Wat voor wolken kan je rond een onweersbui zien? De foto's die fotografen en enthousiastelingen naar Buienradar opsturen laten mooi zien wat voor woeste woelige wolkenluchten een bui kan brengen. In deze blog leggen we het uit aan de hand van allemaal recente foto's van afgelopen Pinksterzondag.
Nog even in het kort: het ontstaan van buien
Buien ontstaan niet zomaar. De lucht moet namelijk onstabiel zijn. Onstabiliteit betekent simpelweg dat er veel energie aanwezig is voor het vormen van buien. Onstabiliteit is aanwezig wanneer de temperatuur snel daalt met de hoogte. Als een luchtpakketje dan weet te stijgen, zullen deze doorstijgen zolang ze warmer zijn dan de omgevingstemperatuur op die hoogte. Warme lucht is namelijk lichter dan koele lucht.
Tijdens het stijgen koelt de lucht ook weer af en bereikt de lucht een temperatuur waarbij condensatie optreedt en de eerste wolkendruppeltjes zich vormen. Als dit proces lang genoeg doorgaat, kunnen er stapelwolken ontstaan. Uiteindelijk kunnen sommige van deze wolken uitgroeien tot enorme ‘bloemkoolwolken’ en kan er zich een heuse buienwolk vormen (cumulonimbus) als de lucht onstabiel genoeg is. Als de temperatuur hoger in de atmosfeer maar koud genoeg is en kouder blijft dan de temperatuur van het stijgende luchtpakketje, zullen de (buien)wolken zich dus steeds verder verticaal ontwikkelen. Deze 'koning der wolken', de cumulonimbus, werd afgelopen donderdag op meerdere plaatsen gespot!
Koude bovenluchten zijn een voorwaarde voor het vormen van onstabiliteit. Stijgende luchtpakketjes kunnen doorgroeien zolang ze warmer zijn dan de omgeving. De tropopauze (de overgang tussen de troposfeer en de stratosfeer) vormt vaak de 'deksel' van de atmosfeer. De lucht heeft echter wel een zetje nodig om verder te stijgen...
Het laten opstijgen van lucht gaat niet zomaar: daar is een zogenaamde trigger voor nodig. Als er geen trigger is die de boel ‘een zetje geeft’, zal de aanwezige onstabiliteit ook niet benut kunnen worden. Eén optie is het opstijgen van luchtpakketjes door het opwarmen van het aardoppervlak: convectie (zie deze blog). Het kan ook zijn dat het niet puur vanaf de grond getriggerd wordt, maar in de iets hogere luchtlagen. Een zwak front kan bijvoorbeeld ook nét genoeg zijn om de wolken de lucht in te doen laten stijgen. Het proces achter het ontstaan van onweer in een bui, is te lezen in deze blog.
Voorbode van een bui
Zeker als het vooraf helder is, laten buien zich vaak duidelijk aankondigen. Zo torenen snel groeiende wolken vaak ver boven de andere wolken uit, waardoor je ze in de wijde omgeving kan zien.
Towering cumulus (cumulustoren)
Towering cumulus (ook wel cumulus congestus of cumulustoren) zijn de stapelwolken die snel hoog opbollen. Ze zien er vaak echt uit als een enorme bloemkool in de lucht. Is een wolk hoger dan dat hij breed is? Dan is er vaak binnen afzienbare tijd kans op buien! Een towering cumulus is daar een mooi voorbeeld van.
Dit is een towering cumulus (in het Nederlands een torenwolk).
Cumulonimbus
Als de lucht onstabiel genoeg is, kan een towering cumulus uitgroeien tot een cumulonimbus. De Cumulonimbus (onweerswolk) kan je vaak al in de verte zien. Deze wolk is de grootste die er bestaat en kan zich door alle lagen van de troposfeer uitstrekken. Omdat deze wolk erg hoog kan worden is hij vaak van ver weg al te zien, beweegt 'ie in jouw richting, dan kun je beter een schuilplaats zoeken. Uiteindelijk botst de buienwolk tegen de tropopauze aan, die bij ons vaak rond 12 kilometer hoogte ligt, dan spreidt de wolk richting de zijkanten uit en vormt zich het herkenbare aambeeld.
Dit is een cumulonimbus, hoger in de lucht staat een flinke wind, waardoor de bovenkant van de bui opzij geblazen wordt. Dat kan je op deze foto goed zien.
Dreigende plens- en onweersbui
Een flinke bui waarbij het kan plenzen en/of onweren wordt soms vooraf gegaan door dreigende wolkenluchten. Vaak hebben we het dan over een wolk van het type "arcus". Als je niet precies weet hoe de wolk heet, is dat een veilige optie, want in de "arcusfamilie" vallen zowel een shelfcloud (plankenwolk) als een rolwolk. Hieronder leggen we het verschil verder uit.
