Hoe worden wolken en neerslag voorspeld?

Tegenwoordig zijn er allerhande tools voorhanden om een weersverwachting op te stellen. De belangrijkste tools zijn uiteraard de verschillende weermodellen die de toestand van de atmosfeer in de toekomst voorspellen met behulp van complexe vergelijkingen. Om wolken en neerslag te voorspellen beschikken we echter ook nog over andere tools, zoals bijvoorbeeld atmosferische soundings. Hoe deze precies werken hebben we reeds aangegeven in een vorig artikel. Hier gaan we meer de praktische toer op en lichten we toe hoe wolken en neerslag voorspeld worden met behulp van soundings. We zullen daarbij ook de link maken tussen typische sounding profielen en verschillende weertypes.

Volg ons ook op Facebook en Twitter!

Stratiforme vs. cumuliforme wolken

Voor we uitleggen hoe we wolken en neerslag kunnen voorspellen, moeten we eerst een onderscheid maken tussen de verschillende wolkentypes. In het algemeen wordt er in de meteorologie een onderscheid gemaakt tussen stratiforme wolken enerzijds en cumuliforme wolken anderzijds. Stratiforme wolken associëren we (meestal) met stabiele atmosferische condities, terwijl cumuliforme wolken geassocieerd worden met een meer onstabiele opbouw van de atmosfeer. Stratiforme wolken hebben dan ook een beperkte verticale ontwikkeling. Cumuliforme wolken daarentegen, hebben eerder de eigenschap om zich snel verticaal te ontwikkelen. Enkele voorbeelden van stratiforme wolkensoorten zijn stratus (de typische grijze lage wolken), stratocumulus en nimbostratus. Zeer typische cumuliforme wolken zijn cumulus (mooiweerwolken) en cumulonimbus (buienwolken). Wij gaan het in dit artikel vooral hebben over de stratiforme wolken.

Wolkentypes

Over het algemeen onderscheiden we in de meteorologie ook verschillende types wolken op basis van de hoogte waarop ze voorkomen. Ruwweg wordt meestal een onderscheid gemaakt tussen lage bewolking (tussen 0 en 2 km), middelhoge bewolking (tussen 2 en 6 km) en hoge wolken (hoger dan 6 km). Lage wolken omvatten stratus, stratocumulus, cumulus en nimbostratus. Het onderscheid tussen stratus en stratocumulus is de hoogte van de wolkentop. Stratus komt voor tot maximaal 500 m, terwijl stratocumulus tot 2 km kan voorkomen. Middelhoge wolken worden aangeduid met alto- en omvatten altocumulus en altostratus. Typische hoge wolken zijn cirrus en cirrostratus. Deze kennis hebben we later nodig om frontale profielen te kunnen analyseren.

Wolken en neerslag voorspellen met soundings

Om stratiforme wolken te herkennen op soundings moeten we kijken naar de zogenaamde dauwpunt depressie op de verschillende levels. Dit is het temperatuurverschil tussen de omgevingstemperatuur en de dauwpunt temperatuur (de temperatuur waarop condensatie optreedt). Als dit verschil klein is en beide temperatuurlijnen dicht bij elkaar liggen op de sounding, kunnen we van wolken uitgaan. Door exact te kijken naar dit temperatuurverschil kunnen we ook de hoeveelheid bewolking inschatten:

wolken en neerslag tabel

Een overzicht van de te verwachten hoeveelheid bewolking gebaseerd op de dauwpuntdepressie.

Door te kijken naar dit temperatuurprofiel op alle atmosferische levels kunnen we dus inschatten met welk type bewolking we te maken hebben en hoeveel bewolking er zal zijn. Handig toch? Deze tools kan je dus naast de output van weermodellen gebruiken om je weersverwachting kracht bij te stellen!

Voorbeelden

In de komende paragrafen bespreken we enkele voorbeelden en maken we ook de link met fronten. Fronten kan je via de bovenstaande methode ook zeer makkelijk herkennen op soundings.

Soundings aan voorzijde van een front

De eerste situatie die we bespreken is deze aan de voorzijde van een (warmte)front. Typisch voor zo’n situatie is het binnenkomen van bewolking in de hogere levels van de atmosfeer, met onderin nog restanten van stabiel weer, door toedoen van een hogedrukgebied (subsidentie = dalende luchtbeweging en uitdroging). Zeer typisch dus voor een aankomend front (en zeer typisch voor een warmtefront) is een toename van de hoge bewolking dat zich vertaalt in cirrus die steeds talrijker wordt en uiteindelijk de hele hemel melkwit kleurt (cirrostratus).

wolken en neerslag soundings

Een typische sounding aan de voorzijde van een front, met toenemende hoge bewolking.

