Top Banner
Wolken V8.2 1 © Arend Jan Klinkhamer 2013 Meteorologie: Wolken Een inleiding over het ontstaan, verdwijnen en herkennen van wolken en de (soms) daarmee verbonden weerpatronen Arend Jan Klinkhamer Louis Richard
69

Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Jul 28, 2020

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 1 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Meteorologie: Wolken

Een inleiding over het ontstaan, verdwijnen en herkennen

van wolken en de (soms) daarmee verbonden weerpatronen

Arend Jan Klinkhamer

Louis Richard

Page 2: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 2 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Inhoud

• Een overzicht, niet volledig

• Gericht op West-Europa

• Vooral hoe wolken er uit zien, ontstaan en verdwijnen

• Neerslag en het ontstaan ervan wordt zijdelings besproken

De presentatie:

1. Inleiding, soorten wolken

2. Ontstaan van wolken: beweging en condensatie

PAUZE

3. Voorbeelden

Page 3: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 3 © Arend Jan Klinkhamer 2013

PZV Zeezeilvereniging

• Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

• PZV brengt booteigenaren en opstappers bij elkaar, de ervaring van beide varieert van

beginnend opstapper tot ervaren schipper

– Opstappers

• willen kunnen zeilen

• brengen kennis en ervaring in

– Eigenaren

• kennis en ervaring opdoen, bijv. van tochten of opstappende ervaren schipper

• zoeken bemanning voor bijvoorbeeld aanbrengtochten in de vakantie

• Met plezier leren en uitwisselen van kennis en ervaring is basis van de vereniging

• Geen zeilopleiding: daarvoor zijn voldoende zeilscholen

• Praktijk o.a. trim- en oefenweekends; winteravonden met lezingen en praktijk

• Elk jaar Hemelvaarttocht 9 dagen naar Engeland met 20-25 boten

• 250 à 300 leden uit heel Nederland; ligplaatsen idem

• Bijeenkomsten rond Eindhoven, activiteiten op de Noordzee, in Zeeland en op IJsselmeer

Website: pzv-zeezeilen.nl

Page 4: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 4 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Wolken hoofdindeling

• Op deze hoofdvormen zijn zeer veel varianten

Wolkenhoogte Opbollend (cumulus) Gelaagd

(stratus)

Hoog

(5-13 km)

Cirrus (Ci)

Cirrocumulus (Cc)

Cirrostratus (Cs)

Middelbaar

(2-7 km)

Altocumulus (Ac) Altostratus (As)

Nimbostratus (Ns)

Laag (0-2 km) Cumulus (Cu) Stratus (St)

Cumulunimbus (Cb)

(1-13 km)

Stratocumulus (Sc)

Page 5: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 5 © Arend Jan Klinkhamer 2013

De dampkring is dun

• Straal van de Aarde: 6370 km

• De troposfeer, de laag waarin het weer optreedt,

is aan de evenaar 12 km dik, aan de polen 8 km

– Als de de aarde vergelijkt met een bol met een doorsnede van 2 meter,

is de troposfeer 1,6 mm dik

– Van evenaar naar pool is 10.000 km, bij een 10 km dikke troposfeer is

dat een verhouding van 1000:1

• Alle verticale en horizontale processen spelen zich af in die dunne

troposfeer

Page 6: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 6 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Mooi weer Donker weer

cumulus (Cu) stratocumulus (Sc)

Page 7: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 7 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Mooi-weer wolkjes, altocumulus (Ac)

Als deze zich verdicht, wordt het slechter weer

Page 8: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 8 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Vaag, onbestemd, altostratus (As)

Page 9: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 9 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Windveren, cirrus (Ci)

Cirrus hangt heel hoog waar het erg koud is: ze bestaan altijd uit ijs.

De strepen worden gevormd door vallende ijskristallen die ontstaan

in de wollige stukken bovenaan.

Page 10: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 10 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Mooi-weer cirrus

Komt vaak voor bij stabiel weer

Page 11: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 11 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Zomers onstabiel, cumulonimbus (Cb)

Deze wolken kunnen

zich ontwikkelen tot

buien.

