Gisteren waren er grote verschillen te vinden in het weerbeeld in Nederland. Op de ene plek scheen de zon, terwijl het een paar kilometer verderop maar kil en grijs was! Lage bewolking en soms zelfs (dichte) mist trokken over het land en namen de hoofdrol van de zon over… Ook vandaag zijn er soms grote verschillen te vinden: het lijkt wel een wedstrijd tussen zon en lage bewolking. Binnen de meteorologie kijken we veel naar de zogenaamde 'grenslaag' van de atmosfeer, die erg belangrijk is in deze weersituaties. Wat is dat en waarom is het zo belangrijk (en soms lastig) in te schatten?
Gisteren (maar ook vandaag) leek het soms wel een wedstrijd tussen zon en lage bewolking (mist). De lage bewolking bleek in sommige gevallen érg hardnekkig te zijn en werd gisteren vanuit het noordoosten aangevoerd.
De grenslaag van de atmosfeer
Zoals bekend speelt het weer in de aarde zich af in de atmosfeer: grofweg een dunne laag van gassen die zich om de aarde bevindt en dat wordt aangetrokken door de zwaartekracht. Het onderste deel van de atmosfeer noemen we de grenslaag: de laag die zich het dichtst bij het aardoppervlak bevindt. Het kan eigenlijk worden gezien als de luchtlaag waarin de interactie tussen het aardoppervlak en de atmosfeer het grootst is.
Grofweg wordt de grenslaag gezien als de onderste paar honderd meter van de atmosfeer. De uitwisseling van vocht en warmte (tussen aardoppervlak en lucht) is hier het grootst en daarom heeft de grenslaag een enorm belangrijke rol voor het bepalen van het weerbeeld. Tijdens een heldere nacht waarin het flink kan afkoelen, is de laag vaak heel dun: soms zelfs enkele tientallen meters! Overdag, als de zon er goed bij is, stijgen de temperaturen en neemt de hoogte van deze grenslaag weer toe.
Stabiel of onstabiel?
Samenvattend kun je het eigenlijk als volgt zien. In de nacht (vooral tijdens heldere nachten met weinig wind) is de grenslaag dun en vindt er weinig uitwisseling plaats met de bovenste luchtlagen. We hebben in zo’n geval te maken met een stabiele situatie. Overdag (bij veel zon en weinig wind) is de situatie min of meer onstabiel en kan turbulentie ervoor zorgen dat er menging van de grenslaag met de lucht erboven plaatsvindt, waardoor de grenslaag zal groeien. Deze situaties zijn bijvoorbeeld ook enorm belangrijk in het bepalen van de hoeveelheid luchtverontreiniging. Op dagen met weinig wind (en veel bewolking) kan luchtverontreiniging lang blijven hangen…
Inversie
Belangrijk om te bepalen of we te maken hebben met een stabiele of onstabiele situatie is door te kijken naar hoe de temperatuur verandert met de hoogte. Zoals bekend daalt de temperatuur over het algemeen met de hoogte: een neutrale of onstabiele situatie. Tijdens een zogenaamde inversie is er echter iets aparts aan de hand: dan neemt de temperatuur juist tóe met de hoogte (een stabiele situatie)! Een zogenaamde inversielaag zien we vaak bij hogedrukgebieden. Dit komt door de dalende luchtbewegingen binnen zo’n hogedrukgebied waardoor de lucht kan opwarmen: dit noemen we een subsidentie-inversie. Tijdens zeer sterke inversies kan het zelfs in een heuvellandschap zijn dat hogerop de zon schijnt en het een stuk warmer is dan in het koude en bewolkte dal!
De dalende luchtbewegingen in een hogedrukgebied kunnen zorgen voor een inversielaag, zoals we dat dit weekend hebben. De koude lucht eronder blijft als het ware 'gevangen'.
Je kunt zo’n inversielaag (een warme luchtlaag) zien als een soort deksel op de atmosfeer, waardoor we te maken hebben met een stabiele situatie. Zoals net uitgelegd betekent dit heel weinig uitwisseling en menging met de lucht erboven. De relatief koudere lucht onder de inversielaag (in de grenslaag) kan vaak minder waterdamp bevatten en gaat condenseren. We hebben, net als gisteren en vandaag, op sommige plaatsen te maken met erg hardnekkige bewolking. De lucht zit als het ware gevangen! Dit betekent óók dat luchtverontreiniging maar moeilijk kan ontsnappen.
De inversielaag zorgt voor weinig tot geen uitwisseling met de lucht erboven. Het is een erg stabiele situatie.
Lastige weersverwachting
Het weer tijdens dagen waarbij de grenslaag een belangrijke rol speelt, is vaak erg lastig en complex. In zo’n situatie is het exact aangeven van plekken waar de zon gaat schijnen of veel lage bewolking hangt, érg lastig. Het weer speelt zich allemaal af in de grenslaag. Het hogedrukgebied zorgt voor een erg stabiele atmosfeer en de lucht kan eigenlijk niet weg onder de deksel die wordt gevormd door de inversielaag. Luchtverontreiniging (maar ook vocht) kan moeilijk ontsnappen onder deze omstandigheden. Wanneer de wind toeneemt en het hogedrukgebied wat minder het weerbeeld gaat domineren, krijgen we weer beweging in de atmosfeer!
De komende dagen: nog steeds ‘grenslaagweer’?
Vandaag zijn er nog steeds vrij grote verschillen in het land met in het westen hardnekkige lage bewolking en velden met nevel. Komende nacht zijn er brede opklaringen en gaat het op uitgebreide schaal licht vriezen met in het oosten zeer lokaal zelfs kans op matige vorst! Maandag trekt de wind wat aan en gaat het regenen! Het wordt wat wisselvalliger en het typische ‘grenslaagweer’ lijkt te verdwijnen…
Morgenochtend zullen op veel plekken de autoruiten zeker moeten worden gekrabd. Daarna raken we de vorst in de nachten kwijt en wordt het wat wisselvalliger.
