Kun je een vorstperiode weken van tevoren zien aankomen?
Bericht van: Alwin (Zeist-West) , 08-01-2008 21:28
N.B. In de onderstaande analyse is waarschijnlijk een belangrijke fout geslopen. De dataset loopt vanaf januari 1899, maar vanaf juli 1962 zijn er dagelijks 2 velden i.p.v. 1 veld beschikbaar. Hierdoor is de analyse vanaf juli 1962 helemaal scheef gaan lopen. Ik zal hier op een later tijdstip nog eens naar kijken... op dit moment lijkt de analyse mij nagenoeg WAARDELOOS. Wees dus gewaarschuwd. 
Hoi mensen,
Met behulp van dagelijkse kaarten van de luchtdruk op zeeniveau (NCAR) ben ik eens nagegaan hoe de gemiddelde weerkaart eruitzag aan de vooravond van 70 landelijke vorstperioden vanaf 1901.
Hierbij heb ik voor de winters van 1900/01 tot en met 2004/2005 alleen de eventuele eerste vorstperiode van die winters in de analyse meegenomen. Van de 105 winters hadden er 70 minstens één vorstperiode in De Bilt. Een vorstperiode is hier gedefinieerd als een reeks van minstens 5 Hellmanndagen waarin de som van etmaalgemiddelde temperaturen -16° of lager was.
Als referentie heb ik de gemiddelde luchtdruk over december t/m februari genomen gedurende de periode 1971-2000. De luchtdrukanomalieën zijn dus de afwijkingen van deze wintergemiddelde weerkaart.
Figuur 1. Wintergemiddelde weerkaart over 1971-2000.
Allereerst de luchtdrukanomaliekaart gemiddeld over de eerste week vanaf het begin van de vorstperiode. Voor vorstperioden (minimale duur 5 dagen) die langer duurden dan een week kun je dit dus als de eerste week van de vorstperiode beschouwen. Op zich geen verrassend beeld, wat ook vertrouwen geeft in de berekening en in de gebruikte dataset.
Figuur 2a. Anomaliekaart luchtdruk op zeeniveau, gemiddeld over de eerste 7 dagen vanaf het begin van de vorstperiode. Bij Oslo ligt de luchtdruk gemiddeld >6 hPa boven het wintergemiddelde over 1971-2000. Op de oceaan is de luchtdruk beduidend lager dan normaal, evenals boven het westelijke Middellandse Zeegebied (trekpaard!).
Voor wie zich afvraagt waarom ik naar de gemiddelde anomaliekaarten kijk: behoorlijk verschillende synoptische settings kunnen leiden tot een vorstperiode. Hieronder is de 'gewone' kaart te zien met de luchtdruk op zeeniveau, gemiddeld over de eerste 7 dagen vanaf het begin van de 70 vorstperioden. Je ziet dat de eerste vorstperiode van de winter lang niet altijd gepaard gaat met een sterk Scandihoog! De liefhebber zou bijvoorbeeld eens de kaarten tijdens de 15-daagse vorstperiode van 10-24 december 1981 (61.3 Hellmannpunten, 8 ijsdagen) kunnen bekijken.
Figuur 2b. Kaart luchtdruk op zeeniveau, gemiddeld over de eerste 7 dagen vanaf het begin van de vorstperiode.
We kijken dus even naar de anomaliekaarten, om het signaal beter te kunnen zien. Kun je zo'n eerste vorstperiode nu enigszins zien aankomen op de weerkaarten in de weken ervoor? Hieronder de gemiddelde anomaliekaarten van resp. de 6e, 5e, 4e, 3e, 2e en laatste week vóór het begin van de 70 vorstperioden.
Je ziet dat in de weken voorafgaand aan de vorstperiode de luchtdruk boven Noordwest-Europa lager en boven Zuidoost-Europa hoger ligt dan normaal. Dit is dus een versterking van het klimatologische patroon, met de bijbehorende versterking van de zuidweststroming boven onze omgeving.
In de 5e week vóór de vorstperiode bevindt de grootste lagedrukanomalie zich boven Scandinavië. Deze lagedrukanomalie lijkt zich retrograad naar IJsland te verplaatsen, waar deze rond 2 weken vóór de vorstperiode een maximale amplitude van bijna 5 hPa bereikt. De week vóór de vorstperiode bereikt de verzwakte lagedrukanomalie de Labradorzee. Tegelijkertijd nadert vanuit West-Rusland een hogedrukanomalie, wat het geheel doet lijken op een retrograde beweging van een lange Rossbygolf.
Opvallend is ook dat de luchtdruk boven het westen van de VS in de zes weken vóór het begin van de vorstperiode voortdurend hoger ligt dan normaal. Nóg opvallender is misschien de hogedrukanomalie boven de Perzische Golf. Ik weet niet hoe betrouwbaar de data zijn boven dat gebied. Ook is het zo dat het nemen van een wintergemiddelde als referentie een vertekend beeld kan geven als het klimatologische patroon in de loop van het winterseizoen sterk verandert.