Cumulo = gestapeld,

Nimbus = regen

Page 12: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 12 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Onweersachtig (Cb)

Page 13: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 13 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Hoe hoog hangen wolken?

• Kijk op Teletekst 707 hoe hoog de bewolking nu hangt (1 voet = 0.30 m)

• Kijk naar buiten

• Toelichting op: http://www.knmi.nl/faq/

PM:

• Hoog 5-13 km

• Middel 2-7 km

• Laag 0-2 km

Page 14: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 14 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Wolken

1. Inleiding, soorten wolken

2. Ontstaan van wolken: beweging en condensatie

PAUZE

3. Voorbeelden

Page 15: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 15 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Wolken

• Wolken zien er heel verschillend uit:

• Ze bestaan allemaal uit water, vloeibaar of bevroren:

– Beneden -12 °C bevriezen waterdruppeltjes tot ijs

– Beneden –23 °C is er alleen nog ijs

– IJswolken (Ci) hebben vaak kleurige lichtverschijnselen en bijzonnen

• De grootte en de beweging van de druppels of van de ijsbolletjes of kristallen

bepaalt hoe de wolk er uit ziet

– Groeiende wolken: scherp begrensd, ‘bloemkoolachtig’

– Oplossende wolken: vaag begrensd, donzige flarden

• De kleur is verschillend:

– Kleine druppeltjes reflecteren wit (verse wolken)

– Grote druppels reflecteren grauw (oude regenwolkflarden)

– Als de wolk niet rechtstreeks door de zon wordt beschenen, hangt de

grauwheid vooral af van de dikte waar het licht doorheen moet

Page 16: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 16 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Waaruit bestaan wolken?

• Wolken bestaan uit waterdruppeltjes en ijskristallen

• IJs en water vallen even snel, sneeuw (samengegroeide ijskristallen) valt langzamer

• Kleine druppels vallen extreem langzaam

• Grotere druppels vallen sneller: regen, ijzel, hagel

• Er zijn ontzettend veel kleine druppeltjes nodig om één grote te vormen

Valsnelheid

Wolkendruppel

Motregendruppel

Door-

snede

Relatief

volume

0,01 mm

1,2 mm

3 mm

5 mm

1

1,7 miljoen

27 miljoen

125 miljoen

0,01 km/u

Regendruppel

Zware-bui druppel

3,6 km/u

11 km/u

25 km/u

Doorsn.

relatief

1

120

300

500

10 m/u!

Page 17: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 17 © Arend Jan Klinkhamer 2013

De vorm van regendruppels

• Wolken- en regendruppels

zien er niet uit als tranen!

• Kleine druppels zijn rond

• Grotere druppels platten af doordat ze snel vallen

• Boven 5 mm breken druppels uiteen in kleinere druppels

1 mm 3 mm

5 mm >5 mm

Page 18: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 18 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Hoe zit water in de lucht?

• Lucht is een mengsel van gassen: o.a.

stikstof N2, zuurstof O2 en water H2O

• Wat wij water’damp’ noemen zijn losse

watermoleculen

• Moleculen van deze gassen vliegen en

botsen door elkaar

• Hoge temperatuur = snel vliegen = korte

botscontacten

• Druk = som van alle botskrachten op een

oppervlak

• Veel moleculen per m3 = hoge druk

– alle moleculen samen geven de

totaaldruk

– aantal moleculen van één soort >

deeldruk bijv. water’damp’druk

N N

N N

N N

O O

O H H

N N

N N

N N

stikstof

O H H

water

O O

zuurstof

Page 19: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 19 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Verdampen en condenseren

• Condenseren is het aan elkaar gaan “plakken” van gasmoleculen: wordt vloeistof

• Verdampen is het uit moleculen in vloeistofvorm ontsnappen van moleculen die

vervolgens vrij gaan bewegen (gasvormig worden)

• De vorming van druppels (en dus wolken) hangt af van de balans tussen

condenseren en verdampen:

– condenseert er meer dan er verdampt dan worden de druppels groter

– verdampt er meer dan er condenseert, dan worden de druppels kleiner en

verdwijnen

• Bij een bepaalde waterdampdruk is de temperatuur de enige bepalende

factor voor verdampen/condenseren

– het maakt niet uit of er ander gas bij de waterdamp is gemengd

Page 20: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 20 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Verdampen en condenseren

