5 juli 2021 - 9 min. lezen
1 reacties 1

Op de weerkaarten zien we vaak een serie van hoge- en lagedrukgebieden terug. Vooral de lagedrukgebieden brengen ons over het algemeen slecht weer. Tijdens onweerssituaties wordt daarboven vaak ook gepraat over een thermisch lagedrukgebied. Het is dan ook een belangrijke factor die het vormen van regen- en onweersbuien kan vergemakkelijken. Een thermisch lagedrukgebied is echter niet hetzelfde als de “normale” dynamische lagedrukgebieden die we doorgaans kennen. Maar wat is dan nu precies een thermisch lagedrukgebied? Hoe wordt het gevormd en hoe kan het invloed hebben op ons weer? En wat is het verschil met een dynamisch lagedrukgebied? In onderstaand artikel gaan we dieper in op bovengenoemde vraagstellingen.

Deelnemen aan discussie? Ben je ge├»nteresseerd 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.

Definitie van een lagedrukgebied

Lage luchtdruk

Wij leven aan de onderkant van de atmosfeer, en het gewicht van alle lucht boven ons veroorzaakt “luchtdruk“. Het is als het ware de druk (met andere woorden de kracht of het gewicht van de luchtkolom) die op ons van bovenuit wordt uitgeoefend. Het wordt gemeten met een barometer en wordt vaak uitgedrukt met eenheden hPa of soms ook in mb. Die druk is echter niet constant, maar varieert in tijd en ruimte. De waarde ervan hangt daarbij zowel af van de luchtmassa als de densiteit van deze luchtmassa. Wanneer we dit bekijken relatief ten opzichte van het zeeniveau, dan schommelt de luchtdruk bij ons veelal vaak tussen 980 en 1040 hPa, maar dat kan ook lager of hoger zijn. Op die manier kunnen we een onderscheid maken tussen lage- en hogedrukgebieden.

Luchtdruk aan de oppervlakte is de kracht die de lucht boven ons uitoefent (Awesome Sea).
De luchtdruk P wordt voornamelijk bepaalt door de massa (m) en dichtheid (¤ü) van de lucht die in de kolom aanwezig is.

Een lagedrukgebied heeft een lagere druk in de kern dan de gebieden eromheen. Over het algemeen betekent dit een luchtdruk die lager is dan 1013 hPa. Dit wil zeggen dat de druk die de kolom lucht boven ons uitoefent relatief laag is. Zulke lagedrukgebieden zijn op weerkaarten vaak te herkennen aan de letter L (“Low”) of T (“Tief”). Vaak associ├źren we ze met slecht weer en veel bewolking of regen. Andere benamingen voor een lagedrukgebied zijn ook wel depressie en cycloon.┬á

restanten tropische stormen
Een voorbeeld van een weerkaart met daarop een duidelijk lagedrukgebied tussen IJsland en Schotland.
De luchtdruk wordt gemeten met een barometer. Het is niet constant en varieert over een bepaalde plaats (WOW-NL).

Convergentie aan de oppervlakte

Rond zulke lagedrukgebieden stroomt de wind met bepaalde karakteristieken. Het samenspel aan krachten, die de snelheid- en richting van de wind bepalen aan het aardoppervlak, zorgen er namelijk voor dat de windstromingen een bepaald patroon volgen.

Op het noordelijk halfrond draait de wind om een lagedrukgebied zodoende tegen de wijzers van de klok in, en wordt de wind ook naar het lagedrukgebied toe afgebogen. De krachten die hiervoor zorgen zijn dan vooral de drukgradi├źntkracht, de corioliskracht en de wrijvingskracht. In onderstaande afbeelding wordt een voorbeeld van deze krachtenbalans gegeven.

De krachtenbalans die de oppervlaktewind bepaalt. De wind stroomt in de richting van het lagedrukgebied.
Ook stroomt de lucht rondom een lagedrukgebied bij ons tegen de wijzers van de klok in en wordt de wind afgebogen in de richting van het lagedrukgebied.

Doordat de lucht in de kern van zo een lagedrukgebied als het ware “samenkomt”, ontstaat aan de grond convergentie. Dit is met name een andere benaming om te zeggen dat lucht samenkomt. Lucht beweegt hier dus naar 1 centraal punt. Deze wordt daardoor in feite ook gedwongen om omhoog te gaan en te stijgen, want het kan geen andere kant op.

