|
|
|
De wet van Buys Ballot is een wet uit de meteorologie die aangeeft welke afwijking luchtstromen krijgen als gevolg van de draaiing van de aarde.
De wet is genoemd naar de Nederlandse meteoroloog Christophorus Buys Ballot, die de wet in november 1857 publiceerde in de Comptes Rendus. |
 |
| Cyclonale circulatie rond de lagedrukgebieden en anticyclonale circulatie rond de hogedrukgebieden ten noorden en zuiden van de evenaar |
|
|
 |
| Als je op het noordelijk halfrond met je gezicht uit de wind staat, bevindt een hogedrukgebied zich rechts en een lagedrukgebied links |
|
Staande met de rug naar de wind is de luchtdruk aan de linkerhand lager dan aan de rechterhand, op het noordelijk halfrond;
op het zuidelijk halfrond is het precies andersom. |
| |
| Eenvoudiger omschreven |
| Op het noordelijk halfrond met de rug naar de wind, bevindt een hogedrukgebied zich rechts en een Lagedrukgebied Links |
| |
| In een andere formulering: |
Op het noordelijk halfrond waait de wind van een hogedrukgebied naar een lagedrukgebied met een afwijking naar rechts,
door de draaiing van de aarde om zijn as. |
Aan deze meteorologische wet ligt het corioliseffect ten grondslag. Als de
Aarde niet om
zijn as zou draaien, zouden stromende luchtmassa's in een rechte lijn bewegen als er verder geen andere kracht op werkte. Het draaien
van de Aarde heeft voor de atmosfeer tot gevolg dat bewegende luchtmassa's, waar verder geen andere kracht op werkt, opzij versnellen.
Op het noordelijk halfrond een versnelling naar rechts ten opzichte van de richting waarin de lucht op dat moment stroomt, en op het zuidelijk halfrond een versnelling naar
links ten opzichte van de richting waarin de lucht op dat moment stroomt. |
|
|
| Is er ergens een lagedrukgebied, dan is er een tendens om naar dat lagedrukgebied toe te stromen. Maar het corioliseffect maakt dat de lucht er meer omheen gaat stromen.
Lucht die door wrijving iets aan snelheid verliest, zal door de kracht van het luchtdrukverschil iets versneld worden in de richting van het centrum van het lagedrukgebied, maar dan maakt het corioliseffect
weer dat de
snelheid
hoog
blijft. |
|
|
 |
Het corioliseffect: 1x bekeken vanuit een inertiaalstelsel
en 1x vanuit een meedraaiend stelsel. |
|
|
|
|
Geschiedenis en de
voorlopers van de
wet |
|
|
 |
Christophorus Henricus
Didericus Buys Ballot |
|
|
Al in de 16e
eeuw werden
uitgebreide
weerswaarnemingen
opgenomen in
het
scheepslogboek.
Deze
waarnemingen,
evenals
andere
loginformatie,
werden
overgedragen
aan
nationale
hydrografische
instituten
in
verschillende
landen, met
name
Duitsland,
Engeland en
later de VS.
De
informatie
van vele
schepen over
individuele
reizen werd
aan land
verzameld en
werd later
wat vandaag
de dag nog
steeds
door
Engeland
wordt
uitgegeven.
De
informatie
is het
distillaat
van
empirische
observaties
van
duizenden
kapiteins
tijdens
duizenden
reizen over
een periode
van enkele
honderden
jaren. |
|
|
De wet van
Buys Ballot,
die voor het
eerst werd
afgeleid
door de
Amerikaanse
meteorologen
J.H. Coffin
en William
Ferrel, is
een direct
gevolg van
de wet van
Ferrel. De
wet ontleent
zijn naam
aan C. H. D.
Buys Ballot,
een
Nederlandse
meteoroloog,
die hem
publiceerde
in de
Comptes
Rendus van 9
november
1857.
Hoewel
William
Ferrel deze
theorie in
1856 voor
het eerst
presenteerde,
was Buys
Ballot de
eerste die
een
empirische
onderbouwing
leverde.