Het verder naderen van het front zal de bewolking geleidelijk doen uitzakken naar de middelhoge niveaus en uiteindelijk ook de lagere niveaus. Hierbij zal de cirrostratus geleidelijk overgaan in altostratus en later ook stratocumulus en stratus. Indien we spreken van een homogene stratiforme wolkenlaag waaruit ook regen valt spreken we eerder van nimbostratus.

wolken en neerslag sounding

Een typische sounding aan de voorzijde van een naderend front, met toenemende bewolking ook op de middelbare en lagere levels.

Warme sector sounding

Eenmaal het warmtefront is gepasseerd komen we terecht in de zogenaamde warme sector, tussen het warmtefront en het koufront in. Typisch voor deze situatie is zeer veel vocht in de onderste lagen van de atmosfeer en drogere lucht in de middelbare en hogere levels. Kenmerkend voor de warme sector is dan ook de aanwezigheid van een dik grijs wolkendek bestaande uit stratus en/of stratocumulus. Indien deze wolkenlaag dik genoeg is kan er sporadisch ook wat lichte regen of motregen waargenomen worden. Zo’n situatie kregen we bijvoorbeeld op dinsdag nog, toen het op veel plaatsen de hele dag grijs bleef met soms wat motregen.

wolken en neerslag warme sector

Een typische sounding voor een warme sector, met veel vocht in de onderste luchtlagen van de atmosfeer.

Hoe kunnen we stratiforme neerslag voorspellen met behulp van soundings?

Om te kunnen voorspellen of de wolken neerslag genereren moeten we kijken naar de dikte van de wolkenlagen. Een algemene regel daarbij is dat vanaf een wolkendikte van pakweg 1 kilometer er sporadisch wat (lichte) neerslag kan vallen bij tussenpozen. Indien de wolken echter dikker zijn dan 2,25 km dan mogen we continue neerslag verwachten. Algemeen gesproken geldt er ook: hoe dikker de wolkenlaag, hoe intenser de neerslag kan zijn. Let wel: we spreken hier over stratiforme neerslag! Cumuliforme neerslag kent een veel andere oorsprong en daarvoor zijn andere voorspellingstechnieken vereist!

Wolken en neerslag voorspellen is dus eenvoudig als je deze regeltjes volgt. Ter controle kan je dan de modeloutput nog bekijken om te checken of er al dan niet neerslag voorspeld wordt door de weermodellen.

Lage bewolking en mist

Vanmorgen hadden we op veel plaatsen te kampen met lage stratus bewolking en mist die op sommige plaatsen slechts zeer traag oploste. Op onderstaande afbeeldingen zien we de soundings en modeloutput van AROME, waarop deze situatie zeer goed te zien is. Op de sounding zien we sterke subsidentie door de aanwezigheid van een hogedrukgebied. Onder de subsidentie zit echter vocht “gevangen”. De temperatuurlijn en de dauwpuntlijn liggen dan ook nagenoeg op elkaar. Afgaande van de sounding mogen we dan ook betrokken weer verwachten met dikke stratus bewolking en ook mist, aangezien de stratuslaag de grond bereikt, wat perfect wordt aangegeven door weermodel AROME.

Motregen uit stratus

Uit stratus kan er ook motregen vallen. De algemene regeltjes daarvoor zijn:

  • Een wolkenbasis lager dan 500 meter
  • Een minimum wolkendikte van 600 meter
  • Een dauwpunt depressie lager dan 2 à 3 onder de wolkenbasis (om verdamping van de neerslag te voorkomen)

Voorspellen hoe en wanneer stratus zal oplossen is echter geen gemakkelijke taak! Normaal gesproken lukt dit beter in de zomer dan in de winter, doordat de zon dan meer kracht heeft om de wolken op te lossen van bovenaf. Ander mogelijke remedies zijn meer wind en/of de aanvoer van drogere lucht. Ook de weermodellen hebben het moeilijk om dit proces goed in te schatten. Vaak is het dus “nowcasten” op basis van satellietbeelden om te zien wanneer de wolken beginnen op te lossen.

mist en stratus

Een voorbeeld van een situatie met lage wolken en mist.

AROME stratus

De modeloutput van AROME voor vanmorgen met veel lage wolken.

Zo, nu hebben we jullie een beetje “de kneepjes van het vak” geleerd over het voorspellen van wolken en neerslag zonder weermodellen. Let wel op dat dit geïdealiseerde voorbeelden zijn en dat de realiteit soms nog kan afwijken. Soundings zijn immers maar snapshots van de werkelijkheid op een bepaald tijdstip. Desondanks bieden deze regeltjes een mooie houvast om te hanteren. Je kan natuurlijk ook steeds de verwachting op basis van soundings checken aan de hand van de weermodellen. In dit artikel spreken we echter enkel over stratiforme wolken en neerslag. Cumuliforme wolken en neerslag ontstaan op een andere wijze en moeten ook anders voorspeld worden. Dit is voer voor een van de volgende informatieve artikels!


Lees ook eens: