| |
|
Hoofdstuk 5 -
Luchtdruk en wind |
|
|
| 5.1 Verband tussen luchtdruk
en wind |
De wind is van grote invloed op het
weer. Enerzijds voert hij van grote
afstand bijvoorbeeld warme of koude
lucht naar onze omgeving, wat
direct doorwerkt in de hier gemeten
temperatuur. Anderzijds drukt hij
zijn stempel op de
weersomstandigheden op lokale
schaal. Zo gaat bijvoorbeeld
een
stevige wind de nachtelijke
afkoeling tegen; ook kan de wind in
de zomer heel wat
stof
en in winter heel wat sneeuw doen
opwaaien.
In dit hoofdstuk wordt de
rol van de wind besproken. |
| |
Wind is niets anders dan de stroming
van de lucht. Wind ontstaat doordat
de lucht beweegt van plaatsen met
hogere luchtdruk naar plaatsen met
een lagere luchtdruk; die
luchtdrukverschillen zijn op hun
beurt weer een gevolg van
verschillen in opwarming van het
aardoppervlak, bijvoorbeeld tussen
tropen en gematigde breedten of
poolstreken of tussen land en zee of
oceaan. |
 |
|
Zonder draaiing van de aarde
zou de lucht rechtstreeks bewegen van
hogedrukgebieden naar
lagedrukgebieden |
| De functie van de wind is om die
luchtdrukverschillen ongedaan te
maken. Vindt de verplaatsing van de
lucht over heel grote afstanden
plaats, dan gaat ook nog de draaiing
van de aarde een
rol spelen, zoals
we in het hoofdstuk over de algemene
circulatie reeds zagen. Het effect
van die draaiing is dat de lucht die
grote afstanden aflegt, zich op het
noordelijk halfrond rond een
lagedrukgebied tegen de wijzers van
de klok in verplaatst een rond een
hogedrukgebied met de wijzers van de
klok mee; op het zuidelijk halfrond
is dit net andersom. De
luchtstroming is ongeveer evenwijdig
aan de isobaren of maakt daar een
kleine hoek mee. Daardoor stroomt de
lucht niet langer rechtstreeks van
hoog naar laag en wordt de
vereffening van de luchtdrukverschillen bemoeilijkt. |
 |
|
Afbeelding-1 |
|
|
 |
|
Afbeelding-2 |
|
1:
Isobaren en richting van de
luchtstroming. De
luchtstroming is
ongeveer evenwijdig aan de isobaren. De wind waait met
de wijzers
van de klok mee
rond een hogedrukgebied. |
|
|
2:
Isobaren en richting van de
luchtstroming. Door wrijving
met het
aardoppervlak volgt
de wind de isobaren niet
exact, maar maakt er
een
kleine hoek mee. De wind
waait tegen de wijzers van
de
klok in
rond een
lagedrukgebied. |
|
|
|
3:
Luchtstroming rond hoge-
en lagedrukgebieden. |
|
|
| In het weerkaartjes is dit duidelijk
te zien. In de figuur zijn lijnen
van gelijke luchtdruk
(isobaren)
weergegeven. Het kaartje toont een
weersituatie met een hoge- en een
lagedrukgebied. |
|
|
| De pijlen geven de stromingsrichting
en dus de richting waar de wind heen
waait.
De windrichting volgt min of
meer de richting van de isobaren;
zonder het effect van de
draaiing
van de aarde zou de wind loodrecht
op de isobaren staan. |
|
|
| Als de lucht van de ene plaats naar
de andere stroomt, wordt hij daarin
bij het aardoppervlak gehinderd door
de ruwheid van het oppervlak; deze
veroorzaakt wrijving, die de
luchtstroming afremt en doet
afbuigen. Het gevolg
is dat de lucht niet precies
evenwijdig aan de isobaren stroomt,
maar enigszins naar de lage druk
toe. |
|
|
 |
|
Afbeelding-3 |
|
|
|
De windrichting maakt een hoek met
de richting van de isobaren. In de
figuur hiernaast geven de pijlen de
werkelijke luchtstroming vlak bij
het aardoppervlak weer. Door de
wrijving is de wind nu toch
enigszins van
hoge naar lage druk gericht. In de
figuur is dat met pijlen aangegeven.
