De afgelopen week hield de wind zich aardig gedeisd. Op sommige momenten was het zelfs windstil, maar daar komt verandering in. In de eerste helft van deze week blaast de wind soms hoog van de toren, zeker in de kustgebieden. Hoe komt het dat het de ene keer stevig doorwaait en de andere keer er nauwelijks een briesje staat?
Harde wind en woeste golven (Zandvoort, Janneke Middendorp)
Wat is wind?
Wind is de beweging van lucht van één punt naar een ander punt. Het is in feite de verplaatsing van luchtdeeltjes in de atmosfeer. Op aarde is er altijd beweging in de atmosfeer, zowel aan het aardoppervlak als op tientallen kilometers hoogte. Daar liggen vaak veel natuurkundige processen en andere factoren aan ten grondslag, maar in principe komt dat door een verschil in luchtdruk.
De rol van luchtdruk
De zon warmt het aardoppervlak op en zo wordt de lucht boven het aardoppervlak ook warmer. Warme lucht is lichter dan koude lucht en zal dus opstijgen. Met het opstijgen van de lucht, ontstaat aan het aardoppervlak dus een "tekort" aan lucht. Op die plek wordt de luchtdruk lager en en ontstaat een lagedrukgebied. Lagedrukgebieden gaan vaak gepaard met regen. Dat komt doordat de stijgende lucht condenseert en regenwolken vormt.
De luchtdruk in de omgeving van de lage druk is dus nu hoger. Dus is er ook een hogedrukgebied gevormd. Bij een hogedrukgebied is er weer sprake van dalende lucht. Dat gaat vooral gepaard met droog weer en soms ook veel zonneschijn.
Omdat de natuur altijd naar evenwicht streeft, zal die dit luchttekort willen opheffen. Vervolgens ontstaat er een stroming van lucht van de hoge druk naar de lage druk en dus ontstaat wind.
Bijna altijd wind
Er zijn twee belangrijkste drijvende factoren waarom er in de atmosfeer altijd beweging is. De ene is het temperatuurverschil tussen de evenaar en de polen. Dat komt met name door de hoeveelheid zonne-energie die op de polen worden geabsorbeerd in vergelijking met die op de evenaar. Laatstgenoemde is natuurlijk veel warmer, waardoor er boven de evenaar vrijwel constant een relatief lage luchtdruk aanwezig is en op de polen een relatief hoge luchtdruk. De andere factor komt door het draaien van de aarde, oftewel het Corioliseffect.
Corioliseffect
In 1835 beschreef de Franse ingenieur, Gustav-Gaspard Coriolis het voor het eerst: waarom objecten in een roterend systeem niet rechtstreeks bewegen, maar afbuigen naar links of rechts. Dit effect is naar zijn ontdekker genoemd, het Corioliseffect!
Het Corioliseffect: Als hypothetisch een kanonskogel vanaf de Evenaar naar de Noordpool wordt geschoten, zal de kogel daar echter nooit aankomen. Want in de tijd dat de kogel door de lucht reist, draait de aarde verder. En dus legt de kogel geen rechte baan af, maar is er een afwijking (op het noordelijk halfrond) naar rechts.
De aarde draait om zijn eigen as. Rond de polen is de afstand die een punt aflegt tijdens één draaiing veel kleiner dan een punt op de evenaar. Denk aan de omtrek van de aarde rond de evenaar en een denkbeeldige cirkel boven de polen zoals in de afbeelding hieronder. Wie zich dichtbij de noordpool of zuidpool bevindt, legt in 24 uur maar een klein cirkeltje af. Op de evenaar gaat het om een afstand van ruim 40.000 kilometer! Vanwege een kleinere afstand, beweegt het punt op de noord- of zuidpool langzamer dan een punt op de evenaar.
Als je dus vanaf een pool rechtstreeks naar de evenaar gaat, moet je steeds sneller bewegen. Die versnelling kost natuurlijk kracht. Die kracht staat bekend als de Corioliskracht. Als er geen versnelling is en de snelheid blijft constant, dan ontstaat er een afbuiging in de beweging en dát wordt het Corioliseffect genoemd.
Op het noordelijk halfrond buigt de lucht door dit effect af naar rechts. Dat is ook dan de reden waarom de lucht rond een lagedrukgebied tegen de klok in draait en rond een hogedrukgebied met de klok mee draait. Op het zuidelijk halfrond is dat precies andersom.
Windrichting en -kracht
De wind wordt altijd beschreven vanuit de richting waaruit de wind komt. Als de wind dus vanuit het zuidwesten naar het noordoosten waait, heet het een zuidwestenwind. Wind wordt echter niet alleen beschreven door de richting waar die vandaan komt. Het gaat natuurlijk er ook om hoe hard het waait.
Hoe groter het verschil in luchtdruk tussen de lage- en hogedrukgebieden, hoe sneller de lucht beweegt. Als het ook nog gaat om een korte afstand tussen de drukgebieden, dan waait het nog harder. In de meteorologie spreken we van een luchtdrukgradiënt, dus de mate waarin de luchtdruk over een bepaalde afstand daalt of stijgt. Hoe groter deze gradiënt, hoe krachtiger de wind.