• Bij hogere temperatuur gaat verdampen sneller (Er werd vaak gezegd dat de lucht een bepaalde hoeveelheid water kon bevatten. Dat is fout: het heeft niets met de lucht te maken, alleen met de temperatuur van het water

in de lucht). – Uit bollere oppervlakken (kleinere deeltjes) gaat verdampen sneller;

kleine druppeltjes verdwijnen sneller dan grote druppels

– Water verdampt sneller dan ijs: daarom lost cirrus (-40 °C) langzaam op

Belangrijk: • Bij elke temperatuur is er een waterdampdruk

waarbij druppelvorming optreedt, dat is de verzadigingsdruk. De temperatuur is dan de dauwpunt-temperatuur, ook wel dauwpunt genoemd

NB: 1 hPa (hectoPascal) = 100 Pa = 1 mbar 1000 mbar = 1 atmosfeer

Temp Verz.druk

-15 °C 2 hPa

0 °C 6 hPa

15 °C 17 hPa

30 °C 42 hPa

100 °C 1013 hPa

Page 21: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 21 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Relatieve vochtigheid

• Relatieve vochtigheid RV is een maat om aan te geven hoe ver we bij een

bepaalde temperatuur van verzadiging af zitten

• Voorbeeld:

– Als de waterdampdruk bij 30 °C

17 hPa is, dan is RV = 17/42 = 40%.

– Vervolgens koelen we deze water-

damp af naar 15 °C.

– De RV is dan 100%, de damp

is verzadigd en kan gaan

condenseren. 15 °C is voor

deze lucht de dauwpunt-temperatuur

Koelen we lucht af, dan zal de waterdamp

op de dauwpunt-temperatuur gaan condenseren

Temp Verz.druk

-15 °C 2 hPa

0 °C 6 hPa

15 °C 17 hPa

30 °C 42 hPa

100 °C 1013 hPa

Page 22: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 22 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Opbouw van de atmosfeer

• Bij uitzetting of drukverlaging koelt een gas af

(Het omgekeerde, warm worden door drukverhoging,

kunt u zelf voelen: een fietspomp wordt warm)

• Vanaf de aarde naar boven wordt de druk in de atmosfeer lager. Opstijgende lucht

krijgt dus een lagere druk en zal afkoelen.

• De atmosfeer wordt kouder

met gemiddeld 6 á 7 °C per km

• Vanaf circa 12 km hoogte blijft

de temperatuur constant op

circa -55 °C. Dit is

de tropopauze.

Hoogte Temp Druk

0 km 15 °C 1013 hPa

2 km 2 °C 800 hPa

5 km(Mt Blanc) -17 °C 550 hPa

9 km(Mt Everest) -43 °C 310 hPa

12 km -56 °C 195 hPa

16 km -56 °C 100 hPa

Page 23: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 23 © Arend Jan Klinkhamer 2013

• De onderste laag wordt opgewarmd door

het aardoppervlak

• Tussen 20 en 50 km hoog warmt de lucht

op door chemische reacties t.g.v. ultraviolet

licht

(ozonvorming, hier zit het ‘ozongat’)

• Tussen 11 en 20 km hoog is de temperatuur

constant rond -56 °C

temp (°C)

5

10

15

20

h (km)

-50 25 -25 0

-56°C

Temperatuur lager in de hoogte

tropopauze

Page 24: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 24 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Stabiele massa

h (km)

25 -25 0

Theoretische

afkoeling van

stijgende droge

bel: -10 °C/km

1000m 10°C

3000m 0°C

2000m 5°C

20°C

-10°C

0°C

10°C

0m 15°C

• Een aan de grond verwarmde bel komt hier niet boven 1 km

• Algemeen: In een omringende massa die naar boven slechts langzaam kouder wordt is ook

een stevige opwarming genoeg voor slechts een beperkte stijging

• Deze luchtmassa nemen we stabiel: er ontstaat geen of beperkte stijging

• Warme massa is altijd stabiel (bv achter een warmtefront)

