Tornadojacht

Het is weer zover. Het Dutch Tornado & Relax Experiment is in de Verenigde Staten op jacht naar tornado's. Weer In Het Nieuws houdt u op de hoogte.

Ook dit jaar gaat DutchTREx ( het Dutch Tornado & Relax Experiment) weer naar de Verenigde Staten op jacht naar tornado’s. Deze keer gaan er twee teams die elkaar halverwege de periode van 5 weken aflossen. In totaal gaan we met zeven personen chasen: Reinier van den Berg, Floris Bijlsma, Rob Groenland, Arno Paanstra, Margot Ribberink, Eric Terpstra en Coen Verrijn Stuart. De eerste groep vertrekt op 13 mei en de tweede groep komt 18 juni weer terug.

Op de website van Meteo Consult zullen wij U op de hoogte houden van onze ervaringen, maar ook via de site van de tornadojagers zelf de tornadojagerssite (http://www.paanstra.nl/dutchtrex/?item=1). Daar kunt U over de schouders van de mannen en vrouw mee te kijken, bijna letterlijk. Met behulp van GPS data wordt namelijk precies afgebeeld waar het team zich op dat moment bevindt.

Een tornado is wellicht het meest imponerende weersverschijnsel dat op aarde voorkomt. De kracht is ongekend. De hoogste windsnelheden ooit gemeten, meer dan 500 kilometer per uur, staan op naam van een tornado. De dood en verderf zaaiende wervelwind is erg onvoorspelbaar. Z'n gedrag is grillig. Toch kunnen de twisters ook ongekend mooi zijn. Vele honderden mensen gaan jaarlijks op zoek naar tornado's

Het is beslist niet de eerste tornado-expeditie en met name Eric Terpstra is een veteraan voor wat betreft extreme weersomstandigheden. Hij is het dan ook, die op het moment dat het erop aan komt, de uiteindelijke beslissingen neemt. Wordt het naar zijn menig te gevaarlijk op de plek waar ze zich bevinden, dan zullen ze meteen naar een veiligere plek rijden. Vorig jaar zat het met de buien- en wolkenluchten wel prima, maar het topstuk, een tornado,  werd helaas niet gespot.  Hopelijk gaat dat dit seizoen wel gebeuren.


Wat is nu eigenlijk een tornado? En hoe ontstaat zoiets en waar komen ze voor?

De meest gangbare definitie van een tornado is: een snel ronddraaiende kolom lucht die verbonden is met een buienwolk, en zich uitstrekt tot aan het aardoppervlak. Een tornado is dus een roterende kolom lucht. In Nederland spreken we over het algemeen van windhoos. We mogen er dezelfde definitie bijzetten. Een ronddraaiende luchtkolom dus.
Nu heeft een ieder waarschijnlijk wel eens op een mooie zomerdag een plotseling opstekende soort draaiwind gezien en meegemaakt. Soms zie je boven de grond, het zand, of boven de weilanden, een klein hoosje ontstaan. Zand en stof, of pas gemaaid gras, worden snel ronddraaiend opgezogen. Soms tot tientallen meters hoog. Dit is dus geen tornado. Het heeft niets te maken met een buienwolk. We noemen dit verschijnsel wel stofhoos. In Amerika spreekt men van dustdevil. Boven water ontstaat soms een zogenaamde waterhoos. Dit verschijnsel is krachtiger dan de stofhoos en strekt zich uit tot in de sterk opbollende stapelwolken. Stapelwolken behoren tot de buienwolken. Elke bui is opgebouwd uit stapelwolken. Echter, elke stapelwolk is zeker geen bui. Toch is het onderscheid tussen een waterhoos en een windhoos moeilijk. Trekt een waterhoos het land op, dan noemt men het wel een windhoos. Dus een waterhoos zou je ook een tornado boven water kunnen noemen.


Een tornado vormt zich niet zo maar. Daar is heel wat voor nodig. Om te beginnen moeten de omstandigheden gunstig zijn voor de vorming van buien. Stapelwolken en buien kunnen tot ontwikkeling komen als de atmosfeer onstabiel is. Daarmee bedoelen we, dat het mogelijk is voor een warme luchtbel om vanaf de grond (of vanaf een bepaalde hoogte) ongeremd tot op veel grotere hoogte te kunnen doorstijgen. Het resultaat is dan een stapelwolk, die zich uitstrekt tot hoog in de troposfeer. Soms reiken deze wolken met een hoogte van meer dan 10 en heel soms circa 20 kilometer tot in de stratosfeer. De atmosfeer is onstabiel, als het in de onderste luchtlagen relatief warm is, en op grotere hoogte juist relatief koud is. Nu is het op bijvoorbeeld 5 kilometer altijd steenkoud, met temperaturen van vaak tientallen graden onder nul, maar het gaat om verschillen. Wat is de temperatuur van de stijgende, van oorsprong warme luchtbel, als die aankomt op 5 kilometer hoogte. Natuurlijk is de bel op die hoogte al een aardig stuk afgekoeld. Maar als de luchtbel toch nog warmer is dan de omgevingslucht, dan is de bel nog steeds lichter dan de omringende lucht en dus kan de bel doorstijgen. Naarmate het temperatuurverschil van de stijgende luchtbel en de omringende lucht groter is, kan de bel sneller stijgen en de stapelwolk sneller de hoogte inschieten. Hoe hoger en hoe sneller een stapelwolk groeit, des te zwaarder wordt de bui.