Figuur 3a. Anomaliekaart luchtdruk op zeeniveau, gemiddeld over de 6e week (36-42 dagen van tevoren) vóór het begin van de vorstperiode.
Figuur 3b. Anomaliekaart luchtdruk op zeeniveau, gemiddeld over de 5e week (29-35 dagen van tevoren) vóór het begin van de vorstperiode.
Figuur 3c. Anomaliekaart luchtdruk op zeeniveau, gemiddeld over de 4e week (22-28 dagen van tevoren) vóór het begin van de vorstperiode.
Figuur 3d. Anomaliekaart luchtdruk op zeeniveau, gemiddeld over de 3e week (15-21 dagen van tevoren) vóór het begin van de vorstperiode.
Figuur 3e. Anomaliekaart luchtdruk op zeeniveau, gemiddeld over de 2e week (8-14 dagen van tevoren) vóór het begin van de vorstperiode.
Figuur 3f. Anomaliekaart luchtdruk op zeeniveau, gemiddeld over de laatste week (1-7 dagen van tevoren) vóór het begin van de vorstperiode.
En hoe gaat het dan verder?
Hieronder de gemiddelde anomaliekaarten van resp. de 1e, 2e, en 3e week na het begin van de 70 vorstperioden. Je ziet dat het patroon behoorlijk persistent blijkt te zijn. Dit heeft denk ik te maken met het feit dat een vorstperiode bij ons vaak samenhangt met de vorming en handhaving van een blokkade. Op de oceaan diept de trog verder uit, maar de retrograde beweging van de weken vóór de vorstperiode lijkt tot stilstand te zijn gekomen.
Figuur 4a. Anomaliekaart luchtdruk op zeeniveau, gemiddeld over de eerste week na het begin van de vorstperiode.
Figuur 4b. Anomaliekaart luchtdruk op zeeniveau, gemiddeld over de 2e week na het begin van de vorstperiode.
Figuur 4c. Anomaliekaart luchtdruk op zeeniveau, gemiddeld over de 3e week na het begin van de vorstperiode.
Een van de belangrijkste conclusies vind ik, dat er in de weken vóór een vorstperiode sprake lijkt te zijn van een versterkte zuidwestcirculatie, waarbij het gebied met de sterkste gradiënt meer naar het zuidoosten ligt dan normaal. Tegelijkertijd lijkt op een tijdschaal van weken een voorkeur te bestaan voor een retrograde beweging van een lange Rossbygolf. De trog van deze golf beweegt hierbij geleidelijk van Scandinavië naar Groenland en de rug schuift in de laatste weken vóór de vorstperiode vanuit Rusland eveneens westwaarts.
Groet,
Alwin
Hoi mensen,
Met behulp van dagelijkse kaarten van de luchtdruk op zeeniveau (NCAR) ben ik eens nagegaan hoe de gemiddelde weerkaart eruitzag aan de vooravond van 70 landelijke vorstperioden vanaf 1901.
Hierbij heb ik voor de winters van 1900/01 tot en met 2004/2005 alleen de eventuele eerste vorstperiode van die winters in de analyse meegenomen. Van de 105 winters hadden er 70 minstens één vorstperiode in De Bilt. Een vorstperiode is hier gedefinieerd als een reeks van minstens 5 Hellmanndagen waarin de som van etmaalgemiddelde temperaturen -16° of lager was.
Als referentie heb ik de gemiddelde luchtdruk over december t/m februari genomen gedurende de periode 1971-2000. De luchtdrukanomalieën zijn dus de afwijkingen van deze wintergemiddelde weerkaart.
Figuur 1. Wintergemiddelde weerkaart over 1971-2000.
Allereerst de luchtdrukanomaliekaart gemiddeld over de eerste week vanaf het begin van de vorstperiode. Voor vorstperioden (minimale duur 5 dagen) die langer duurden dan een week kun je dit dus als de eerste week van de vorstperiode beschouwen. Op zich geen verrassend beeld, wat ook vertrouwen geeft in de berekening en in de gebruikte dataset.
Figuur 2a. Anomaliekaart luchtdruk op zeeniveau, gemiddeld over de eerste 7 dagen vanaf het begin van de vorstperiode. Bij Oslo ligt de luchtdruk gemiddeld >6 hPa boven het wintergemiddelde over 1971-2000. Op de oceaan is de luchtdruk beduidend lager dan normaal, evenals boven het westelijke Middellandse Zeegebied (trekpaard!).
Voor wie zich afvraagt waarom ik naar de gemiddelde anomaliekaarten kijk: behoorlijk verschillende synoptische settings kunnen leiden tot een vorstperiode. Hieronder is de 'gewone' kaart te zien met de luchtdruk op zeeniveau, gemiddeld over de eerste 7 dagen vanaf het begin van de 70 vorstperioden. Je ziet dat de eerste vorstperiode van de winter lang niet altijd gepaard gaat met een sterk Scandihoog! De liefhebber zou bijvoorbeeld eens de kaarten tijdens de 15-daagse vorstperiode van 10-24 december 1981 (61.3 Hellmannpunten, 8 ijsdagen) kunnen bekijken.
Figuur 2b. Kaart luchtdruk op zeeniveau, gemiddeld over de eerste 7 dagen vanaf het begin van de vorstperiode.
We kijken dus even naar de anomaliekaarten, om het signaal beter te kunnen zien. Kun je zo'n eerste vorstperiode nu enigszins zien aankomen op de weerkaarten in de weken ervoor? Hieronder de gemiddelde anomaliekaarten van resp. de 6e, 5e, 4e, 3e, 2e en laatste week vóór het begin van de 70 vorstperioden.
Je ziet dat in de weken voorafgaand aan de vorstperiode de luchtdruk boven Noordwest-Europa lager en boven Zuidoost-Europa hoger ligt dan normaal. Dit is dus een versterking van het klimatologische patroon, met de bijbehorende versterking van de zuidweststroming boven onze omgeving.
In de 5e week vóór de vorstperiode bevindt de grootste lagedrukanomalie zich boven Scandinavië. Deze lagedrukanomalie lijkt zich retrograad naar IJsland te verplaatsen, waar deze rond 2 weken vóór de vorstperiode een maximale amplitude van bijna 5 hPa bereikt. De week vóór de vorstperiode bereikt de verzwakte lagedrukanomalie de Labradorzee. Tegelijkertijd nadert vanuit West-Rusland een hogedrukanomalie, wat het geheel doet lijken op een retrograde beweging van een lange Rossbygolf.
Opvallend is ook dat de luchtdruk boven het westen van de VS in de zes weken vóór het begin van de vorstperiode voortdurend hoger ligt dan normaal. Nóg opvallender is misschien de hogedrukanomalie boven de Perzische Golf. Ik weet niet hoe betrouwbaar de data zijn boven dat gebied. Ook is het zo dat het nemen van een wintergemiddelde als referentie een vertekend beeld kan geven als het klimatologische patroon in de loop van het winterseizoen sterk verandert.
Figuur 3a. Anomaliekaart luchtdruk op zeeniveau, gemiddeld over de 6e week (36-42 dagen van tevoren) vóór het begin van de vorstperiode.
Figuur 3b. Anomaliekaart luchtdruk op zeeniveau, gemiddeld over de 5e week (29-35 dagen van tevoren) vóór het begin van de vorstperiode.
Figuur 3c. Anomaliekaart luchtdruk op zeeniveau, gemiddeld over de 4e week (22-28 dagen van tevoren) vóór het begin van de vorstperiode.
Figuur 3d. Anomaliekaart luchtdruk op zeeniveau, gemiddeld over de 3e week (15-21 dagen van tevoren) vóór het begin van de vorstperiode.
Figuur 3e. Anomaliekaart luchtdruk op zeeniveau, gemiddeld over de 2e week (8-14 dagen van tevoren) vóór het begin van de vorstperiode.
Figuur 3f. Anomaliekaart luchtdruk op zeeniveau, gemiddeld over de laatste week (1-7 dagen van tevoren) vóór het begin van de vorstperiode.
En hoe gaat het dan verder?
Hieronder de gemiddelde anomaliekaarten van resp. de 1e, 2e, en 3e week na het begin van de 70 vorstperioden. Je ziet dat het patroon behoorlijk persistent blijkt te zijn. Dit heeft denk ik te maken met het feit dat een vorstperiode bij ons vaak samenhangt met de vorming en handhaving van een blokkade. Op de oceaan diept de trog verder uit, maar de retrograde beweging van de weken vóór de vorstperiode lijkt tot stilstand te zijn gekomen.
Figuur 4a. Anomaliekaart luchtdruk op zeeniveau, gemiddeld over de eerste week na het begin van de vorstperiode.
Figuur 4b. Anomaliekaart luchtdruk op zeeniveau, gemiddeld over de 2e week na het begin van de vorstperiode.
Figuur 4c. Anomaliekaart luchtdruk op zeeniveau, gemiddeld over de 3e week na het begin van de vorstperiode.
Een van de belangrijkste conclusies vind ik, dat er in de weken vóór een vorstperiode sprake lijkt te zijn van een versterkte zuidwestcirculatie, waarbij het gebied met de sterkste gradiënt meer naar het zuidoosten ligt dan normaal. Tegelijkertijd lijkt op een tijdschaal van weken een voorkeur te bestaan voor een retrograde beweging van een lange Rossbygolf. De trog van deze golf beweegt hierbij geleidelijk van Scandinavië naar Groenland en de rug schuift in de laatste weken vóór de vorstperiode vanuit Rusland eveneens westwaarts.
Groet,
Alwin
Bericht laatst bijgewerkt: 09-01-2008 11:14