Stabiele massa:

omringende lucht

wordt naar boven

langzaam kouder

Bel stijgt als hij warmer is

dan zijn omgeving

Omgeving Bel

Page 25: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 25 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Onstabiele massa:

Stijgende

droge bel -

10°C/km

1000m 8°C

3000m -14°C

2000m -3°C

20°C

-10°C

0°C

10°C

0m 19°C

• In deze lucht blijft een verwarmde bel steeds doorstijgen

• In omringende massa die naar boven snel kouder wordt is een kleine opwarming (hier 1 °C)

genoeg voor blijvende stijging

• Algemeen: koude massa is onstabiel, bv. achter een koufront

• Verschil stabiel en onstabiel: de snelheid van temperatuurafname naar boven

Omgeving Bel

h (km)

25 -25 0

Onstabiele massa:

omringende lucht

wordt hogerop snel

kouder

Page 26: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 26 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Wolkenvorming en stoppen van groei

• Als er wolken zijn, is (of was)

er opstijgende lucht

• De onderkant van de wolk is

op de dauwpuntstemperatuur

• Als er een inversie is, vormt

deze de bovenkant van de

wolk

• Wolken stoppen uiteindelijk

altijd tegen de tropopauze (ca.

12 km)

T=30°C, Tdwpunt=15

°C

15 °C

Inversie: hier wordt het

warmer als je hoger

komt.

Hier stopt dus eventuele

stijging.

19 °C

15 °C

Page 27: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 27 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Stoppen tegen een inversie

1. Condensatieniveau

2. Groeiende Cu

3. Cu met top tegen inversielaag

4. Uitspreiden Cu tegen inversielaag

1 1

4 4

2 2

3 3

1. Groeiende Cu (‘harde bloemkool’)

2. Oplossende Cu (vezelig, flossig)

3. Uitspreiden Cb tegen inversielaag

4. Oud aambeeld, Cb-cel is al weg

5. IJzelregen uit het cirrusaambeeld (‘virga’)

3 3

1 2

4

5

Page 28: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 28 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Beperkte convectie, kleine cumulus

• Er zijn twee gevallen waarin het aardoppervlak de lucht erboven kan opwarmen:

– De aarde warmt in de loop van de dag sterk op: hierdoor ontstaat Cu

– Koude lucht stroomt naar een gebied met een warm oppervlak: vaak bij een

NW-stroming vanaf de Noordzee over West-Europa

Dalende lucht warmt

op, wolkendruppels

verdampen, wolken

lossen op.

“Tussen de wolken

schijnt de zon”

Tlucht = 8 °C

Weinig vocht

Tland = 15 °C

Stopt tegen inversie

Page 29: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 29 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Wolken door convectie (Cu)

• De vlakke wattige onderkant is het niveau waar de waterdamp is afgekoeld tot de condensatietemperatuur

• De bovenkant wordt bepaald door

– De duur van de convectie (aan de onderkant wordt koelere lucht aangezogen waardoor de convectie weer kan stoppen)

– Een inversie, dwz als de temperatuur weer hoger wordt. Te herkennen doordat de bovenkant dan ook vrij vlak is.

• Levensduur: 20 minuten

Page 30: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 30 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Lucht is gelaagd

• Verschillende luchtsoorten mengen niet snel (denk aan het ontstaan van fronten)

• Door herhaalde ontmoeting van luchtsoorten bestaat de atmosfeer daardoor vaak

uit een opeenstapeling van een aantal lagen

• In elke laag kan wolkenvorming optreden

• Daardoor ontstaan wolken in etages.

• Dit is het gebruikelijke beeld!

Twee wolkenetages:

• Laag: cumulus met

beperkte dynamiek

• Middelhoog:

altostratus

• In deze situatie zal

niet vaak regen

optreden.

Page 31: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 31 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Diversiteit aan luchtlagen

vet: luchttemperatuur

streeplijn: dauwpunt

temp.schaal 0°C -20°C -40°C -60°C

Hier stijgt de temp

met de hoogte:

twee inversies

Dauwpunt=luchttemp:

wolkenvorming

Afwisseling van

vochtiger en drogere

luchtlagen

Wind op hoogte

hoogte

0 m

5500

3000

9000

12000 m

+20°C Kent (UK)

Dauwpunt < luchttemp:

geen wolken

Page 32: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 32 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Gelaagde lucht boven Brest

Twee lagen met verza-

digde lucht: wolken op

twee niveaus

De wind is voor de twee

wolkenlagen duidelijk

verschillend.

