De verklaring waarom vandaag een grote kans bestond op windhozen ligt in het feit dat er veel vorticiteit in de atmosfeer aanwezig was.
Even iets over de dynamics van updraft rotatie:
De wiskundige formule voor de updraft rotatie is de volgende.
Wees vooral niet afgeschrikt... Ik leg ze hier even uit.
Op de afbeelding zie je "in mensentermen" de volgende vergelijking:
De verandering in locale verticale vorticiteit (R) over tijd =
Advectie van de aanwezige vortictieit (1)
+
Stretching van de aanwezige vorticiteit (2)
+
Tilting van horizontale vorticiteit- convective rolls (3)
Om een roterende bui en/of tornado-windhoos-waterhoos-landspout,... te hebben heb je een bron van verticale vorticiteit nodig (rotatie rond een verticale as).
De bovenstaande vergelijking (R = 1 + 2 + 3) zegt ons dat er 3 termen meespelen in de dynamics van udraft rotatie. Nu... Als je géén verticale vorticiteit hebt om mee te beginnen heb je
- Niets om te advecteren (1) en heb je
- Niets om te stretchen (2)
dus zijn deze 2 termen 0. DWZ dat in de afwezigheid van aanwezige verticale vorticiteit je enkel vorticiteit kan opwekken via de tilting (3)
Met het tilting-proces zijn de meeste wel vertrouwd zonder dat zij dat misschien beseffen... Verticale windshear creëert horizontale spin in de atmosfeer. (Spin = vorticiteit).
Bekijk volgende tekening (sry voor mijn paintkunsten)
We zien dat de windsnelheid met hoogte toeneemt bij sterke windshear. We zien ook dat door die windshear een convectieve rol ontstaat (horizontale vorticiteit). Het tiltingproces (de 3e term in de vergelijking) stelt de mogelijkheid voor om een updraft te hebben die deze convectieve rol doet ombuigen in de verticale richting met een cyclonaal en een anticyclonale rotatie.
Hierdoor krijg je 2 verticale rotatiekolommen waardoor supercels ontstaan.
Vandaag was er amper verticale windshear aanwezig om de 3e term (tilting) van de bovenstaande vergelijking in te vullen. Maar... Dan is onze enige bron van vorticiteit de reeds aanwezige vorticiteit in de atmosfeer.
Wat je niet mag vergeten is dat het woord "shear" niet enkel over verticale windshear gaat, maar dat dit enkel een gradiënt voorstelt van windsnelheid... Verticaal OF horizontaal.
Als je op éénzelfde hoogte een sterk gradiënt hebt van horizontale windsnelheid creëer je ook shear (horizontale dan). Het resultaat hiervan is dat je rotatie begint te creëren rond een verticale as zoals vandaag duidelijk het geval was met het aanstormend laag met westelijk daarvan die sterke wind over de Noordzee
De bovenstaande afbeelding verklaart de 2 bronnen van vorticiteit die aanwezig waren om de 1e en de 2e term van de vergelijking in te vullen. (dat raar teken, die krul = verticale vorticiteit)
De shearvorticity (vorticiteit veroorzaakt door horizontale windshear en de curvature vorticity (vorticiteit veroorzaakt door een curvende flow) wordt in de meteorologie onder 1 term gegoten namelijk "relatieve vorticiteit". Mochten we daar de rotatie van de aarde nog aan toevoegen krijgen we de "absolute vorticiteit"
Absolute vorticiteit = Relatieve vorticiteit + Coriolis force (rotatie van de aarde)
Als een updraft in een vorticiteietsveld ontstaat wordt die vorticiteit waarin die bui ontstaat gestretched (uitgerokken) in de verticale zin door de opwaartse beweging van die bui.
Als je een roterende kolom stretcht, wordt die versmald (volume blijft behouden). Maar door die versmalling wordt door het behoud van hoeksnelheid de rotatiesnelheid versterkt (denk aan een schaatser die de armen naar zich toe trekt).
Dit is wat hier gebeurd is. Zonder verticale windshear, enkel door de aanwezige vorticiteit opgewekt door shearvorticity & curvature vorticity.
In de forecast voor vandaag heb ik net de kans hiertoe benadrukt en vind je een vorticity map. Klik daarvoor op onderstaande link
Even iets over de dynamics van updraft rotatie:
De wiskundige formule voor de updraft rotatie is de volgende.
Wees vooral niet afgeschrikt... Ik leg ze hier even uit.
Op de afbeelding zie je "in mensentermen" de volgende vergelijking:
De verandering in locale verticale vorticiteit (R) over tijd =
Advectie van de aanwezige vortictieit (1)
+
Stretching van de aanwezige vorticiteit (2)
+
Tilting van horizontale vorticiteit- convective rolls (3)
Om een roterende bui en/of tornado-windhoos-waterhoos-landspout,... te hebben heb je een bron van verticale vorticiteit nodig (rotatie rond een verticale as).
De bovenstaande vergelijking (R = 1 + 2 + 3) zegt ons dat er 3 termen meespelen in de dynamics van udraft rotatie. Nu... Als je géén verticale vorticiteit hebt om mee te beginnen heb je
- Niets om te advecteren (1) en heb je
- Niets om te stretchen (2)
dus zijn deze 2 termen 0. DWZ dat in de afwezigheid van aanwezige verticale vorticiteit je enkel vorticiteit kan opwekken via de tilting (3)
Met het tilting-proces zijn de meeste wel vertrouwd zonder dat zij dat misschien beseffen... Verticale windshear creëert horizontale spin in de atmosfeer. (Spin = vorticiteit).
Bekijk volgende tekening (sry voor mijn paintkunsten)
We zien dat de windsnelheid met hoogte toeneemt bij sterke windshear. We zien ook dat door die windshear een convectieve rol ontstaat (horizontale vorticiteit). Het tiltingproces (de 3e term in de vergelijking) stelt de mogelijkheid voor om een updraft te hebben die deze convectieve rol doet ombuigen in de verticale richting met een cyclonaal en een anticyclonale rotatie.
Hierdoor krijg je 2 verticale rotatiekolommen waardoor supercels ontstaan.
Vandaag was er amper verticale windshear aanwezig om de 3e term (tilting) van de bovenstaande vergelijking in te vullen. Maar... Dan is onze enige bron van vorticiteit de reeds aanwezige vorticiteit in de atmosfeer.
Wat je niet mag vergeten is dat het woord "shear" niet enkel over verticale windshear gaat, maar dat dit enkel een gradiënt voorstelt van windsnelheid... Verticaal OF horizontaal.
Als je op éénzelfde hoogte een sterk gradiënt hebt van horizontale windsnelheid creëer je ook shear (horizontale dan). Het resultaat hiervan is dat je rotatie begint te creëren rond een verticale as zoals vandaag duidelijk het geval was met het aanstormend laag met westelijk daarvan die sterke wind over de Noordzee
De bovenstaande afbeelding verklaart de 2 bronnen van vorticiteit die aanwezig waren om de 1e en de 2e term van de vergelijking in te vullen. (dat raar teken, die krul = verticale vorticiteit)
De shearvorticity (vorticiteit veroorzaakt door horizontale windshear en de curvature vorticity (vorticiteit veroorzaakt door een curvende flow) wordt in de meteorologie onder 1 term gegoten namelijk "relatieve vorticiteit". Mochten we daar de rotatie van de aarde nog aan toevoegen krijgen we de "absolute vorticiteit"
Absolute vorticiteit = Relatieve vorticiteit + Coriolis force (rotatie van de aarde)
Als een updraft in een vorticiteietsveld ontstaat wordt die vorticiteit waarin die bui ontstaat gestretched (uitgerokken) in de verticale zin door de opwaartse beweging van die bui.
Als je een roterende kolom stretcht, wordt die versmald (volume blijft behouden). Maar door die versmalling wordt door het behoud van hoeksnelheid de rotatiesnelheid versterkt (denk aan een schaatser die de armen naar zich toe trekt).
Dit is wat hier gebeurd is. Zonder verticale windshear, enkel door de aanwezige vorticiteit opgewekt door shearvorticity & curvature vorticity.
In de forecast voor vandaag heb ik net de kans hiertoe benadrukt en vind je een vorticity map. Klik daarvoor op onderstaande link