In de volgende paragraaf gaan we wat
dieper in op het verschijnsel wind;
we gebruiken daarbij onderwerpen uit
de natuurkunde |
|
|
|
5.2 Wind, een krachtenspel
|
|
|
| Wind is bewegende lucht; de beweging
wordt bepaald door
luchtdrukverschillen, draaiing van
de aarde en eventuele wrijving met
het aardoppervlak. Uit de
natuurkunde is bekend dat er op
voorwerpen die van richting of
snelheid veranderen, een of meer
krachten moeten werken; bij
stilstand of constante snelheid
werken er geen krachten of heffen de
werkzame krachten elkaar op. Twee
krachten kunnen elkaar bijvoorbeeld
opheffen als ze even groot zijn,
maar precies tegengestelde kanten
opwijzen.
Voor lucht geldt hetzelfde als voor
alle andere 'voorwerpen uit de
natuurkunde'. In dit geval zijn de
volgende krachten van belang: de
luchtdrukgradiëntkracht, de
corioliskracht en de wrijvingskracht. Als de lucht zich niet in een strakke, rechtlijnige stroming bevindt, maar wordt meegevoerd in een slingerend stromingspatroon, is er ook nog sprake van een middelpuntzoekende kracht. |
| |
| - De luchtdrukgradiëntkracht.
|
Wanneer er over een bepaald gebied
luchtdrukverschillen optreden,
spreekt men gewoonlijk van een
luchtdrukgradiënt; de
luchtdrukverschillen veroorzaken een
kracht die
luchtdrukgradiëntkracht
wordt genoemd. De
luchtdrukgradiëntkracht wijst van
hoge druk naar lage druk.
De luchtdrukgradiëntkracht brengt een
luchtmassa in beweging; de
bewegingsrichting
is in de richting
van die kracht en dus gericht naar
de lagere druk. ls alleen de
gradiëntracht op een luchtmassa
werkzaam zou zijn dan zouden alle
aanwezige horizontale
luchtdrukverschillen snel
verdwijnen.
Dit is echter niet het geval doordat
er nog een tweede kracht werkzaam
is: Als alleen de gradiëntkracht op
een luchtmassa werkzaam zou zijn dan
zouden alle aanwezige horizontale
luchtdrukverschillen snel
verdwijnen. Dit is echter niet het
geval doordat er nog een tweede
kracht werkzaam is |
|
|
 |
|
Luchtdrukgradiëntkracht met (onder) en zonder wrijving (boven). |
|
| |
| - De corioliskracht of
afwijkende kracht van de
aardrotatie. |
| Deze kracht wordt veroorzaakt door
de draaiing van de aarde. Door de
corioliskracht krijgt de stroming
een afbuiging, afhankelijk van de
plaats op aarde en van de
windsnelheid: op het
noordelijk
halfrond is er een afbuiging naar
rechts (kijkend met de wind mee),
die groter is naarmate de plaats
waar men zich bevindt verder van de
evenaar verwijderd is. Verder geldt
dat naarmate de windsnelheid hoger
is, de lucht sterker afbuigt. In
eerste, overigens zeer goede,
benadering stelt zich een evenwicht
in tussen de luchtdrukgradiëntkracht,
die naar het lagedrukcentrum is
gericht, en de corioliskracht, die
precies de tegenovergestelde kant op
wijst. De wind die dan waait noemen
we geostrofische wind. De
luchtdrukgradiëntkracht en de
corioliskracht zijn er altijd,
ongeacht de hoogte waarop de lucht
beweegt. Voor een luchtstroming
dicht bij het aardoppervlak moeten
we nog rekening houden met een derde
kracht: |
| |
| - De wrijvingskracht. |
Nabij het aardoppervlak wordt de
luchtstroming afgeremd door
wrijving; deze is afhankelijk van de
ruwheid van het oppervlak. Een open
vlakte of een polderlandschap is
niet zo ruw, een
bosachtig of
verstedelijkt gebied is zeer ruw.
Door de wrijvingskracht neemt de
windsnelheid af;
tegelijkertijd
wordt daardoor de afbuiging als
gevolg van de corioliskracht minder
en beweegt de stroming weer meer in
de richting van het lagedrukcentrum.