Wind aan de grond en op

13 km bijna tegengesteld!

Page 33: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 33 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Ac in twee lagen

• Twee lagen altocumulus boven elkaar, geordend in windrichting

• Wind in de twee lagen bijna loodrecht op elkaar!

• Gaat vaak vooraf aan regenfront

Page 34: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 34 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Wolken

1. Inleiding, soorten wolken

2. Ontstaan van wolken: beweging en condensatie

3. Voorbeelden

Page 35: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 35 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Opkomend warmtefront

Opkomend warmtefront: cirrus-toefjes, verdichtend tot cirrostratus, onder aan de foto

al een beetje op altocumulus overgaand.

Lage cumuli zijn al afgeplat en lossen op

Page 36: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 36 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Halo om de zon

• Lichtbreking in ijskristallen in cirrus en cirrostratus veroorzaakt

een halo (kring) met een straal van 22° om de zon.

• Voorbode van slecht weer

Page 37: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 37 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Naderend koufront

• Opeenvolgend van A naar B:

cirrostratus, altostratus,

nimbostratus, gevolgd door

opklaringen achter koufront.

• Koufront wordt op satellietfoto’s

vaak herkend aan de onbewolkte

strook vlak achter de

frontbewolking

• Uit stratus of nimbostratus in de

warme sector linksonder kan

motregen vallen door geleidelijk

aangroeien van wolkendruppels

(“warme regen” = regenvorming

zonder ijs in de wolk)

A B

Page 38: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 38 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Koude onstabiele massa, warm land

• Boven zee nauwelijks

wolken

• Boven land steeds

sterkere wolken-

vorming naarmate de

lucht sterker wordt

opgewarmd

• Felwitte vlokken zijn

buienwolken

(cumulonimbus, Cb)

• Snel oplossende

wolken boven Ierse

Zee (koud water)

Images, p 31

Page 39: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 39 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Koude massa over warm land

• Soortgelijk als vorige plaatje, nu vanaf zee gezien

• Westenwind van rechts naar links. Onder de wolken in de verte ligt de landpunt van de

Pointe du Raz

• Steeds sterkere wolkenvorming naarmate de lucht vanaf de Raz du Sein sterker op zijn

weg over het land naar Douarnenez wordt opgewarmd

• Boven zee geen opwarming, geen wolken

Les Tas de Pois, aug 2002

Page 40: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 40 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Koude massa over warm water

• Koude lucht stroomt bij

Labrador vanaf zee-ijs

(linkerrand foto) over warmer

oceaanwater

• LL: begin van kleine

cumulusvorming

• MM: begin van ordening in

wolkenstraten

• NN: verder uitgegroeid

Images, p 20

Page 41: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 41 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Convergentie = samenstromen

A

B AB: wolkenveld. Wind boven Ierland remt af

en krimpt daardoor van N naar NW. Geeft

opstuwing naar Ierse Zee = stijging = wolken.

Het land is novemberkoud: wolken lossen op Het windveld in het gebied

van de foto

Images, p 386

21 nov 1990

0230Z

Page 42: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 42 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Cirrus • Haakwolken, hoge ijswolken.

• Wind van links, uit het westen.

• De wolkjes rechtsboven aan elke

haak zijn de bronwolken die naar

rechts bewegen. Uit de bronwolk

regenen ijsdeeltjes. Lagere

luchtlagen bewegen minder snel

naar rechts : ze blijven achter.

• IJsdeeltjes verdampen, worden

lichter, gaan langzamer vallen en

vormen een bijna horizontale streep.

• Uiteindelijk verdwijnen de

bronwolken (ze ijzelen leeg).

Alleen de valsporen blijven over.

Page 43: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 43 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Kans op slechter weer

• Klassiek voorbeeld van

cirrocumulus. Teken van

onstabiliteit in de hogere

luchtlagen.