Hoewel Buys
Ballot
hoopte dat
zijn wet
door andere
meteorologische
diensten in
andere
landen zou
worden
bevestigd,
verliep de
verspreiding
en
acceptatie
van de wet
van
Buys Ballot
in het
buitenland
traag. De
Franse en
Amerikaanse
meteorologische
diensten van
die tijd
gaven
prioriteit
aan het
beschrijven
van de
stormtoestand
in plaats
van het
voorspellen
ervan, en
zagen weinig
nut
in de
voorspellende
waarde van
de wet van
Buys Ballot.
Het British
Meteorological
Office begon
de wet van
Buys Ballot
echter op
grote schaal
te gebruiken
na de
herintroductie
van een
stormwaarschuwingssysteem
in 1867 na
het
overlijden
van zijn
voormalige
directeur
Robert
FitzRoy. De
vuistregel
werd breder
geaccepteerd
na het
effectieve
gebruik
ervan in de
Britse
voorspellingen. |
|
|
|
|
|
De wet schetst
algemene
gedragsregels voor
kapiteins van zowel
zeil- als
stoomschepen, om hen
te helpen de schepen
weg te sturen van de
kwadranten in het
midden en rechtsvoor
(op het noordelijk
halfrond en
linksvoor op het
zuidelijk halfrond)
van orkanen of
andere roterende
verstoringen op zee.
Vóór de komst van
radio- en
satellietobservaties
en de mogelijkheid
om actuele
weersinformatie over
lange afstanden te
verzenden, was de
enige methode die
een kapitein had om
het weer te
voorspellen het
observeren van
meteorologische
omstandigheden
(zichtbare
wolkenformaties,
windrichting en
luchtdruk) op zijn
locatie. |
|
|
In de Sailing
Directions for the
World zijn de
technieken van Buys
Ballot opgenomen om
het ergste deel van
een roterend
stormsysteem op zee
te vermijden,
waarbij uitsluitend
gebruik wordt
gemaakt van lokaal
waarneembare
verschijnselen zoals
wolkenformaties,
windsnelheid en
luchtdruktendensen
over een aantal
uren. Deze
observaties en de
toepassing van de
principes van de wet
van Buys Ballot
helpen bij het
bepalen
van de
waarschijnlijkheid
van het bestaan
van een storm en
de beste koers om te
varen en zo het
ergste te vermijden
– met de beste
overlevingskansen. |
|
|
De onderliggende
principes van de wet
van Buys Ballot
stellen dat voor
iedereen die zich
aan land bevindt op
het noordelijk
halfrond en zich in
het pad van een
orkaan bevindt, de
gevaarlijkste plek
zich in het rechter
voorste kwadrant van
de storm bevindt.
Daar is de
waargenomen
windsnelheid van de
storm de som van de
windsnelheid in de
stormcirculatie plus
de snelheid waarmee
de storm zich
voorwaarts beweegt.
De wet van Buys
Ballot noemt dit het
"gevaarlijke
kwadrant". Evenzo is
de waargenomen wind
in het linker
voorste kwadrant van
de storm
het verschil tussen
de windsnelheid van
de storm en zijn
voorwaartse
snelheid. Dit wordt
het "veilige
kwadrant" genoemd
vanwege de lagere
waargenomen
windsnelheden. |
|
|
Om het anders te
bekijken: als iemand
zich op het
noordelijk halfrond
rechts bevindt van
de plek waar een
orkaan of tropische
storm aan land
komt, wordt dat
beschouwd als het
gevaarlijke
kwadrant. Als iemand
zich links van het
punt van aanlanding
bevindt, is dat het
veilige kwadrant.
In het gevaarlijke
kwadrant zal een
waarnemer hogere
windsnelheden en
over het algemeen
een veel hogere
stormvloed ervaren
vanwege de
windrichting aan
land. In het veilige
kwadrant ervaart de
waarnemer iets
lagere windsnelheden
en de mogelijkheid
van lagere
waterstanden dan
normaal, omdat de
windrichting
aflandig is. |
|
|
|
Dit zijn zeer
algemene regels die
afhankelijk zijn van
vele andere
factoren, waaronder
de vorm van de
kustlijn en de
topografie op elke
locatie. Hoewel de
principes in zeer
beperkte mate van
toepassing zijn op
een kustwaarnemer
tijdens de nadering
en passage van een
storm op elke
locatie, is de wet
van Buys Ballot
primair geformuleerd
op basis van
empirische gegevens
om schepen op zee te
ondersteunen. |
|
|
|
|
|
|
|
|