Een factor die ook van invloed is op
de wrijvingskracht, - en dus op de
windrichting en de windsnelheid,
is de mate van stabiliteit
van de
atmosfeer:
in een stabiele atmosfeer is de wrijving het grootst. |
| |
| - De middelpuntzoekende
kracht. |
| De luchtdrukgradiëntkracht en de
corioliskracht zijn er altijd,
ongeacht het stromingspatroon. Volgt
de lucht een gekromde baan dan is er
nog een andere kracht in het spel:
de middelpuntzoekende kracht. Deze
kracht doet de lucht afwijken van
zijn rechtlijnig pad en dwingt hem
in een gekromde baan. Ook nu geldt
dat er zich in eerste instantie een
evenwicht instelt.
De middelpuntzoekende kracht wijst steeds in de richting van het middelpunt van de cirkelbaan die wordt gevolgd. |
| |
| In de figuur (links onder) is dat
middelpunt de kern van het
lagedrukgebied; middelpuntzoekende
kracht en gradiëntkracht wijzen in
dezelfde richting, namelijk naar de
lagedrukkern.
De luchtdrukgradiëntkracht levert dus
de middelpuntzoekende kracht, al kan
deze door 'tegenwerking' van
de corioliskracht niet volledig
worden benut. |
| |
| In de figuur (rechts onder) is het
centrum van het hogedrukgebied het
middelpunt van de cirkelbaan;
middelpuntzoekende kracht en
corioliskracht wijzen in dezelfde
richting, namelijk van de
hogedrukkern af. Daardoor levert in
dit geval de corioliskracht de voor
een cirkelbeweging noodzakelijke
middelpuntzoekende kracht, al kan
deze ditmaal door 'tegenwerking' van
de gradiëntkracht niet volledig
worden benut. |
| |
| Waait het rond een lagedrukgebied nu
meer of minder dan rond een
hogedrukgebied als de
luchtdrukgradiëntkracht, en dus de
afstand tussen de isobaren, in beide
gevallen hetzelfde is?
Het antwoord
is: 'minder'; rond een
hogedrukgebied moet de
corioliskracht namelijk de
middelpuntzoekende kracht leveren,
ondanks tegenwerking van de
luchtdrukgradiëntkracht;
de corioliskracht is dan dus groter dan
de luchtdrukgradiëntkracht. Rond een lagedrukgebied is de
corioliskracht juist kleiner dan de
luchtdrukgradiëntkracht. Gegeven was
dat de luchtdrukgradiëntkracht in
beide gevallen dezelfde is, zodat
bij de hogedruksituatie de grootste
corioliskracht hoort. Reeds eerder
zagen we dat een grotere
corioliskracht zich alleen kan
voordoen bij een grotere
windsnelheid, dus rond het
hogedrukgebied staat bij gelijke
isobarenafstand de meeste wind.
Desondanks koppelen we situaties met
storm en veel wind gewoonlijk
aan
lagedrukgebieden. Dat is terecht,
want bij lagedrukgebieden kunnen
zich veel grotere
luchtdrukgradiënten voordoen, zodat
het daar tóch veel harder kan
waaien. |
 |
|
De gradiëntwind rond een
hogredrukgebied (reële wind)
is groter dan de
geostrofische wind
bij de
gegeven isobarenafstand. |
|
|
 |
|
De gradiëntwind rond een
lagedrukgebied (reële wind)
is groter dan de
geostrofische wind
bij de
gegeven isobarenafstand. |
|
|
|
|
5.3 Samenhang weer en
luchtdrukpatronen |
|
|
| In het voorgaande zagen we dat wind
wordt veroorzaakt door verschillen
in luchtdruk. Deze
luchtdrukverschillen manifesteren
zich vooral in de grote hoge- en
lagedrukgebieden die het
weerpatroon
in Europa - en daarmee het weer in
Nederland - bepalen. Het verband
tussen wind en luchtdruk patroon is
duidelijk te zien als we naar een
weerkaart kijken (onder links): |
| |
| Hierop zien we Europa en het
aangrenzend deel van de Atlantische
Oceaan; tevens zijn er om de 5 hPa
isobaren ingetekend. We kunnen op
zo'n weerkaart gebieden aanwijzen
waar de
luchtdruk relatief hoog is,
terwijl boven andere gebieden de
luchtdruk juist lager is. Op het
kaartje zien we onder andere een
hogedrukgebied boven Scandinavië;
het veroorzaakt in onze
omgeving
noordoostelijke winden; de lucht
stroomt namelijk met de wijzers van
de klok mee rond het hogedrukgebied.
Een noordoostelijke stroming
transporteert 's winters koude,
zogeheten continentale polaire lucht
(zie het hoofdstuk over
weersituaties) uit Siberië naar
Nederland. Gevolg: koud weer en
vorst. In de zomer mogen we in dit
soort gevallen juist op zonnig
en
warm weer rekenen. |
| |
 |
Weerkaart met hoge- en
lagedrukgebieden.
De isobaren zijn getekend
om de 5 hPa. |
|
|
 |
Weerkaart van een zware
winterstorm
De isobaren zijn getekend
om de 4hPa |
|
Ook een weerkaart als boven
rechtskun je het hele jaar door
tegenkomen, hoewel de
lagedrukgebieden in de zomer
gewoonlijk minder diep zijn. Boven
Schotland ligt in dit geval een
diepe depressie. De hogedrukgebieden
liggen meer naar het zuiden ter
hoogte van de Middellandse Zee en de
Azoren. Boven West-Europa staat dan
een zuidwestelijke stroming, waarmee
vochtige,
's zomers koele en 's
winters zachte lucht wordt
aangevoerd. Het is dus belangrijk om
te weten waar de hoge- en
lagedrukgebieden zich bevinden,
omdat hieruit te verwachten is wat
de wind
gaat doen en wat voor lucht
hij zal aanvoeren. |
| |
| 5.4 Structuur van de wind |
| |
De meeste mensen zijn vooral
geïnteresseerd in de wind vlak bij
het aardoppervlak en op een bepaalde
plaats. Het gaat daarbij om de
onderste tientallen meters van de
atmosfeer.
In deze laag wordt de
wind sterk beïnvloed door de
terreinomstandigheden en door
kleinschalige meteorologische
processen. Daardoor vertoont de wind
een grillig patroon. We hebben
allemaal wel eens gemerkt dat de
wind in buien sterk van snelheid en
richting kan wisselen en dat ook de
aanwezigheid van bijvoorbeeld
gebouwen of bomen de wind lokaal
sterk beïnvloedt.
We zien dat de
windsnelheid snelle variaties
vertoont, met fluctuaties in de orde
van seconden tot minuten. Daarnaast
vertonen windrichting en
windsnelheid ook een dagelijkse
gang;
zie hiervoor verder
paragraaf
8.6. |
| |
| 5.4.1 Terreinomstandigheden |
Wisselende terreinomstandigheden
worden veroorzaakt doordat obstakels
die de luchtstroming belemmeren, op
de ene plaats talrijker zijn dan op
de andere. Grote watervlakten, zoals
de
Friese meren, zijn tamelijk glad,
waardoor de lucht er ongehinderd
overheen kan stromen en de wind
niets in de weg wordt gelegd. Een
zandvlakte of grasvlakte, zoals de IJsselmeerpolders,
is een stuk
minder glad dan een wateroppervlak;
de luchtstroming ondervindt daarvan
al wat meer hinder, al is het effect
nog maar klein. Anders wordt het als
er hier en daar verspreid struiken
of bomen in het terrein staan (bomen
langs de wegen in polders). De wind
moet daar dan over- en omheen en dat
gaat niet zo gemakkelijk: de
luchtstroming wordt erdoor
gehinderd.
Het terrein is een stuk
'ruwer' dan een grasvlakte of een
wateroppervlak. |
 |
|
Zeer open landschap |
|
|
 |
|
Tamelijk open landschap |
|
|
 |
|
Tamelijk ruw landschap |
|
|
 |
|
Zeer ruw landschap |
|
| |
Nog lastiger wordt
het als er geen sprake is van
verspreide obstakels, maar als er
tamelijk veel bomen en struiken
staan. Deze hebben dan bovendien
vaak nog verschillende afmetingen,
zowel in hoogte als in breedte en
lengte; denk bijvoorbeeld aan
bomenrijke gebieden (geen
aaneengesloten bossen) in
Noord-Brabant, Limburg en het oosten
van het land. De luchtstroming wordt
daar sterk gehinderd en afgeremd.
Ook de richting van de door
obstakels verstoorde luchtstroming
varieert in dit tamelijk ruwe
terrein ten opzichte van de richting
van de ongehinderde luchtstroming.
