Al enkele dagen staat het weerbeeld in ons land in het teken van buien. De lente is ver te zoeken en het lijkt soms wel herfst, en dat terwijl de meteorologische zomer over zo’n twee weken al begint! De buien van de afgelopen dagen, maar ook van vandaag en morgen, zijn stevige buien! Er is kans op onweer, hagel en soms kan de wind ook even flink uithalen. Bij het naderen van zo’n bui, maar ook na een bui, zien we soms hele interessante en woeste wolkenluchten. In deze blog bespreken we er een paar!
De laatste dagen trekt de ene na de andere bui over: het is erg wisselvallig. Het levert vaak wel indrukwekkende en dreigende wolkenluchten op.
Nog even in het kort: het ontstaan van buien
Buien ontstaan niet zomaar. De lucht moet namelijk onstabiel zijn. Onstabiliteit betekent simpelweg dat er veel energie aanwezig is voor het vormen van buien. Onstabiliteit is aanwezig wanneer de temperatuur snel daalt met de hoogte. Als een luchtpakketje dan weet te stijgen, zullen deze doorstijgen zolang ze warmer zijn dan de omgevingstemperatuur op die hoogte. Warme lucht is namelijk lichter dan koele lucht.
Tijdens het stijgen koelt de lucht ook weer af en bereikt de lucht een temperatuur waarbij condensatie optreedt en de eerste wolkendruppeltjes zich vormen. Als dit proces lang genoeg doorgaat, kunnen er stapelwolken ontstaan. Uiteindelijk kunnen sommige van deze wolken uitgroeien tot enorme ‘bloemkoolwolken’ en kan er zich een heuse buienwolk vormen (cumulonimbus) als de lucht onstabiel genoeg is. Als de temperatuur hoger in de atmosfeer maar koud genoeg is en kouder blijft dan de temperatuur van het stijgende luchtpakketje, zullen de (buien)wolken zich dus steeds verder verticaal ontwikkelen.
Zeer koude bovenluchten zijn een voorwaarde voor het vormen van onstabiliteit. Stijgende luchtpakketjes kunnen doorgroeien zolang ze warmer zijn dan de omgeving. De tropopauze (de overgang tussen de troposfeer en de stratosfeer) vormt vaak de 'deksel' van de atmosfeer. Er is echter wel een trigger nodig om de lucht te doen laten stijgen...
Het laten opstijgen van lucht gaat niet zomaar: daar is een zogenaamde trigger voor nodig. Als er geen trigger is die de boel ‘een zetje geeft’, zal de aanwezige onstabiliteit ook niet benut kunnen worden. Eén optie is het opstijgen van luchtpakketjes door het opwarmen van het aardoppervlak: convectie (zie deze blog). Het kan ook zijn dat het niet puur vanaf de grond getriggerd wordt, maar in de iets hogere luchtlagen. Een zwak front kan bijvoorbeeld ook nét genoeg zijn om de wolken de lucht in te doen laten schieten.
Een andere belangrijke factor: wind
Naast de onstabiliteit, is de verandering van de wind met de hoogte ook een belangrijke factor voor de buien. Dit noemen we in de weerkunde de zogenaamde ‘windschering’. In de hogere luchtlagen waait het harder dan aan de grond en het verschil hiertussen geeft eigenlijk aan hoe goed de buien zich kunnen ontwikkelen en organiseren. Windschering kan zowel de verandering van de snelheid als de richting van de wind met de hoogte betekenen. Een combinatie van sterke onstabiliteit en veel windschering kan zorgen voor rotatie in buien met als gevolg hoosverschijnselen en in extreme gevallen zelfs tornado's.
Dreigende en woeste wolkenluchten
Aambeeld
Een bui begint vaak simpelweg als een vriendelijke stapelwolk, ook wel de cumuluswolk genoemd. Deze wolken kunnen zich steeds verder en razendsnel verticaal ontwikkelen. Een volwassen en goed ontwikkelde bui wordt gekenmerkt door de zogenaamde cumulonimbus. Vanaf een afstandje zien we dan vaak een prachtig ‘aambeeld’. Het lijkt een beetje op een paddenstoel. In de top van de wolk stoten de luchtpakketjes tegen een warmere luchtlaag en zoals hierboven uitgelegd kunnen de pakketjes alleen maar doorstijgen als de omgevingstemperatuur lager is. Zo’n warmere luchtlaag vormt dus de bovenste laag tot waar de lucht door kan stijgen en dan zie je dus dat de wolk zich bovenin horizontaal uitspreidt. De wolk ‘stoot’ als het ware zijn hoofd. 
Volwassen buien worden op een afstandje gekenmerkt door een zogenaamd aambeeld. Op de foto hierboven is een klein aambeeld te zien. Tijdens zware regen- en onweersbuien in de zomer kunnen de aambeelden echter nog veel imposanter worden.
Pileus-kapje
Van een afstandje kun je heel soms ook een soort van hoedje op de bovenkant van de ontwikkelende stapelwolk zien. Dit noemen we ook wel het ‘pileus-kapje’. Dit zie je vooral in het beginstadium van een ontwikkelende stapelwolk. Het geeft eigenlijk aan dat de stapelwolk enorm snel de lucht in groeit. De stapelwolk duwt als het ware de vochtige luchtlaag boven zich omhoog, waardoor condensatie optreedt en er dus een kapje op de bovenkant ontstaat.
Een pileus-kapje vormt een soort van hoedje op de bovenkant van de snel groeiende (stapel)wolk.
‘Shelfclouds’ en rolwolken
Als een zware (onweers)bui vervolgens nadert, kunnen aan de voorkant soms shelfclouds en rolwolken te zien zijn. Om te snappen hoe die ontstaan, moeten we eerst even ingaan op de structuur van zo'n buienwolk. Binnen een bui zijn er verschillende luchtstromen aanwezig. Er wordt relatief warme en vochtige lucht de bui ingezogen (de stijgstroom), terwijl de neerslag zorgt voor een stroom van koude lucht naar beneden (de daalstroom). Deze daalstroom duwt aan de voorzijde van de bui de warme en vochtige lucht omhoog. Als deze twee luchtsoorten elkaar ‘ontmoeten’, vindt er condensatie plaats en wordt er dus een wolk gevormd.
De shelfcloud wordt ook wel de ‘plankwolk’ genoemd. Een rolwolk ontstaat min of meer op dezelfde wijze als de shelfcloud, maar er is een klein verschil. Een rolwolk staat, in tegenstelling tot een shelfcloud, een stukje los van de bui. Doordat het gebied van de koude daalstroom voor de bui uit beweegt, kan het optillen van warmere lucht en condensatie (en dus wolkenvorming) een stuk voor de bui uit plaatsvinden. En omdat dit gebied verder vooruit beweegt, beweegt ook dit optillen van warme lucht steeds verder vooruit. Op deze manier lijkt het net alsof de wolk aan het ‘rollen’ is: vandaar dus die naam! Aan de achterkant van deze wolkensoorten zien we vaak een woelige structuur, wat we ook wel de ‘whale’s mouth’ noemen, waarbij het lijkt alsof je een soort van opgeslokt wordt door de naderende bui.
Rondom en binnen (onweers)buien zijn allerlei krachtige luchtstromen aanwezig, zoals de stijgstroom en de daalstroom, wat kan zorgen voor de ontwikkeling van prachtige wolkenformaties!
Een prachtige en bijna angstaanjagende shelfcloud van enkele dagen geleden in Nederland. Op zo'n moment zorg je wel dat een schuilplek natuurlijk dichtbij is...
Virga
Bij het naderen van een bui zie je vaak een soort van regenscherm op je afkomen. Soms is ook te zien dat de neerslag uit de wolken valt, maar niet de grond bereikt. Dit kan bijvoorbeeld komen door de aanwezigheid van een iets drogere luchtlaag onder de wolk, waardoor de druppels verdampen. Dit soort valstrepen noemen we 'virga'.
Op een afstandje zie je soms de neerslag al vallen uit de bui. In sommige gevallen bereikt het de grond, maar soms verdampt het ook onderweg door bijvoorbeeld een drogere luchtlaag tussen de bui en het aardoppervlak.
Mammatus
Wanneer de bui je gepasseerd is, zijn soms ook prachtige wolkenluchten te zien! Een voorbeeld hiervan is de ‘mammatus’, wat is afgeleid van het Latijnse ‘mamma’ wat uier of borst betekent. Onder het aambeeld ontstaan er door condensatie onderkoelde waterdruppeltjes en ijskristallen. Door de dalende luchtstromen worden deze naar beneden meegenomen, waardoor de herkenbare bollen ontstaan in de bewolking.
Prachtige mammatus tijdens een ondergaande zon: genieten geblazen!
Dit zijn enkele interessante wolkenstructuren die kunnen worden waargenomen bij het naderen en wegtrekken van intense buien. Wanneer jij een van de bovenstaande wolken spot tijdens het naderen van een bui een volgende keer, weet je nu in ieder geval hoe ze ontstaan!
Komende dagen
De afgelopen dagen hebben we al prachtige foto’s ontvangen van mooie buienluchten, maar ook vandaag en de komende dagen moet dat zeker nog mogelijk zijn. Het sterk wisselvallige en koele weer houdt nog even aan. Mocht je nou ook een interessante buienlucht spotten, dan kan je hem altijd insturen. Zorg natuurlijk wel dat je vóór de bui binnen bent, maar dat check je natuurlijk altijd op de Buienradar!
