Ik vind het altijd leuk om de metingen van de meetmast Cabauw in de gaten te houden op dit soort nagenoeg ideale stralingsdagen. Je kan heel mooi diverse facetten van de grenslaagmeteorologie in het echt volgen, precies zoals het in de tekstboeken beschreven staat. Momenteel zie je aan de tijdreeksen van de windsnelheid op diverse hoogten dat de wind op 10 meter begint af te wijken van de wind erboven terwijl overdag de windsnelheden nagenoeg gelijk waren op alle hoogten (zie eerste figuur). Dit komt door aanwezige convectieve en mechanische turbulentie, veroorzaakt door thermiek.
Nu de instraling kleiner is geworden dan de uitstraling, stoppen de thermiekbellen met opstijgen en raakt de atmosfeer langzaam van beneden af gestabiliseerd. Je ziet ook dat de temperatuur op 2 meter onder die van 200 meter duikt (zie tweede figuur), een teken dat er zich een grondinversie begint te vormen. Overdag neemt de temperatuur af met hoogte. De turbulentie zwakt af en verdwijnt uiteindelijk terwijl hogerop in de grenslaag en net erboven de wind verder toeneemt. Dit heet het nachtelijk windmaximum. Het ontstaat, althans bij ons in Nederland, als volgt: overdag wordt de drukgradiƫntkracht gecompenseerd door de corioliskracht en frictie, waardoor subgeostrofische winden ontstaan. Na zonsondergang als de grenslaag stabiliseert, stopt de turbulentie en raakt de bovenste helft van de menglaag dus ontkoppelt van de grond (zoals eerder beschreven). In deze laag, waar frictie ineens geen rol meer speelt, raken de krachten uit balans aangezien de corioliskracht en de drukgradientkracht niet meer in evenwicht zijn. Aangezien de corioliskracht altijd loodrecht staat op de windvector en proportioneel is met de windkracht, indicueert de resulterende kracht een oscillatie in de windvector rond de geostrofische wind. Het resultaat is het nachtelijk windmaximum.
Het windmaximum handhaaft zich doorgaans een aantal uren zolang als de grenslaag nog niet volledig gestabiliseerd is. In het geval van een erg diepe grenslaag (> 2000 meter) wil het soms ook wel voorkomen dat het effect zich blijft voordoen tot dat de zon opkomt en door nieuwe thermiekbellen de turbulentie weer op gang komt.
Gr. Ben
Quote selectie