Shelfclouds en rolwolken
Als een zware (onweers)bui vervolgens nadert, kunnen aan de voorkant soms shelfclouds en rolwolken te zien zijn. Om te snappen hoe die ontstaan, moeten we eerst even ingaan op de structuur van zo'n buienwolk. Binnen een bui zijn er verschillende luchtstromen aanwezig. Er wordt relatief warme en vochtige lucht de bui ingezogen (de stijgstroom), terwijl de neerslag zorgt voor een stroom van koude lucht naar beneden (de daalstroom). Deze daalstroom duwt aan de voorzijde van de bui de warme en vochtige lucht omhoog. Als deze twee luchtsoorten elkaar ‘ontmoeten’, vindt er condensatie plaats en wordt er dus een wolk gevormd.
Rondom en binnen (onweers)buien zijn allerlei krachtige luchtstromen aanwezig, zoals de stijgstroom en de daalstroom, wat kan zorgen voor de ontwikkeling van prachtige wolkenformaties!
De shelfcloud wordt ook wel de ‘plankwolk’ genoemd. Een rolwolk ontstaat min of meer op dezelfde wijze als de shelfcloud, maar er is een klein verschil. Een rolwolk staat, in tegenstelling tot een shelfcloud, een stukje los van de bui. Doordat het gebied van de koude daalstroom voor de bui uit beweegt, kan het optillen van warmere lucht en condensatie (en dus wolkenvorming) een stuk voor de bui uit plaatsvinden. En omdat dit gebied verder vooruit beweegt, beweegt ook dit optillen van warme lucht steeds verder vooruit. Op deze manier lijkt het net alsof de wolk aan het ‘rollen’ is: vandaar dus die naam!
Dit is een shelfcloud, want hij zit (nog) vast aan de bui. Zodra de shelfcloud boven je is, zal de wind toenemen en de temperatuur flink zakken. De shelfcloud zit namelijk op de grens tussen de warme stijgstroom en de koele daalstroom.
Dreigende luchten boven Nijmegen, waar gisteren een shelfcloud te zien was. Aan de horizon zie je de regen al vallen, zoiets heet een "regengordijn".
Scudwolken
Soms is de lucht zo vochtig, dat er al eerder meteen plukjes wolk ontstaan. Deze plukjes wolk noemen we ook wel fractus of scudwolken. Deze wolk maakt de onderkant van een arcus soms heel rafelig. De lucht kan er dan erg onheilspellend uitzien.
De lucht die opgezogen wordt is zo vochtig, dat het direct op enkele tientallen meters boven de grond al condenseert.
Whalesmouth (walvismond)
Aan de achterkant van een arcus zien we vaak een woelige structuur, wat we ook wel de ‘whale’s mouth’ noemen, waarbij het lijkt alsof je een soort van opgeslokt wordt door de naderende bui. Er is een woelige wolkenmassa te zien, het waait vaak al stevig maar je bent nog wel droog. Er is weinig verbeelding nodig om te bedenken waarom deze wolk de naam 'Whale's mouth' draagt. Het lijkt alsof je opgeslokt wordt, en daarnaast lijkt de achterkant ook nog eens op de baleinen van een walvis (baleinen lijken op haar in de bek van een walvis).
Hier zitten we precies onder de shelfcloud, rechts zitten we nog vóór de bui. Onder de shelfcloud zien we duidelijk een whalesmouth, met de lijntjes die lijken op de baleinen van een walvis.
Een whalesmouth kan ook behoorlijk chaotische luchten brengen, zoals hier. Als je hier een timelapse van zou maken, zou je de lucht waarschijnlijk zien kolken.
Een fraai afscheid
Direct omhoog kijken zodra een bui voorbij is, kan ook lonen. Nét na een bui zijn er soms ook prachtige mammatuswolken te zien.
Mammatus
Wanneer de bui je gepasseerd is, zijn soms óók prachtige wolkenluchten te zien! Een voorbeeld hiervan is de ‘mammatus’, wat is afgeleid van het Latijnse ‘mamma’ wat uier of borst betekent. De wolk lijkt ook een beetje op hangende uiers of borsten. Onder het aambeeld ontstaan er door condensatie onderkoelde waterdruppeltjes en ijskristallen. Door de dalende luchtstromen worden deze naar beneden meegenomen, waardoor de herkenbare bollen ontstaan in de bewolking. Soms is mammatus ook al te zien aan de voorzijde van een bui.
Gisteren werd een bui aan de achterzijde mooi beschenen door de ondergaande zon. Dit resulteerde in een mooie foto van mammatuswolken.