• Als deze verdicht tot cirrostratus

en altostratus wijst dat op de

nadering van een storing.

Page 44: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 44 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Altostratus

Altostratus aan de voorkant van een warmtefront. Doorschijnend,

wat golvend, in de loop van de tijd dichter wordend.

Page 45: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 45 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Altocumulus, ‘schaapjeswolken’

• Meestal duidt dit op komende neerslag.

• Kan ook restant zijn van oude storing die oplost.

• Blijf kijken!

Page 46: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 46 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Golfplaten-altocumulus

• Ontstaat als een droge luchtsoort glijdt over een vochtige

luchtsoort met een andere snelheid (net als bij wind over water)

• Is geen duidelijke weervoorspeller

Page 47: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 47 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Toenemende altocumulus • Ook weer twee over elkaar strijkende

luchtlagen

• De onderste laag is vochtig: wolken

ontstaan in de toppen van de golven op

het grensvlak

• Wolken staan dwars op de wind

• Als deze dikkere altocumulus toeneemt,

komt er op korte termijn slechter weer

Page 48: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 48 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Altocumulus castellanus

• Teken van onstabiliteit op middenniveau: lokaal beginnende

convectie versterkt zichzelf door condensatiewarmte

• Als deze in dikkere vorm voorkomt: voorbode van slecht weer

Page 49: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 49 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Cumulus mediocris (middelmatig)

• Heldere polaire lucht. Het kan fris zijn.

• Geen kans op buien zolang er geen verdere opbouw ontstaat

Page 50: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 50 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Grotere cumulus

• Mooie vlakke onderkant (condensatieniveau)

• Kleine kans op neerslag tenzij ze sterker uitgroeien

Page 51: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 51 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Oplossende cumulus

• Rafelige randen: de wolk lost op.

• Fixeer je blik 10-20 sec op een flard, dan zie je opbouwen of oplossen

• Altocumulus op de achtergrond. Redelijk stabiel weer (twee etages)

Page 52: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 52 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Stratocumulus

• Kan ook vormen door verzamelen van zwakke thermiekwolken onder een inversie, wolkenbasis kan ruim boven het condensatieniveau komen

• Veroorzaakt weinig neerslag, beperkt de dagelijkse temperatuurgang

• Gesloten

bewolking,

afzonderlijke

wolken her-

kenbaar, in gaten

vaak blauwe

lucht

Page 53: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 53 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Stratocumulus

Sc ontstaat door

uitspreiden van

cumulus-toppen tegen

een inversie

Page 54: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 54 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Stapelwolk: Cb calvus

• Sterk groeiende Cb. Bovenkant wordt (al groeiend)

rafelig. Dit is een teken van ijsvorming.

• Onder de wolk al regenstrepen

• Buiige neerslag ontstaat altijd na ijsvorming bovenin Cb

• Calvus = kaal, d.w.z.

cumulonimbus zonder

aambeeld

Page 55: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 55 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Cb door menselijke activiteit

• Eén enkele Cb in verder

onbewolkte lucht door de

uitstoot van condensatie-kernen

uit Pernis. Hieruit een lokale

bui, de rest van Nederland was

onbewolkt!

• Boven op de wolk een ‘kapje’

(pileus) door condensatie in

naar boven opgestuwde lucht

Page 56: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 56 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Condensatiekernen

• Voor druppelvorming is een condensatiekern nodig:

een stofdeeltje, zoutkorreltje, roetdeeltje dat vocht aantrekt

• Condensatiekernen zijn heel klein: 0,05 tot 1 micron (0,00005 tot 0,001 mm)

• Bronnen van condensatiekernen zijn:

– Van natuurlijke aard: brekende golven, stofstormen, vulkanen, bosbranden

– Door menselijke activiteit, vooral rook van industrie (Pernis, hoogovens) en

transport (vliegtuigstrepen, zeeschepen)

Page 57: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 57 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Wolkengroei door condensatiekernen

• Lake Michigan (USA)

• Linksonder E-Chicago met

staalindustrie, SSW-wind

• Door rookdeeltjes wolkengroei boven

het meer

• Wolkenstraten evenwijdig aan de

wind

Atmosphere, p. 34

Page 58: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 58 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Groeien en oplossen tegelijk

