Hoe wordt onweer voorspeld?
Afgelopen weekend trokken er flinke onweers- en hagelbuien over Limburg heen, en ook in andere delen van het land was er kans op onweer. Zulke buien ontstaan vaak aan het einde van een warme (zomer)dag. Je kunt dit soms al letterlijk ‘aan de lucht voelen’; het is vochtig en benauwd, dit is een teken dat er iets aan zit te komen. Maar meteorologen kijken niet alleen naar hun gevoel. Ze gebruiken methodes zoals CAPE om de kans op onweer te berekenen. Wat is CAPE precies? En hoe wordt door weerdiensten met deze informatie de kans op onweer voorspeld?Hoe ontstaan onweerswolken?
Onweerswolken ontstaan in een onstabiele atmosfeer, waarbij warme lucht onder een koudere luchtlaag ligt. In deze situatie kunnen grote stapelwolken ontstaan, die zich ontwikkelen tot cumulonimbuswolken. In deze wolken vindt veel verticale beweging plaats. Die op- en neergaande luchtstromen zorgen voor wrijving in de lucht. Doordat de lucht geladen deeltjes bevat, wordt de wolk als het ware opgeladen en krijgt de wolk een elektrische lading. Zodra het verschil in lading tussen delen in de wolk, of tussen de wolk en de aarde, groot genoeg wordt, vindt er een ontlading plaats. Hierbij stroom enorme hoeveelheid elektrische energie door de lucht. Wij merken dit als bliksem en donder.
Energie in de lucht
De stijgende lucht bevat energie, die wordt omgezet in beweging omhoog. Hoe meer energie, hoe hoger en krachtiger de wolken kunnen worden en hoe groter de kans op onweer. Deze hoeveelheid energie noemen we CAPE, wat staat voor Convective Available Potential Energy, oftewel: de beschikbare potentiële energie voor convectie. Je kunt het zien als een maat voor hoe ‘graag’ de lucht wil stijgen. Hoe groter het temperatuurverschil tussen een luchtpakketje en de omgeving, hoe groter de CAPE.
Weerballonnen
CAPE wordt onder andere berekend met gegevens van radiosondes, meetinstrumenten die met weerballonnen de lucht in worden gestuurd. Ze meten onder meer temperatuur, luchtdruk en luchtvochtigheid op verschillende hoogtes in de atmosfeer. Samen met metingen aan de grond geven deze gegevens een beeld van de verticale opbouw van de atmosfeer. Wanneer CAPE-waarden boven de 1000 J/kg uitkomen, neemt de kans op stevige onweersbuien flink toe.
Blokkeren van luchtlagen
Het woord ‘potentieel’ in CAPE zegt het al: een hoge waarde betekent niet dat er automatisch onweer ontstaat. Soms wordt de opstijgende lucht tegengehouden door een stabiele luchtlaag hoger in de atmosfeer, ook wel een cap genoemd. De lucht kan dan niet verder stijgen, waardoor de vorming van onweerswolken uitblijft, ondanks de aanwezige energie.
Blijft lastig te voorspellen
Weermodellen gebruiken de gegevens van radiosondes en ook meetgegevens aan de grond om te voorspellen hoe veel CAPE er de komende dagen of weken in de lucht zit. Echter blijft het voorspellen van onweer erg lastig, omdat veel kleine factoren invloed hebben of de wolken zich daadwerkelijk ontwikkelen. Kleine verschillen in temperatuur of luchtvochtigheid kunnen bepalen of een onweerswolk zich wel of niet ontwikkeld. Het algemene weerbeeld is vaak goed te voorspellen, echter is de grens tussen veel of weinig opstijgende lucht erg lastig in te schatten. En als het al tot onweer komt, is het vaak moeilijk te zeggen waar precies. Zo kan er plotseling heel plaatselijk een onweerswolk ontstaan.
Intensere onweersbuien door klimaatverandering
Door klimaatverandering wordt de kans op onweersbuien groter. Doordat de aarde opwarmt is de lucht vaker onstabiel. De verticale luchtstromen gaan sneller, er zit meer CAPE in de lucht. Ook kan een warmere atmosfeer meer waterdamp bevatten. Hierdoor is er meer vocht beschikbaar waaruit wolken kunnen vormen. Op deze manier kunnen er sneller grote onweerswolken ontstaan. Zo zijn onweersbuien intenser in een warmer klimaat.
Kijk omhoog
Hoewel weervoorspellingen steeds beter worden, blijft onweer een erg grillig weersverschijnsel. Soms is er al een flinke onweersbui terwijl het volgens de weer.nl app droog zou blijven. Kijk dus niet alleen op je scherm, maar blijf ook omhoog kijken hoe de wolken zich ontwikkelen. Vooral op warme, plakkerige dagen. De lucht verraadt vaak meer dan je denkt.