Een stuk grond met bebouwing, zoals
in een dorp of stad of bos,
hindert de luchtstroming nog meer en
is nog ruwer. |
| 5.5 Turbulentie |
| |
| De wind gedraagt zich vrijwel altijd
grillig: de luchtstroming is
turbulent. Soms zijn de fluctuaties
sterk, dan weer zwak. Wervels met
verschillende afmetingen geven de
wind een grillige karakter. De
grootte van deze wervels varieert
van enkele millimeters tot
tientallen of zelfs honderden
meters. De snelheid waarmee de
wervels bewegen en ronddraaien,
varieert sterk.
Voor het
belangrijkste gedeelte worden die
wervels veroorzaakt door de
luchtstroming in samenhang met de
ruwheid van het terrein. Hoe ruwer
het terrein, des te groter en
grilliger de wervels
die ontstaan.
Verder kan de turbulentie van de
wind nog in de hand worden gewerkt
door plaatselijk sterk wisselende
temperaturen. Hoe sterker de
temperatuurverschillen over korte
afstand
zijn, hoe grilliger de wind. Turbulentie komt niet alleen voor dicht bij de grond, maar kan op allerlei hoogten in de atmosfeer een rol spelen; daarom is het verschijnsel ook van belang voor de luchtvaart, zoals verderop in dit hoofdstuk wordt beschreven. |
 |
Shear Turbulentie bij het
aardoppervlak door windschering
door toename
van de wind met
de
hoogte. Bron: Comet. |
|
|
 |
|
Mechaniche Turbulentie bij
het aardoppervlak
door ruwheid
van het
terrein. Bron: AVStop |
|
|
 |
Turbulentie bij stijg- enm
daalbewegingen rond
buien. Bron: Comet. |
|
| 5.6 Windverandering met de
hoogte |
| |
Dat er wervels ontstaan, waarin de
wind voortdurend verandert in
richting en sterkte, is mede een
gevolg van de verandering van de
wind met de hoogte. Direct aan het
aardoppervlak beweegt de lucht niet;
vlak erboven neemt de wind echter
sterk toe met de hoogte, doordat de
invloed van
de wrijving naar boven
toe minder merkbaar wordt. Dat geldt
met name voor de onderste tientallen
meters. De figuur toont het verloop
van de gemiddelde windsnelheid met
de hoogte, het zogeheten
'windprofiel'. Een obstakel,
bijvoorbeeld een gebouw, beïnvloedt
het windprofiel tot grotere hoogte;
in de figuur hieronder is dat
schematisch weergegeven. Uit die
figuur is ook af te leiden dat er
aan de voorkant van een obstakel een
stuweffect plaats vindt |
| |
| |
In de winter als er sneeuw ligt en
het stevig waait, kan de wind de
sneeuw tegen obstakels blazen en
daar ophopen. Ook wordt verse sneeuw
door de wervels steeds weer
opgewaaid.
Aan
de achterkant van obstakels ontstaat
een gebied waar het minder waait,
maar waar wel veel wervels
voorkomen, zodat ook daar sneeuw
zich kan ophopen. Uit de figuur is
te zien dat het gebied aan de
lijzijde, waar de wervels optreden,
vrij groot is. In de praktijk kan de
vuistregel gehanteerd worden dat de
grootte van dat gebied ongeveer 15
keer de hoogte van het obstakel is.
Bij dwarswind op een snelweg waar
bijvoorbeeld geluidsschermen staan,
kan dat goed merkbaar zijn. Als de
schermen laag zijn, zal de rijstrook
naast het scherm waar de wind
vandaan komt, weinig last
ondervinden. Op de ander rijstrook
kunnen dan sterke vlagen |
| |
 |
|
Wind
rond gebouwen; bovenaanzicht
|
|
|
 |
|
Wind
rond gebouwen; zijaanzicht. |
|
| Uit het bovenstaande blijkt dat de
wind vlak bij het aardoppervlak
vrijwel altijd fluctueert: de wind
is vlagerig. Die vlagerigheid hangt
sterk af van de aard van het
terrein, maar ook van de
windsnelheid en de nabijheid van
eventuele buien. In het weerbericht
wordt desondanks in het algemeen
gesproken over een bepaalde
windrichting en een bepaalde
windsterkte; daarbij wordt
wel een
onderscheid gemaakt tussen de
kustgebieden en het binnenland.
