4 mei 2022 - 5 min. lezen
3 reacties 3

Grootschalige droogte en een daarmee samenhangende droge bodem kunnen het voorteken zijn van extreem hoge temperaturen, denk maar aan de eerste 40 graden ooit in de Benelux in juli 2019. Ook toen was de droge bodem namelijk een belangrijke factor die de uitzonderlijk hoge temperaturen kon verklaren. Het staat dan ook buiten kijf dat extreem hoge temperaturen vaak optreden tijdens perioden van droogte. Maar waarom is dat nu zo? Waarom leidt een drogere bodem vaak tot hogere temperaturen? In onderstaande blog gaan we hier kort op in.

Deelnemen aan discussie? Ben je geĆÆnteresseerd om deel te nemen als weeramateur of liefhebber van het weer aan het weerforum? Onderaan dit artikel krijg je bliksemsnel & gratis toegang tot alle reacties. Je kan ook je eigen weerfoto’s opladen.

Waarom krijgen we vaak extremere temperaturen bij droogte?

Energiebalans van de bodem

De energiebalans van een bodem kwantificeert alle processen die kunnen bijdragen aan een temperatuursverandering van de bodem. Zo een verandering van de temperatuur kan er dus enkel komen als er energie aan de bodem wordt geleverd of onttrokken. Het toedienen of onttrekken van energie wordt vaak aangegeven met “energiefluxen”, of stromen van energie. Voor een bodem zijn er over het algemeen 6 soorten energiefluxen van belang:

  • Kortgolvige energieflux: warmte door zonne-instraling
  • Langgolvige energieflux: warmte foor infrarood straling
  • Sensibele warmteflux: warmte door uitwisseling en verticaal mixen van temperatuur
  • Latente warmteflux: warmte door uitwisseling en verticaal mixen van vocht
  • Conductieve warmteflux: warmte die in de bodem trekt
  • Warmteflux door regen: warmte die meegevoerd wordt door regen

Elk van deze 6 soorten fluxen kan de temperatuur van een bodemoppervlak doen veranderen. Tijdens de dagperiode is de kortgolvige straling vaak positief (de zon geeft warmte aan de bodem), terwijl alle andere fluxen vaak negatief zijn (er wordt warmte onttrokken aan de bodem). In ons verhaal is de latente warmteflux de meest belangrijke factor om bekijken. Deze heeft namelijk betrekking tot de vochtigheidsgraad van de bodem, en dat is net wat we willen nagaan!

Energiebalans van een droge en een natte bodem

Bekijken we nu eens een voorbeeldje van zo’n energiebalans voor een willekeurige droge bodem (2 grafieken bovenaan). Hieronder zien we dus inderdaad dat de kortgolvige straling (S_net, geel) positief is gedurende de dag. De zon levert dus warmte aan de bodem. Alle andere processen zijn verwaarloosbaar groot (dichtbij 0) of negatief (onder 0). Doordat de latente warmteflux (Q_LH, groen) dichtbij 0 zit, heeft deze flux weinig invloed op de temperatuur. Dit betekent dan ook dat de bodem droog is en alle positieve energie kan gebruikt worden voor opwarming van de bodem. De temperatuur loopt hier op tot 21 graden.

Indien we echter met een volledig verzadigde bodem zitten (onderste 2 grafieken), wordt de latente warmteflux wel van belang. In deze situatie zijn alle parameters dezelfde, maar is enkel het bodemvocht veranderd, waardoor de latente warmteflux belangrijk wordt. Deze is namelijk sterk negatief, omdat er een grote uitwisseling van vocht optreedt tussen de bodem en de atmosfeer.

Energiebalans en temperatuur van een droge bodem (bovenaan) en van een natte bodem (onderaan).

Het bodemvocht zal er dan voor zorgen dat de energie komende van de zon deels gebruikt zal moeten worden voor evapo(transpir)atie. Die ā€˜verlorenā€™ energie kan het oppervlak dus niet verder opwarmen. Bovendien koelt verdamping van water de lucht af (evaporatieve afkoeling). In dit geval haalt de temperatuur maar 12 graden, een groot verschil met een volledig droge bodem!

Kort samengevat: een vochtige bodem zorgt voor meer uitwisseling van vocht tussen de bodem en de atmosfeer en dit kost warmte!

Verschil in daggemiddelde temperatuur in functie van de verzadigingsgraad van de bodem.

Voorbeeld: eerste 40 graden ooit in de Benelux (juli 2019)

Voor een recent voorbeeld, over hoe zich dit uit in de praktijk, moeten we enkele jaren terug in de tijd. In 2019 beleefden we tijdens de maand juli een nooit gekende hitte-opstoot. Voor het eerst in de geschiedenis werden er temperaturen tot boven 40 graden gemeten op meerdere plaatsen in de Benelux. In BelgiĆ« werd daarbij de hoogste temperatuur gemeten (41,8Ā°C in Begijnendijk). Een terugblik op de eerste 40 graden ooit in de Benelux leerde ons dan ook dat verschillende zaken belangrijk waren. Meer bepaald zorgde de advectie van warme en droge lucht, de kalme wind, de droogtetoestand van de bodem en de klimaatverandering voor extreme hitte.

Neerslagtekort tijdens juli 2019.

We zien hier dus opnieuw de droogte terugkomen in de lijst met verklarende variabelen. Het is dan ook een belangrijke factor geweest! Tegen eind juli waren de neerslagtekorten op vele plaatsen opgelopen tot ca. 200 mm. Hiermee bevond 2019 zich op dat moment bij de 5% droogste jaren ooit. Bovendien was er het jaar ervoor (2018) ook een droogteproblematiek. Deze had zich in het winterseizoen niet kunnen oplossen. Op vele plaatsen waren de grondwaterstanden dan ook zeer laag, waardoor de energie van de zon niet verloren ging aan evapotranspiratie zoals dat zou geweest zijn bij een natte bodem.

Yoni

Door Yoni

Afgestudeerd geograaf aan de KULeuven en doctorandus binnen klimatologie/glaciologie aan de VUBrussel. Binnen NoodweerBenelux ben ik vooral bezig met het schrijven van artikels en het programmeren van tools om bepaalde weerelementen te voorspellen.


Verder lezen

Alles bekijken