1 1 1

2

• Bij 1 wolkenflarden aan de rand van de wolk: lossen op door menging met drogere

omringende lucht

• Bij 2: bloemkoolvormen, groeiende wolken

2 2

1 1 1

2 2 2

1 1 1

40 sec later 80 sec later

Page 59: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 59 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Onweerswolken

• Onweerswolken in verschillende stadia:

1. Vooraan, een sterk ontwikkelende (bloemkool)

2. Daarachter, een volgroeide met begin van aambeeld

3. Achteraan, een uitgeregende met oplossend aambeeld

1 1

2

3

Page 60: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 60 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Nog meer buien

• Rechts een volgroeide, regenende bui met een

zwaar verijsd aambeeld

• Links achteraan nieuwe in ontwikkeling

Page 61: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 61 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Wolkenflarden onder bui

• Door sterke regenval ontstaan in een bui dalende luchtstromen

• Deze zuigen koude lucht door de bui mee naar beneden

• Waar deze uit de wolkenbasis komt verlaagt ze de temperatuur van de omringende lucht, en legt het condensatieniveau lager

• Vermenging met toestromende warmere lucht veroorzaakt condensatie: draderige structuur

Page 62: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 62 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Wolkenflarden

• De flarden onderaan deze wolk ontstonden door opstijging: ze werden langzaam aan

dikker en verlaagden zo de wolkenbasis

Kleurverschillen van

de wolken:

A: schaduwwerking

van de boven-

liggende wolk

Oplossende flarden B

vooraan bestaan uit

grote druppels. A

B

B

B

A A

Page 63: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 63 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Borstenwolken (Cu mamma)

• Dalende beweging van koude

lucht over een groter oppervlak

breidt de wolkenbasis naar

onderen uit en vormt ‘borst-

vormige’ wolken

• Onder een Cb kan dit voorbode

zijn van harde wind (koude

valwinden)

Page 64: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 64 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Groeiende wolken

• Koude massa uit NW, wind van

links

• Links ligt een landpunt van ca 5

km breed en 80 m hoog

• Deze korte stijging veroorzaakt

net boven de haven van Morgat

sterke wolkenvorming: de wolken

groeien zichtbaar snel aan

• Dit is conditionele onstabiliteit: is

de wolkenvorming eenmaal op

gang, dan gaat hij door.

A

A

A

B

B

Page 65: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 65 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Zware buien

• Regen trekt lucht mee naar beneden, wordt aangezogen van buiten de wolk waar de omringende lucht kouder is;

• Daardoor koude valwinden en lokaal koufront

Page 66: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 66 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Rolwolk aan voorkant zware bui

Elsevier p 71

• Rolwolk (shelf cloud) door koude uitstroming voor aankomende zware

buien-Cb

Page 67: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 67 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Wat is dit?

• Een deel van de regen verdampt

voordat hij de grond bereikt

virga

Page 68: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 68 © Arend Jan Klinkhamer 2013

?

Baie de Brest, aug 2002, 1900Z

Page 69: Meteorologie: Wolken - Voor schippers en opstappers · Wolken V8.2© Arend Jan Klinkhamer 2013 3 PZV Zeezeilvereniging • Deze presentatie is gemaakt als instructie voor de PZV Zeezeilvereniging

Wolken V8.2 69 © Arend Jan Klinkhamer 2013

Bronnen

Boeken • De wolken en het weer, G. de Bont en B. Zwart.

ISBN 90 6255 2277 (aanbevolen)

• Elseviers gids van het weer (Wetterkunde für Alle), ISBN 90 10 02011 8 (goed, niet meer in de handel)

• Meteorology today, C. Donald Ahrens, ISBN 05 3439 7719 (goed algemeen meteoboek, uitgebreid, geen wiskunde)

Websites • Achtergronden, veel en goed: www.knmi.nl/voorl/weer

• Karlsruher Wolkenatlas: http://www.wolkenatlas.de/

• Univ. of Illinois Online Weather guides: http://ww2010.atmos.uiuc.edu/(Gh)/guides/mtr/home.rxml