Om snel te zien of het harder of juist minder hard gaat waaien, is de afstand tussen de isobaren (lijnen van gelijke luchtdruk op de weerkaart) een handige indicatie: hoe dichter deze lijnen van gelijke druk bij elkaar liggen, hoe harder het waait.
Op de weerkaart voor morgen zijn lagedrukgebieden zichtbaar boven het uiterste noordwesten van Europa. In het oosten van Europa bevindt zich een hogedrukgebied.
Wat meteen opvalt is het verschil in het aantal isobaren (lijnen van gelijke druk). Bij een een hogedrukgebied zijn het er maar weinig, terwijl het bij een lagedrukgebied er veel zijn. Hoe meer van die isobaren bij elkaar liggen, hoe groter het luchtdrukverschil is over een bepaalde afstand, des te harder het waait. Bij een hogedrukgebied is het luchtdrukverschil over een afstaand klein, waardoor er weinig wind staat.
De windmeter op vliegveld Eelde heeft weinig te doen en de windzak hangt slap, waarschijnlijk hogedrukinvloeden (archieffoto: Wiendeld Visser)
Een hogedrukgebied staat dan ook veelal garant voor weinig wind, terwijl het bij een lagedrukgebied juist vaak onstuimig is. Overigens; in de de kern van een lagedrukgebied is er geen luchtdrukverschil en daarom waait het in precies in de kern van een depressie ook maar weinig. De luchtdruksystemen staan bovendien niet stil, waardoor we de ene keer met een hogedrukgebied van doen hebben en de andere keer met een lagedrukgebied. Dit merken we in verschil in weertype en ook door de verschillen in windkracht en windrichting.
Kust en binnenland
Het is ook bijna altijd zo dat het aan zee harder waait dan boven land. Dat heeft te maken met wrijving. Boven de relatief vlakke zee is er geen of weinig wrijving, waardoor de wind ongehinderd kan waaien. Maar boven land zijn er bijvoorbeeld gebouwen, bomen en ruwe oppervlakten (zoals heuvels of bossen), waardoor de wind wordt afgeremd. Daarom tref je vaak de meeste wind aan langs de kust en waait het dikwijls minder hard in het binnenland.
De wind waait ongehinderd over zee, maar ondervindt juist wrijving zodra het het land opwaait. Gemiddeld over een jaar genomen waait het aan zee twee keer zo hard als in het binnenland.
Jaarlijkse gang
De overheersende windrichting in Nederland is zuidwest, wat samenhangt met de overheersen westelijk straalstroom. Alleen in het voorjaar is een afwijking te zien en komt de wind regelmatig uit het noordoosten. Qua windkracht is ook een patroon te zien, in feite een jaarlijkse gang. In het zomerhalfjaar waait het vaak minder hard dan in het winterhalfjaar. In de herfst en winter komen ook vaker stormen voor. Dat het harder waait in het winterhalfjaar komt doordat de verschillen in temperatuur tussen de noordpool en evenaar groter zijn in de winter dan in de zomer.
Dagelijkse gang
De wind kent ook een dagelijks gang. Je hebt het vast wel eens gemerkt dat het 's ochtends vroeg nog lekker rustig is, maar het overdag ineens harder gaat waaien. Vervolgens gaat de wind in de avond weer liggen. Dit heeft te maken met de mate van stabiliteit van de atmosfeer. In de avond en nacht koelt het af en daarmee stabiliseert de atmosfeer in de grenslaag (500-2000 m boven het aardoppervlak). Er vindt dan een zogenaamde ontkoppeling plaats met de luchtlagen erboven, daar waar het harder waait (immers, geen wrijving op grotere hoogte). Na ontkoppeling vindt er geen uitwisseling meer plaats tussen deze luchtlagen waardoor de wind in de grenslaag sterkt afneemt. Zodra 's ochtends de zon weer schijnt en het opwarmt wordt de grenslaag op een gegeven moment weer onstabiel. Door thermiek vindt er weer uitwisseling plaatsvindt met de luchtlaag erboven. De windsnelheid op hoogte wordt deels uitgewisseld met de grenslaag, waardoor daar de wind toeneemt (en soms ook wat vlagerig wordt. Deze dagelijks gang van de wind is in het zomerhalfjaar vanzelfsprekend veel sterker dan in het winterhalfjaar.
Een windstille start van de dag. De wind neemt vervolgens overdag vaak in kracht toe. (Zaanse Schans, Ruud Bot)
De wind de komende dagen
De eerste helft van deze week waait het bij tijd en wijle stevig door. Vanavond trekt een gebied met buien over het land. Bij de buien is kans op zware windstoten. In deze blog wordt uitgelegd hoe windstoten ontstaan. Morgen staat er overdag een stevige zuidwester. Boven land wordt deze matig tot vrij krachtig, aan zee krachtig tot hard. Soms neemt de wind aan zee en op het IJsselmeer toe tot stormachtig. Later deze week wordt het iets rustiger, maar windstil wordt het niet.
Dinsdag een stormachtige wind aan zee en op het IJsselmeer met kans op zware windstoten. Later deze week minder wind.
