste lagen van de atmosfeer sneller dan hoger in de atmosfeer. Normaal varieert de luchtdruk op aarde tussen970 en 1040 hPa. Op 5,5 km hoogte is de druk al met zo'n 50% afgenomen. In de onderste 100 meter neemt de luchtdruk gemiddeld met 1 hPa per 8 meter af. Aangezien het ene weerstation hoger ligt dan het andere worden door alle weerstations op aarde in aanvang niet vergelijkbare luchtdrukwaarden gemeten. Om een juiste vergelijking te kunnen maken, wordt de luchtdruk van de meeste weerstations op aarde herleid naar het gemiddelde zeeniveau. Bij hoger gelegen bergstations wordt een andere methode gebruikt. De luchtdruk wordt gemeten met een barometer. De meeste barometers bevatten een vrijwel luchtledig doosje dat afhankelijk van de druk meer of minder ingedrukt wordt(doosje van Vidi). Het in meer of mindere mate indrukken van het doosje heeft een verplaatsing van een daaraan bevestigde wijzer tot gevolg die overgebracht wordt op een wijzerplaat, waarop de luchtdruk kan worden afgelezen. Veel barometers in huis maken van dit princiipe gebruik. Op veel van deze huisbarometers is nog een schaalverdeling in milliimeters kwikdruk te vinden. Deze eenheid is eenvoudig om te rekenen in hectopascal door het getal in mm kwikdruk (Hg) met 1,3333 te vermenigvuldigen. De gemiddelde atmosferische druk is 76 cm Hg ( 760 mm Hg = 1013 hPa = 1,013 bar = 1 atmosfeer. De enorme kracht van de luchtdruk werd al in 1657 gedemonstreerd met de klassieke proef met de Maagdenburger halve bollen. Luchtdruk en weer. De luchtdruk die in de meteorologie gemeten wordt is belangrijk voor de meteoroloog om te achterhalen waar zich belangrijke druksystemen, zoals lage- of hogedrukgebieden bevinden. Uit het analyseren van de luchtdrukwaarden die tot zeeniveau zijn herleid, kan men een weerkaart met isobaren tekenen. Isobaren zijn lijnen met een gelijke luchtdruk. In veel landen in de wereld worden de isobaren om de 5 hPa getrokken ( b.v. 995,1000, 1005 hPa enz.) Uit het isobarenpatroon kunnen de kernen van hoge- en lagedruk gevonden worden. Uit dit patroon kan tevens een idee over de windrichting en windsnelheid verkregen worden. Hoge en lage luchtdruk. Op 26 januari 1932 werd in De Bilt een luchtdruk gemeten van 1050,0 hPa, de hoogste druk ooit door het KNMI gemeten. De luchtdruk was toen enkele dagen achtereen extreem hoog: gemiddeld over 48 uur werd in De Bilt 1048 hPa berekend. Op 23 januari 1907 steeg de luchtdruk in De Bilt tot 1047,9 hPa en op 23 december 1962 werd 1047,8 hPa gemeten. De hoogste luchtdrukwaarden worden gewoonlijk in de wintermaanden gemeten. In de zomerperiode wijzen de barometers zelden boven 1035 hPa en zijn ook de dagelijkse luchtdrukvariaties veel kleiner dan in andere jaargetijden. In het najaar, vooral vanaf half oktober, kan de luchtdruk van dag tot dag snel veranderen en worden in de regel de laagste waarden gemeten. Zo is de luchtdruk in juli in De Bilt nooit hoger gekomen dan 1033 hPa en voor augustus ligt het eeuwrecord bij 1034 hPa. De laagste luchtdruk die ooit in De Bilt is gemeten bedraagt 956,4 hPa op 26 januari 1989. In Vlissingen werd die dag een luchtdruk gemeten van 954,4 hPa, maar het eeuwrecord voor Nederland bedraagt 954,2 hPa, gemeten op 27 november 1983 in Eelde. Het eeuwrecord van de luchtdruk op de Britse eilanden bedraagt 936 hPa gemeten in de nacht van 19 op 20 december 1982 in het noordwesten van Schotland. Op 26 januari 1884 werd de luchtdruk in Schotland zelfs nog lager, tot 925,6 hPa. Op het noordelijk gedeelte van de Atlantische Oceaan zijn nog aanzienlijk lagere luchtdrukwaarden gemeten. Op 15 december 1986 daalde de luchtdruk in het zeegebied ten zuidwesten van IJsland tot 920,2 hPa, de laagste druk ooit in dat gebied gemeten. Uit metingen in de buurt van de depressie kon het KNMI afleiden, dat de luchtdruk in het centrum van het lagedrukgebied ongeveer 915 hPa moet zijn geweest. Op 11 januari 1993 daalde de luchtdruk bij IJsland opnieuw tot extreem lage waarden van naar schatting ongeveer 916 hPa. In het jaar 2005 tijdens een zeer actief orkaanseizoen op de Atlantische Oceaan, bereikte de orkaan Wilma een recordlaagte van 882 hPa in de kern. Wilma werd een van de actiefste orkanen van dat seizoen.
Nader verklaard