De meeste en zwaarste tornado's ontstaan uitsluitend bij een speciaal soort onweersbui. Dit is de supercell. Het is een immense buienwolk waarbij de organisatie en de luchtcirculatie een hoge mate van perfectie hebben bereikt. Het is een bui die optimaal gebruik maakt van de beschikbare energie van de atmosfeer. De supercell ontstaat uitsluitend in zeer onstabiele luchtmassa's. Stapelwolken moeten zeer snel de hoogte in kunnen schieten. De voor de supercell benodigde onstabiliteit van de atmosfeer komt in Nederland alleen in de zomer van tijd tot tijd voor. Toch ontstaat er ook dan nog niet meteen een supercell. Wel kan zo een situatie ook in Nederland leiden tot zware onweersbuien. Maar een zware onweersbui is lang niet altijd een supercell. Een supercell komt in Nederland slechts heel zelden voor. Een paar keer per jaar, hooguit. Wat maakt die supercell dan zo speciaal? Wat is er nog meer nodig?


De zeer onstabiele lucht alleen is dus niet genoeg. Het gaat om de wind. De wind in de atmosfeer moet een bepaald gedrag vertonen dat we windschering noemen. Met windschering bedoelen we de verschillen van windrichting en windsnelheid op verschillende hoogten in de atmosfeer. Windschering is aan de orde van de dag. Ook in Nederland. Dat is op een willekeurige dag direct te zien. Want de wind zoals we die voelen, komt vaak uit een andere richting dan de wolken. Voor een supercell moet de  windschering aan bepaalde voorwaarden voldoen. Vooral de verschillen van windrichting en -snelheid in de onderste 3 kilometer van de atmosfeer moeten aanzienlijk zijn. In een typische situatie waarbij in Amerika supercells ontstaan, staat er aan de grond een straffe zuidoostenwind, en op 3 kilometer een stormachtige zuidwestenwind. Dat zijn dus hele grote verschillen in een relatief dunne luchtlaag. Zulke grote verschillen zijn in Nederland op zich niet uitzonderlijk, maar wel zeer zeldzaam in combinatie met de vereiste zeer onstabiele opbouw van de atmosfeer. Alleen dan kan een supercell ontstaan. In Amerika komt deze combinatie van omstandigheden wel vaak voor. Daar is de supercell dan ook geen zeldzaamheid. Een supercell produceert tijdens zijn relatief lange levensduur van enkele uren in het algemeen zwaar onweer, grote hagelstenen (soms zo groot als grapefruits), zware rukwinden en vaak overvloedige regenval. En soms ook tornado's…..


De windschering speelt een beslissende rol bij het ontstaan van een tornado. Door de windschering krijgt de voortbewegende lucht een bepaalde mate van rotatie. Rotatie, de neiging om rond te draaien, rond een horizontale as. Dit is voor te stellen als we kijken naar een waterrad. Dat draait rond, rond een (horizontale) as, omdat erboven aan harder water stroomt dan onderaan. Of andersom, dat geeft hetzelfde effect. Als je een enorm rad zou plaatsen in een windveld met windschering, en het boven aan het rad harder zou waaien dan onderaan, dan zou het rad ook gaan ronddraaien. Zo is in te zien dat windschering dus rotatie oplevert. Echter, als lucht de neiging heeft om rond te draaien rond een horizontale as, dan heb je nog lang geen tornado. Maar in een krachtig omhoogschietende buienwolk gaat de lucht hard omhoog. De horizontale luchtkolom met rotatie wordt nu vervormd. De rotatie om een horizontale as verandert in rotatie om een verticale as! Het gevolg is dat de lucht spiraalsgewijs omhoog klimt. De hele buienwolk gaat langzaam om z'n (verticale) as draaien. Er vormt zich nu een soort mini-lagedrukgebied in de bui. Men noemt dit de mesocycloon. Als de koudere luchtstroom vanuit de hogere delen van de bui neerkomt langs de flank van deze mesocycloon, kan de rotatie in snelheid toenemen en zich naar beneden beginnen uit te breiden. Aan de onderzijde van de buienwolk wordt nu een ronddraaiende wolkenmuur zichtbaar. Dit is de wallcloud. Onder bepaalde omstandigheden concentreert de rotatie in de wallcloud zich tot een smalle cilinder. Een relatief smalle luchtkolom gaat steeds sneller ronddraaien. Tegelijkertijd kan de cilinder steeds verder richting aardoppervlak uitgroeien. Op het moment dat de ronddraaiende luchtbeweging ook op aarde merkbaar of zichtbaar is, is de tornado een feit. Als de prille tornado verder activeert en de luchtdruk in de buis verder daalt, gaat het aanwezige vocht condenseren en vormt de karakteristieke slurf zich aan de onderzijde van de wolk.

Omdat de tornado zich vormt vanuit de mesocycloon, waait de wind rond de tornado tegen de wijzers van de klok in. Zoals rond een lagedrukgebied dus. Soms blijft de slurf dun en is enigszins kronkelend. Maar de buis kan ook uitgroeien tot een brede kegel- of wigvormige ronddraaiende massa wolken met daarin rondvliegend puin. De diameter kan oplopen tot wel anderhalve kilometer. Veel tornado's razen kort, minder dan 5 minuten. Een enkeling houdt het meer dan een half uur vol en laat een lang spoor van verwoesting achter zich. De windsnelheid kan oplopen tot meer dan 500 kilometer per uur. Noord-Amerika is het tornadorijkste gebied op aarde. Maar ook in Europa komen er jaarlijks tientallen voor. In Nederland worden elk jaar windhozen waargenomen. Slechts eens in de circa 30 jaar komt het in Nederland tot een zwaardere windhoos (tornado) die behoort bij een supercell. In 1967 werden Chaam en Tricht getroffen door een krachtige tornado. In 1925 werd een groot deel van Borculo door een tornado met de grond gelijk gemaakt.

Met vriendelijke groeten, het DutchTrex team 2007.

Foto’s gemaakt door Arno Paanstra tijdens Chase 2006.