Net dat stijgen van de lucht vergemakkelijkt daarbij ook het vormen van wolken en regenzones. Daarom zorgen lagedrukgebieden ook vaak voor bewolkt weer. Hogerop in de atmosfeer gaan de luchtbewegingen bij zo een lagedrukgebied dan weer uit elkaar. Dit noemt men dan divergentie. In onderstaande afbeelding wordt dit principe van convergentie en divergentie bij een lagedrukgebied weergegeven.

Bij een lagedrukgebied treedt er onderaan (aan het aardoppervlak) convergentie op (lucht stroomt samen). Daardoor wordt de lucht gedwongen om te stijgen. Bovenaan is er dan weer divergentie (de lucht gaat uit elkaar). Dit is een belangrijk kenmerk van lagedrukgebieden.

Oorzaken van lage luchtdruk

Drukveranderingen

Een lagedrukgebied is dus logischerwijs een plaats waar de luchtdruk relatief laag is. Maar hoe bekomen we nu een lage druk aan de grond? Het is zo dat luchtdruk wordt bepaald door de hoeveelheid luchtmassa die er in de kolom boven een bepaalde plaats aanwezig is.

Verschillende processen kunnen zorgen voor drukveranderingen, en deze zijn sterk verschillend voor een dynamisch lagedrukgebied dan voor een thermisch lagedrukgebied. Hieronder bespreken we beide soorten in wat meer detail.

Dynamisch lagedrukgebied: dynamiek

Een belangrijk proces, dat ervoor kan zorgen dat er luchtmassa bijkomt of verdwijnt en dus de luchtdruk verandert, is het dynamische aspect boven een bepaalde locatie. Dynamisch geforceerde stromen van wind en lucht, gedreven door fysische krachten in de atmosfeer, kunnen er namelijk voor zorgen dat de aanwezige luchtmassa verandert.

Dynamische processen

Bij de dynamische luchtdrukgebieden is het bovengenoemde proces dan ook dominant. De vorming van een dynamisch lagedrukgebied wordt namelijk bepaald door “dynamiek” (het geforceerd bewegen en zich verplaatsen van lucht door fysische krachten). Zoals eerder gezegd treedt er bij een lagedrukgebied aan de grond convergentie op (lucht stroomt samen) en hogerop divergentie (lucht stroomt uit elkaar). Wanneer beide processen in evenwicht zijn, zal de luchtdruk aan de oppervlakte gelijk blijven. Er komt namelijk evenveel massa bij in de kolom dan dat er weg gaat.

Bijbehorende drukveranderingen

Wanneer er bovenaan in de atmosfeer echter meer divergentie optreedt dan er onderin convergentie optreedt, zal de luchtdruk dalen aan de oppervlakte. Er gaat namelijk meer luchtmassa weg bovenaan dan dat er bijkomt onderaan. Een veranderende luchtmassa (m) zorgt daarbij voor minder druk (P, zie formule eerder in dit artikel). Dit is het voornaamste proces bij de vorming van de dynamische lagedrukgebieden.

Een belangrijke factor die ervoor zorgt dat er bovenaan in de atmosfeer veel divergentie optreedt, en er netto massa verdwijnt, is bijvoorbeeld de dynamica die gegenereerd wordt door de straalstroom. Deze processen spelen zich daarbij veelal af boven 500 hPa (hoger dan ongeveer 5 à 6 km hoogte).

Bij een dynamisch lagedrukgebied daalt de luchtdruk aan de oppervlakte omdat er netto meer massa uit de bovenhangende luchtkolom verdwijnt. Er stroomt namelijk meer lucht weg bovenaan (door divergentie of uit elkaar gaande lucht) dan er bijkomt onderaan (door convergentie of naar elkaar toestromende lucht).
Het voornaamste proces bij de vorming van lagedrukgebieden is het afnemen van massa en bijgevolg druk in de luchtkolom doordat er meer lucht weggaat dan dat er bijkomt.

Thermisch lagedrukgebied: convectie

Het verlagen van de luchtdruk wordt echter niet alleen door dynamische aspecten bepaald. Een andere mogelijkheid is dat de densiteit (dichtheid) van de lucht in de atmosferische kolom verandert. Bij een thermisch lagedrukgebied is daarom een ander proces verantwoordelijk voor de daling van de luchtdruk.