Waarschuwingen voor windstoten
(windvlagen) worden apart vermeld.
Daarbij vindt geen differentiatie
plaats naar de aard van het terrein.
De windrichting geeft de richting
waar de wind vandaan komt; ze wordt
gewoonlijk opgegeven in
kompasstreken (noord, oost, zuid en
west) en tussenstreken (noordoost,
zuidoost, zuidwest en noordwest).
Als alternatief gelden graden ten
opzichte van noord: noordenwind is
dan 0 of 360 graden, oost 90 graden,
zuid 180 graden enzovoort. |
| |
De eenheid voor de windsnelheid is
m/s of km/uur; in de luchtvaart en
de scheepvaart zijn ook knopen
(zeemijl per uur) gangbaar. Een veel
voorkomende aanduiding is de
windkracht volgens
de schaal van
Beaufort; windkracht 7 in het
weerbericht betekent kracht 7 op de
beaufortschaal.
Het verband tussen windsnelheden
volgens de schaal van Beaufort en de
andere eenheden voor windsnelheid is
gegeven in de tabel; tevens is een
omschrijving gegeven van het effect
van de wind op de omgeving. Bij een
winddraaiing worden vaak de termen
ruimen en krimpen gebruikt.
Bij
ruimen draait de wind met de wijzers
van de klok mee, dus bijvoorbeeld
van 180 naar 240 graden of van zuid
naar zuidwest. Een krimpende
wind
draait tegen de wijzers van de klok
in, bijvoorbeeld van 90 naar 360
graden of van oost naar noord. |
 |
|
 |
|
Volgens de voorschriften van de WMO (Wereld
Meteorologische Organisatie) moet de wind op
meteorologische stations gemeten worden op een hoogte
van 10 meter boven open terrein;
hierin mogen geen
obstakels voorkomen. In het weerbericht wordt gewerkt
met de over 10 minuten gemiddelde windsnelheid die
optreedt op een dergelijke locatie. De windsnelheid en
windkracht volgens de schaal van Beaufort hebben dus
altijd betrekking op deze gemiddelde wind op 10 meter hoogte in open
terrein. De waarnemingsposities van
andere organisaties dan
het KNMI
voldoen
niet altijd aan de WMO-normen; dat geldt vooral voor de
terreinomstandigheden.
Om de wind van het weerbericht te
vergelijken met de wind op
een
willekeurige meetpositie, zijn de
volgende vuistregels goed bruikbaar: |
|
|
| - staat de windmeter in open
terrein, dan is de gemeten wind
vergelijkbaar met die van het
weerbericht. |
| - staat de windmeter in iets minder
open terrein, dan is de gemeten wind
ongeveer 15% lager dan die van het
weerbericht. |
| - staat de windmeter in tamelijk ruw
terrein, dan is de gemeten wind
ongeveer 30% lager dan die van het
weerbericht. |
| - wordt de wind gemeten in ruw
terrein, dan is deze ongeveer 40%
lager dan de wind uit het
weerbericht. |
|
| Met behulp van deze vuistregels kan
dus ook voor een willekeurige
locatie de wind op 10 meter hoogte
geschat worden uit de wind van het
weerbericht. Men moet dan alleen de
ruwheid van
het terrein inschatten.
|
|
| Relevanter nog dan de wind op 10
meter hoogte is de wind op zo'n 1.5
meter. Daarbij zijn de windstoten
vaak nog veel bepalender dan de
gemiddelde wind; ze veroorzaken de
meeste schade
en overlast. Vooral
bij zijwind zijn windstoten
gevaarlijk voor het verkeer; ze
kunnen dan namelijk zo sterk zijn
dat auto's uit de koers kunnen raken
met alle gevolgen van dien.
Ook
worden voertuigen door zijwind als
het ware iets opgetild, waardoor het
wegcontact minder wordt. Doordat
windstoten vaak voorkomen in
situaties met neerslag (regen,
hagel, sneeuw) en met teruglopend
zicht, kunnen gevaarlijke situaties
ontstaan.
|
| |
Windstoten doen zich voor in twee
situaties: bij storm en in buien.
Windstoten in buien worden besproken
in de volgende paragraaf; hier
beperken
we ons tot windvlagen
tijdens stormsituaties.
