De straalstroom en zijn invloed op het weerbeeld in de Benelux

In een vorig artikel werd reeds toegelicht waarom we op onze breedten te maken hebben met lagedrukgebieden en hoe deze juist ontstaan. In deze uitleg werd de link geïllustreerd tussen de straalstroom en ons weer. Het is vooral in de buurt van versnellingen in de straalstroom (Jet Streaks) dat lagedrukgebieden zich kunnen uitdiepen. In dit artikel gaan we op dit proces wat dieper in.

De straalstroom en ons weer

Zonaal patroon

De straalstroom is een belangrijk concept in de meteorologie. Het vormt immers de drijfveer van ons weer. De exacte configuratie ervan bepaalt of we te maken krijgen met hoge- of lagedrukgebieden. Is de straalstroom zeer actief en vanuit het westen op de Benelux gericht, dan mogen we vaak regenachtig en winderig weer verwachten.

In de winter betekent dit dat er zich een zonale stroming op gang brengt met de aanvoer van depressies wat in een overwegend westelijke stroming ook zachte temperaturen oplevert. Op winterweer hoef je in zulke situaties niet te hopen.

Straalstroom naar het zuiden

Als de straalstroom echter onder de Benelux wegduikt richting het zuiden, betekent dit dat koude polaire luchtmassa’s ver zuidelijk kunnen uitzakken. Deze setting zien winterliefhebbers maar al te graag verschijnen op de kaarten aangezien de kansen op kouder winterweer (eventueel met sneeuw) dan ook fel kunnen stijgen.

Straalstroom naar het noorden

Als de straalstroom zich beweegt richting het noorden wordt vaak de poort open gezet voor de instroom van warme subtropische luchtmassa’s vanuit het zuiden en vergroot de kans op de opbouw van hogedruk. Vooral in de zomer geeft dit stabiel, droog en zeer warm weer met de potentie tot een hittegolf.

In de winter zien we deze setting zich het liefst manifesteren boven de oceaan. Als de straalstroom fel meandert en op de oceaan naar het noorden gericht is, duikt hij vaak boven onze contreien weg naar het zuiden. Op die manier ontstaat er een blokkade en worden depressies van over de oceaan tegengehouden. Bovendien zorgt een naar het zuiden duikende straalstroom er dan voor dat polaire luchtmassa’s kunnen doordringen naar onze contreien, wat gunstig is voor winterweer.

Indien we de huidige weerkaarten even onder de loep nemen zien we dat op de middellange termijn er een significant kans bestaat dat een gelijkaardig patroon als hierboven beschreven zich zal gaan opbouwen. Met hogedruk op de oceaan en een uitstroom van koude lucht uit het noorden lijken de kansen op winterweer in de Benelux gaan toe te nemen, zoals reeds werd aangehaald in het artikel van Lander.

kaart GFS 28/11

Kaart van het weermodel GFS die toont dat er volgende eek pogingen zijn tot de opbouw van een blokkade, met hoge druk op de oceaan en de uitstroom van polaire lucht uit het noorden voor de Benelux.

Jetstreaks en cyclogenese

Na wat algemene informatie over de ligging van de straalstroom en ons weer gaan we nu over naar een iets meer technische uitleg. In de volgende secties bespreken we de link tussen versnellingen in de straalstroom (Jet Streaks) en de vorming van lagedrukgebieden. Om dit uit te leggen moeten we even wat kennis halen uit de atmosferische dynamica (fysica).

Geostrofe wind

Bovenin de atmosfeer, aan de top van de troposfeer (10-12 km hoogte) waait de straalstroom, een gebied met hoge windsnelheden. Aangezien op deze hoogte nagenoeg geen wrijving optreedt waait er de zogenaamde ‘geostrofe wind‘. Deze wind wordt bepaald door het samenspel van twee krachten, namelijk de drukgradiëntkracht en de Corioliskracht.

straalstroom en Jet Streak illustratie

Illustratie van een Jet Streak met een overzicht van de gebieden waar er convergentie en divergentie optreedt. (Bron: Wikipedia)

De drukgradiëntkracht vindt zijn oorsprong in drukverschillen die zich voordoen in de atmosfeer en is altijd gericht van hoge naar lage druk. Deze kracht wordt (deels) gecompenseerd door de Corioliskracht. Dit is in feite geen echte kracht, maar een zogenaamde schijnkracht dewelke ontstaat doordat de aarde draait. Deze kracht staat steeds loodrecht op de bewegingsrichting van de wind. De balans van deze twee krachten bepaalt in welke richting de stroming van de wind plaatsvindt.

Convergentie en divergentie

In normale omstandigheden, bij evenwicht tussen beide krachten zal de wind parallel stromen aan de isobaren. Nabij een Jet Streak is de drukgradiëntkracht echter groter, aangezien de drukverschillen er groter zijn en de isobaren dichter op elkaar liggen. Dit zal tijdelijk voor een onevenwicht zorgen, aangezien de Corioliskracht aanvankelijk ongewijzigd blijft (traagheidswet).

Bijgevolg stroomt de wind niet meer parallel aan de isobaren, maar buigt deze af naar de kant van de lage druk (koude zijde).  Dit heeft als implicatie dat de lucht wegstroomt van de warme zijde naar de koude zijde, waardoor er op hoogte convergentie (samenvloeiing) optreedt van de lucht aan de linker ingang  (LI) van de Jet Streak. Het omgekeerde is echter waar aan de rechter ingang (RI). Daar vindt divergentie plaats en stroomt de lucht weg.

Aan de andere kant van de Jet streak vindt net het tegenovergestelde plaats. De drukgradiëntkracht neemt er opnieuw af, omdat de isobaren verder uit elkaar liggen. Opnieuw blijft de Corioliskracht ongewijzigd (a.g.v. traagheid) waardoor het onevenwicht zich deze keer bevindt aan de rechteruitgang. De luchtstroom buigt nu af naar de warme kant en convergentie treedt bijgevolg op aan de rechter uitgang (RU). Aan de linker uitgang zorgt de uitstroom van lucht voor divergentie.

Cyclogenese

In een eerder artikel werden de begrippen convergentie en divergentie reeds uit de doeken gedaan. Hier frissen we ze weer even op. In geval van convergentie in de hogere luchtlagen van de atmosfeer zoals aan de linker ingang (LI) en de rechter uitgang (RU) treedt het tegenovergestelde op aan de grond. Op grondniveau krijgen we er dus divergentie wat de ontwikkeling van een stabiel hogedrukgebied in de hand werkt.

straalstroom en convergentie

De uitleg van het concept divergentie hoger in de atmosfeer en convergente aan de grond. Convergentie op grondniveau werkt cyclogenese in de hand.

Vindt er anderzijds divergentie plaats in de hogere luchtlagen, zoals aan de rechter ingang (RI) en de linker uitgang (LU), dan zal er convergentie optreden aan het oppervlak. Deze convergentie zorgt voor stijgende luchtbewegingen en zorgt voor de opbouw van een onstabiele atmosfeer met het uitdiepen van een lagedrukgebied als gevolg (cyclogenese).

Lagedrukgebieden diepen zich dus makkelijk uit aan de rechter ingang en de linker uitgang (left Exit in het Engels). Vaak is cyclogenese het meest intens aan de linker uitgang van de Jet Streak. Er geldt overigens ook nog: hoe steviger de Jet Streak, hoe sterker het lagedrukgebied kan uitdiepen en hoe hoger de windsnelheden aan de grond kunnen zijn.


Lees ook eens: