Nog meer kustconvergentie. Uitleg + "case study" 
Bericht van: Bas C. (Oostvoorne)
, 10-02-2006 20:32
Een tijdje geleden heb ik mij eens een beetje verdiept in het fenomeen kustconvergentie. Voor augustus 2004 had ik nog nooit gehoord van kustconvergentie. In deze maand echter, kwam het meerdere malen voor dat er grote hoeveelheden neerslag vielen door (soms behoorlijke zware onweers)buien, waarbij de nadruk duidelijk lag over een strook pakweg van westelijk Zeeland tot aan westelijk Friesland. Deze buien vielen meestal 's nachts en hadden een lokaal karakter waardoor er zeer grote verschillen in neerslaghoeveelheden waren over kleine afstanden. Op onderstaand kaartje van het KNMI staat de totale hoeveelheid neerslag van augustus 2004. De 325 mm neerslag in Maasland is nog altijd het absolute neerslagrecord in een maand!
Toen ik ergens (volgens mij was het op de site van MeteoConsult in een weerverhaaltje) de term kustconvergentie tegen kwam, ben ik eens wat meer informatie op gaan zoeken hierover.
Toen ik vanmiddag het bericht van Rudy over kustconvergentie las, viel mij op dat Rudy de nadruk legt op het verschil in temperaturen boven zee en boven land 's nachts en dat de convergentie vervolgens boven zee plaats vindt. De kustconvergentie die ik nu ga beschrijven, bestaat uit een convergentielijn die meestal over de kuststrook zal liggen en welke weliswaar 's nachts sterker zal zijn dan overdag, maar op elk tijdstip kan ontstaan. Bovendien zal ook het "omgekeerde" van kustconvergentie aan bod komen, namelijk kustdivergentie.
Kustconvergentie dan wel -divergentie berust op het feit dat de luchtstroming boven land meer weerstand ondervindt dan boven zee. Deze toegenomen weerstand zorgt er in eerste instantie voor dat de luchtstroom zodra deze boven land komt wordt afgeremd. Hierdoor neemt de windsnelheid wanneer men verder landinwaarts komt snel af. Deze afname van wind zorgt voor een overschot aan lucht op de plek waar de windsnelheid afremt. Dit overschot aan lucht kan alleen naar boven, dit gebeurt dan ook. Wanneer de windrichting loodrecht op de kustlijn staat, is deze afremming van wind de enige factor die ervoor zorgt dat er stijgbeweginen ontstaan. In onderstaand kaartje is deze situatie afgebeeld, het bovenste stukje stelt een zij-aanzicht en het onderste stukje stelt een bovenaanzicht voor van de situatie. Het verticale lijntje stelt een noord-zuid georienteerde kustlijn voor.
Wanneer echter de wind een hoek maakt met de kustlijn, zal de wind boven land door een kleinere Corioliskracht (zie hier) meer krimpen (dat deze krimping veroorzaakt wordt door een kleinere Corioliskracht wist ik trouwens ook nog niet.) Op de plek waar de grootste verandering van windrichting plaatsvindt, ontstaat bij een zuidwestenwind een convergentielijn, welke leidt tot stijgbewegingen. Nu dragen dus zowel de afneming van windsnelheid als de krimping van de wind bij aan het versterken van stijgbewegingen. De twee effecten werken dus samen. Deze situatie is afgebeeld in onderstaande illustratie.
Wanneer we in plaats van een aanlandige wind uit gaan van een aflandige wind, krijgen we te maken met het tegenovergestelde van convergentie, namelijk divergentie. Wanneer de over land aangevoerde lucht boven zee komt, ondergaat deze een versnelling. Hierdoor ontstaat er op de plaats waar deze versnelling maximaal is een flink tekort aan lucht, deze lucht moet worden aangezogen van bovenaf. Door dit effect zullen de stijgende luchtbewegingen juist worden geremd. In onderstaande illustratie is dit weergegeven voor een windrichting die recht op de kustlijn staat.
Wanneer de wind een bepaalde hoek maakt met de kustlijn, zal evenals bij een aanlandige wind, de wind boven land meer gekrompen zijn dan boven zee. Op onderstaand plaatje is te zien dat dit bij een noordoostenwind leidt tot divergentie. Hier werken de twee effecten dus samen waardoor stijgbewegingen behoorlijk worden geremd.
We hebben gezien dat in plaatjes 3 en 5 de twee effecten (plaatje 3: aanlandige afremming en krimpen van de wind boven land; plaatje 5: aflandige versnelling en ruimen van de wind boven zee) samenwerkten waardoor respectievelijk stijgbewegingen worden versterkt danwel verzwakt. Wanneer we de windrichting echter veranderen, blijkt het ook mogelijk dat de effecten elkaar tegen werken! Dit is te zien in onderstaande afbeeldingen:
Wanneer we bovenstaande theorie toepassen op de Nederlandse kustlijn, kunnen we stellen dat een zuidzuidwestelijke wind het gunstigst is voor kustconvergentie boven onze westkust, en dat een noordoostenwind het gunstigst is voor divergentie net boven zee.
Nu is het echter niet zo dat er bij een zuidzuidwestenwind altijd een flinke wolkenrij of buienstraat ontstaat boven de convergentielijn. Alleen wanneer de atmosfeer genoeg onstabiel is van opbouw, kan kustconvergentie "tot uiting komen". In onderstaande afbeeldingen is dit geillustreerd voor de situaties in afbeeldingen 1 en 2 hierboven (gecombineerd in een plaatje).
Een warme zee en een koud landoppervlak bevorderen kustconvergentie. Deze situatie doet zich vooral voor 's nachts tijdens de nazomer of herfst. Wanneer bij een zzw-wind de vochtige zeelucht boven land komt, wordt deze naast de toegenomen wrijving ook nog eens afgeremd doordat de koudere lucht boven land zwaarder is. De zeelucht botst hier tegenop en zal er ook gedeeltelijk over heen glijden. De zware koude en droge landlucht blijft dus laag, terwijl de vochtige en warme zeelucht juist opstijgt. Dit is natuurlijk uitermate gunstig voor buienvorming. Een zeer interessante situatie doet zich voor wanneer bij onstabiele opbouw van de atmosfeer de stroming op enige hoogte ongeveer evenwijdig loopt aan de kust- en dus ook de convergentielijn. In deze situatie kunnen buienstraten ontstaan welke veel regen achterlaten in een smalle kuststrook.
Nu nog twee mooie voorbeeldjes.
Eerst de nacht van 19 op 20 augustus:
Windrichting en -kracht om middernacht:
Nu een nachtje later, namelijk de nacht van 20 op 21 augustus. Deze nacht leverde hier écht zwaar weer op. Zie ook dit bericht.
Windrichting en -kracht om middernacht:
Hier de radarbeelden. Let vooral op de snelheid waarmee het eerste buienlijntje ontstaan precies op de kustlijn van Zeeland/Zuid-Holland. En wat een intensiteit meteen! Geel is wolkbreuk.
Zo dat was het dan weer, ik hoop dat jullie er iets van geleerd hebben. Op- en of aanmerkingen zijn altijd welkom.
Met dank aan stormscale.net (radarbeelden) ; "MANUAL OF SYNOPTIC SATELLITE METEOROLOGY" van www.zamg.ac.at ; KNMI ; Weeronline ; Wetterzentrale
Toen ik ergens (volgens mij was het op de site van MeteoConsult in een weerverhaaltje) de term kustconvergentie tegen kwam, ben ik eens wat meer informatie op gaan zoeken hierover.
Toen ik vanmiddag het bericht van Rudy over kustconvergentie las, viel mij op dat Rudy de nadruk legt op het verschil in temperaturen boven zee en boven land 's nachts en dat de convergentie vervolgens boven zee plaats vindt. De kustconvergentie die ik nu ga beschrijven, bestaat uit een convergentielijn die meestal over de kuststrook zal liggen en welke weliswaar 's nachts sterker zal zijn dan overdag, maar op elk tijdstip kan ontstaan. Bovendien zal ook het "omgekeerde" van kustconvergentie aan bod komen, namelijk kustdivergentie.
Kustconvergentie dan wel -divergentie berust op het feit dat de luchtstroming boven land meer weerstand ondervindt dan boven zee. Deze toegenomen weerstand zorgt er in eerste instantie voor dat de luchtstroom zodra deze boven land komt wordt afgeremd. Hierdoor neemt de windsnelheid wanneer men verder landinwaarts komt snel af. Deze afname van wind zorgt voor een overschot aan lucht op de plek waar de windsnelheid afremt. Dit overschot aan lucht kan alleen naar boven, dit gebeurt dan ook. Wanneer de windrichting loodrecht op de kustlijn staat, is deze afremming van wind de enige factor die ervoor zorgt dat er stijgbeweginen ontstaan. In onderstaand kaartje is deze situatie afgebeeld, het bovenste stukje stelt een zij-aanzicht en het onderste stukje stelt een bovenaanzicht voor van de situatie. Het verticale lijntje stelt een noord-zuid georienteerde kustlijn voor.
Wanneer echter de wind een hoek maakt met de kustlijn, zal de wind boven land door een kleinere Corioliskracht (zie hier) meer krimpen (dat deze krimping veroorzaakt wordt door een kleinere Corioliskracht wist ik trouwens ook nog niet.
) Op de plek waar de grootste verandering van windrichting plaatsvindt, ontstaat bij een zuidwestenwind een convergentielijn, welke leidt tot stijgbewegingen. Nu dragen dus zowel de afneming van windsnelheid als de krimping van de wind bij aan het versterken van stijgbewegingen. De twee effecten werken dus samen. Deze situatie is afgebeeld in onderstaande illustratie. Wanneer we in plaats van een aanlandige wind uit gaan van een aflandige wind, krijgen we te maken met het tegenovergestelde van convergentie, namelijk divergentie. Wanneer de over land aangevoerde lucht boven zee komt, ondergaat deze een versnelling. Hierdoor ontstaat er op de plaats waar deze versnelling maximaal is een flink tekort aan lucht, deze lucht moet worden aangezogen van bovenaf. Door dit effect zullen de stijgende luchtbewegingen juist worden geremd. In onderstaande illustratie is dit weergegeven voor een windrichting die recht op de kustlijn staat.
Wanneer de wind een bepaalde hoek maakt met de kustlijn, zal evenals bij een aanlandige wind, de wind boven land meer gekrompen zijn dan boven zee. Op onderstaand plaatje is te zien dat dit bij een noordoostenwind leidt tot divergentie. Hier werken de twee effecten dus samen waardoor stijgbewegingen behoorlijk worden geremd.
We hebben gezien dat in plaatjes 3 en 5 de twee effecten (plaatje 3: aanlandige afremming en krimpen van de wind boven land; plaatje 5: aflandige versnelling en ruimen van de wind boven zee) samenwerkten waardoor respectievelijk stijgbewegingen worden versterkt danwel verzwakt. Wanneer we de windrichting echter veranderen, blijkt het ook mogelijk dat de effecten elkaar tegen werken! Dit is te zien in onderstaande afbeeldingen:
Wanneer we bovenstaande theorie toepassen op de Nederlandse kustlijn, kunnen we stellen dat een zuidzuidwestelijke wind het gunstigst is voor kustconvergentie boven onze westkust, en dat een noordoostenwind het gunstigst is voor divergentie net boven zee.
Nu is het echter niet zo dat er bij een zuidzuidwestenwind altijd een flinke wolkenrij of buienstraat ontstaat boven de convergentielijn. Alleen wanneer de atmosfeer genoeg onstabiel is van opbouw, kan kustconvergentie "tot uiting komen". In onderstaande afbeeldingen is dit geillustreerd voor de situaties in afbeeldingen 1 en 2 hierboven (gecombineerd in een plaatje).
Een warme zee en een koud landoppervlak bevorderen kustconvergentie. Deze situatie doet zich vooral voor 's nachts tijdens de nazomer of herfst. Wanneer bij een zzw-wind de vochtige zeelucht boven land komt, wordt deze naast de toegenomen wrijving ook nog eens afgeremd doordat de koudere lucht boven land zwaarder is. De zeelucht botst hier tegenop en zal er ook gedeeltelijk over heen glijden. De zware koude en droge landlucht blijft dus laag, terwijl de vochtige en warme zeelucht juist opstijgt. Dit is natuurlijk uitermate gunstig voor buienvorming. Een zeer interessante situatie doet zich voor wanneer bij onstabiele opbouw van de atmosfeer de stroming op enige hoogte ongeveer evenwijdig loopt aan de kust- en dus ook de convergentielijn. In deze situatie kunnen buienstraten ontstaan welke veel regen achterlaten in een smalle kuststrook.
Nu nog twee mooie voorbeeldjes.
Eerst de nacht van 19 op 20 augustus:
Windrichting en -kracht om middernacht:
Nu een nachtje later, namelijk de nacht van 20 op 21 augustus. Deze nacht leverde hier écht zwaar weer op. Zie ook dit bericht.
Windrichting en -kracht om middernacht:
Hier de radarbeelden. Let vooral op de snelheid waarmee het eerste buienlijntje ontstaan precies op de kustlijn van Zeeland/Zuid-Holland. En wat een intensiteit meteen! Geel is wolkbreuk.
Zo dat was het dan weer, ik hoop dat jullie er iets van geleerd hebben. Op- en of aanmerkingen zijn altijd welkom.
Met dank aan stormscale.net (radarbeelden) ; "MANUAL OF SYNOPTIC SATELLITE METEOROLOGY" van www.zamg.ac.at ; KNMI ; Weeronline ; Wetterzentrale
Bericht laatst bijgewerkt: 10-02-2006 20:43