Ze worden
veroorzaakt door de turbulentie van
de wind. De windrichting is in
windstoten vaak iets meer geruimd
dan de gemiddelde wind. Meer geruimd
betekent bijvoorbeeld bij
zuidwestenwind iets westelijker, bij
een wind van 230 graden bijvoorbeeld
250 graden. De sterkte van de
windvlagen hangt enerzijds af van de
ruwheid van het terrein, anderzijds
van de gemiddelde windsnelheid. Hoe
ruwer het terrein en hoe groter de
gemiddelde windsnelheid, des te
sterker zijn de windvlagen. Hier
volgen een paar vuistregels om de
sterkte van windstoten op 1.5 meter,
gemeten met een handwindvaan boven
het aardoppervlak te schatten met
behulp van de gemiddelde wind uit
het weerbericht: |
| |
- Uitgaande van wind uit het weerbericht of een volgens WMO-normen gemeten wind kan de gemiddelde wind op 1.5 meter hoogte geschat
worden: die is in open terrein ruwweg 70% van de 10 meter wind. |
- Voor het omrekenen van de gemiddelde wind op stahoogte van open terrein naar ruwer terrein, geldt dat dat de wind sterker gereduceerd wordt
naarmate het terrein ruwer is; in erg ruw terrein is die reductie ongeveer 50%. |
| - de windsnelheid in windvlagen is voor alle terreinomstandigheden ongeveer 10 tot 20 % hoger dan de wind uit het weerbericht. |
| Naast de windvlagen die samenhangen met de turbulentie van de atmosfeer, zijn er ook de windstoten tijdens regen-, hagel- en onweersbuien. In dergelijke buien wordt lucht van grote hoogte, - waar het veelal harder waait dan aan de grond, - abrupt en met grote snelheid naar beneden verplaatst. Die lucht van boven behoudt zijn snelheid, zodat het vlak bij de grond plotseling kortdurend harder gaat waaien: we spreken dan van een windstoot of windvlaag. |
| |
| Dergelijke windstoten hebben dus niets te maken met de turbulentie in de atmosfeer ten gevolge van obstakels of wrijving met het aardoppervlak. In de figuur is een registratie van zo'n windstoot in een onweersbui weergegeven. Karakteristiek is dat tijdens de windstoot niet alleen de gemiddelde wind toeneemt, maar ook de vlagerigheid. |
| |
| In de praktijk wordt er in weerberichten gewaarschuwd voor windstoten of zware windstoten tijdens buien. De windsnelheid bij windstoten wordt in weersverwachtingen opgegeven in km/uur; de officiële meteingen (zoals de voorbeelden hiernaast) werken meestal met m/s.) |
|
|
|
| Terug
naar de grond: daar heeft de wind
grote invloed op de temperatuur. De
wind zorgt ervoor dat de lucht vlak
bij het aardoppervlak goed gemengd
wordt. Daardoor zal de warmte die de
zonnestraling overdag aan het
aardoppervlak overdraagt, makkelijk
afgevoerd worden. In de nacht, als
het aardoppervlak sterk afkoelt door
uitstraling, zorgt de wind ervoor
dat er warmte van de lucht naar het
aardoppervlak wordt toegevoerd.
Daardoor
wordt de nachtelijke afkoeling sterk
tegengewerkt. Is er heel weinig
wind, dan is dat effect er
niet en kan het aardoppervlak wel
sterk afkoelen. Het afkoelingsproces wordt nog bevorderd in een terrein met veel obstakels; deze remmen de wind namelijk sterk af! |
| |
| De wind veroorzaakt niet alleen een gelijkmatiger temperatuurverdeling.
Hij doet hetzelfde met het vocht en
zorgt ervoor dat dit over een
dikkere laag verspreid wordt.
Daardoor wordt bijvoorbeeld
mistvorming tegengewerkt. Juist als
er geen wind is, koelt het sterk af
en blijft de vochtconcentratie bij
het aardoppervlak hoog. Er treedt
dan makkelijk condensatie op zodat
zich dauw vormt en, - als de wind
niet helemaal wegvalt, - tevens
mist. In de hoofdstukken over
temperatuur en mistvorming wordt
hierop nog nader ingegaan. |
| |
|
Bron:
Weerkunde -
Meteorologie voor
iedereen (Kees
Floor) |
|
|
|
|