Thermische processen

Het is hierbij niet zozeer de dynamiek in de atmosfeer die ervoor zorgt dat er een lagedrukgebied ontstaat, maar het is de temperatuur die hiervoor verantwoordelijk is. Het is dus de “thermiek” (temperatuur en bijbehorende dichtheidsveranderingen) die voor het verlagen van de luchtdruk aan de oppervlakte zorgt, veelal via convectie. Deze processen spelen zich, in tegenstelling tot een dynamisch lagedrukgebied, vooral af in de onderste lagen van de atmosfeer. Dit is veelal beneden 500 hPa of ongeveer 5 ├á 6 km.

Voorbeeld van een thermisch lagedrukgebied. Dit lagedrukgebied is niet gelinkt met dynamische processen hogerop in de atmosfeer.

Bijbehorende drukveranderingen

Enerzijds zorgt sterke opwarming er namelijk voor dat lucht een lagere densiteit heeft. Het is net die verlaagde densiteit die ervoor zorgt dat de lucht een kleinere druk kan uitoefenen op de omgeving. Warme lucht staat dus gelijk aan lagere densiteit, en dat staat dan weer gelijk aan een lagere luchtdruk. Dit komt omdat minder dichte lucht (¤ü) met een lagere gewichtskracht en totale druk (P) overeenkomt (zie formule eerder in dit artikel). Door deze densiteitsverschillen heeft warme lucht daarbij ook nog eens de neiging om te stijgen via convectie.

Deze stijgende bewegingen van het oppervlak nemen lucht weg van het oppervlak en kunnen daar dan nog eens zorgen voor extra verlies van druk. Bovendien wordt er, wanneer er stapelwolken ontstaan in deze stijgende luchtbewegingen, ook nog eens condensatiewarmte vrijgegeven bij de wolkenvorming. Ook dit leidt tot een nog grotere vermindering van de luchtdichtheid. Zo een thermisch lagedrukgebied ontstaat dan ook typisch op zeer warme dagen, bijvoorbeeld in de zomer over Frankrijk, waarbij het aardoppervlak sterk opgewarmd wordt.

Bij een thermisch lagedrukgebied daalt de luchtdruk aan de oppervlakte omdat de densiteit van de lucht daalt via sterke opwarming en deze daardoor gaat beginnen stijgen.

Thermische lagedrukgebieden zijn belangrijk in onweerssituaties. Ze kunnen namelijk gepaard gaat met sterke convectieve stijgbewegingen en daardoor onweersbuien doen helpen ontstaan. Bovendien is in zo’n systeem vaak een thermische vore aanwezig, een soort convergentielijn, die daar bovenop ook nog eens kan bijdragen aan het ontstaan en de vorming van stevige regen- en onweersbuien.

Conclusie

Wat zijn nu thermische en dynamische lagedrukgebieden? Een lagedrukgebied is een gebied waar de luchtdruk relatief laag is. Veelal gaat dit gepaard met convergentie aan de grond en bijbehorende stijgbewegingen. Vaak associeren we lagedrukgebieden daardoor dan ook met slecht weer. De oorzaak van een lage luchtdruk aan het aardoppervlak verschilt echter sterk tussen een dynamisch en een thermisch lagedrukgebied.

Bij een dynamisch lagedrukgebied daalt de luchtdruk omdat er netto meer massa weggaat (bovenaan door divergentie) dan dat er bijkomt (onderaan door convergentie) in de luchtkolom. Hierbij is het dynamisch aspect (geforceerd verplaatsen van lucht door fysische krachten) belangrijk. Belangrijke drijfveren zijn dan ook processen die gebeuren hogerop in de atmosfeer, zoals bijvoorbeeld bovenluchtdivergentie door de straalstroom.

Bij een thermisch lagedrukgebied ligt het anders. Daar zorgt de sterke opwarming of aanvoer van warme lucht aan de oppervlakte voor een lagere densiteit. Deze verlaagt de druk die de lucht uitoefent en bovendien zorgt het ervoor dat de lucht de neiging heeft om te stijgen via convectie. Dit op zich verlaagt dan ook de luchtdruk aan de oppervlakte. Deze processen spelen zich daarbij ook eerder af in de onderste lagen van de atmosfeer.

Sommige linkjes bevatten affiliate

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