Aanloop naar en verloop van vorstperioden op de weerkaart
Bericht van: Alwin (Zeist-West) , 12-01-2008 15:25
Met behulp van de weerkaartenreconstructie vanaf 1948 van NCEP ben ik nagegaan hoe de aanloop naar de eerste landelijke vorstperiode van de winter gemiddeld verliep in de afgelopen 60 jaar. Ik heb alleen de eerste vorstperiode genomen, omdat de volgende niet zelden voortborduurt op de eerste, na een korte onderbreking. Het gaat mij erom hoe die allereerste winterse setting op de weerkaarten totstandkomt. Hoe je dus van een niet-winterse situatie in een winterse situatie belandt.
Zoals inmiddels steeds gebruikelijker wordt is een vorstperiode hier gedefinieerd als een onafgebroken reeks van minstens 5 Hellmanndagen (etmaalgemiddelde onder nul) waarin de som van etmaalgemiddelde temperaturen -16 graden of lager is.
Van de 61 winters van 1947/48 tot en met 2007/08 hadden er 40 ten minste één vorstperiode, en dus ook een 1e vorstperiode van het winterseizoen. De analyse is gebaseerd op deze 40 eerste vorstperioden van het seizoen.
Hieronder de gemiddelde gronddrukkaart van de eerste 7 dagen vanaf het begin van de vorstperioden. Deze kaart geeft dus het gemiddelde van 40x7=280 etmaalgemiddelde gronddrukkaarten in de eerste week na het 'invallen' van de vorst. We zien in het gemiddelde beeld het geliefde Scandihoog terug met een druk van 1025 hPa bij Oslo. Als trekpaard fungeert een laag van 1011 hPa bij Sardinië. Ik denk dat het ontbreken van zo'n trekpaard vaak de bekende teleurstelling oplevert van een Scandihoog zonder echte kou bij ons. Bovendien vallen een laag van iets boven de 1000 hPa ten zuiden van Groenland en een krachtig hoog boven Mongolië op. Het bekende Azorenhoog heeft normaal gesproken uitlopers naar Spanje en Marokko.
Figuur 1. Gemiddelde gronddrukkaart tijdens de eerste week na het begin van de eerste vorstperiode van het seizoen.
In hoeverre wijkt deze winterse weerkaart nu af van het langjarig gemiddelde? Boven Europa behoorlijk! Maar dat is wellicht geen verrassing. Figuur 2 hieronder laat de gemiddelde gronddrukkaart over december en januari zien in de periode 1948-2007. Een gemiddelde over 3720 december- en januaridagen dus! Ik neem de maanden december en januari, aangezien een eventuele 1e vorstperiode gemiddeld begint op 2 januari. Ten westen van IJsland zien we gemiddeld een lagedrukgebied van 997 hPa. Dit laag reikt echter helemaal oostwaarts tot Spitsbergen. De gemiddelde luchtdruk boven de Tyrreense Zee (tussen het Italiaanse vasteland en Sardinië) is trouwens sowieso wat lager in december en januari, maar ligt wel boven de 1016 hPa.
Figuur 2. Gemiddelde gronddrukkaart tijdens december en januari (1948-2007).
Interessant is het nu om de verschilkaart tussen de gemiddelde 'vorstperiodekaart' en de gemiddelde kaart van december/januari te bekijken. Deze anomaliekaart is hieronder te zien. Het anomale hoog boven Noord-Europa knalt meteen van de kaart af. Boven de Noorse Zee ligt de luchtdruk zelfs meer dan 16 hPa boven normaal in de eerste week na het begin van een vorstperiode! Boven het westelijke Middellandse Zeegebied, ligt de luchtdruk in de eerste week na het invallen van de vorst meer dan 5.5 hPa beneden normaal. Tussen de Noordpool en de Beringstraat ligt de luchtdruk weer wat lager dan normaal. Als je Figuur 1 en 2 met elkaar vergelijkt, zou je kunnen zeggen dat het langgerekte Noord-Europese laag tijdens een vorstperiode gemiddeld lijkt te zijn gesplitst in een (verzwakt) laag tussen de Noordpool en Nova Zembla en een (verzwakt) laag ten zuiden van Groenland.
Figuur 3. Gemiddelde gronddrukanomaliekaart tijdens de eerste 7 dagen vanaf de startdag van de eerste vorstperiode in de winter (1948-2007).
Wat de meesten denk ik interesseert, is hoe de gemiddelde weerkaart er weken vóór de vorstperiode uitziet. Nemen de schaakstukken vóór zo'n vorstperiode al een typische positie in voordat Koning Winter in de aanval gaat? Hieronder zijn de kaarten te zien met de gemiddelde luchtdruk in de 6e week (36-42 dgn ervoor), 5e week (29-35 dgn ervoor), 4e week (22-28 dgn ervoor), 3e week (15-21 dgn ervoor), 2e week (8-14 dgn ervoor) en laatste week (1-7 dgn ervoor) vóórdat de vorst voor het eerst invalt.
Figuur 4a. Gemiddelde gronddrukanomaliekaart tijdens de 6e week (36-42 dagen) vóór het invallen van de vorst.
Figuur 4b. Gemiddelde gronddrukanomaliekaart tijdens de 5e week (29-35 dagen) vóór het invallen van de vorst.
Figuur 4c. Gemiddelde gronddrukanomaliekaart tijdens de 4e week (22-28 dagen) vóór het invallen van de vorst.
Figuur 4d. Gemiddelde gronddrukanomaliekaart tijdens de 3e week (15-21 dagen) vóór het invallen van de vorst.
Figuur 4e. Gemiddelde gronddrukanomaliekaart tijdens de 2e week (8-14 dagen) vóór het invallen van de vorst.
Figuur 4f. Gemiddelde gronddrukanomaliekaart tijdens de laatste week (1-7 dagen) vóór het invallen van de vorst.
Het lijkt erop dat de luchtdruk ten zuiden van Groenland en boven Noordwest-Rusland typisch hoger ligt in de weken vóór de eerste vorstperiode. Dit beeld komen we echter ook gewoon tegen in de seizoenscyclus! Als je de verschilkaart berekent tussen het klimatologische patroon in november en dat in december+januari, dan zie je een beeld dat sterk overeenkomt met bijvoorbeeld Figuur 4c:
Figuur 5. Verschilkaart tussen het klimatologische gronddrukpatroon in november en dat in december+januari (1948-2007).
Voorzichtigheid is dus geboden als je conclusies wilt trekken over bijvoorbeeld een sterker oceaanhoog in de weken vóór een vorstperiode! Ook belangrijk hierbij is dat de orde van grootte van de anomalieën vergelijkbaar is. Eerlijk gezegd denk ik daarom dat je aan deze 'gemiddelde' analyse weinig voorspellende waarde op de ultralange termijn kunt ontlenen. Helaas! Wel zie je de week vóór de vorstperiode al een duidelijk anomaal hoog boven de Noorse Zee, maar tegen die tijd kun je uit de weerkaarten ook al afleiden dat er mogelijk een vorstperiode aan komt. Misschien hebben de drukstijgingen boven Noord-Rusland in de 2e week vóór het begin van de vorstperiode nog enige betekenis. De toegevoegde voorspellende waarde van deze gemiddelde analyse lijkt me echter klein. Wat ik nog wel een leuk resultaat vind is het anomale patroon tijdens de vorstperioden zelf.
Ten slotte kijk ik nog even naar het verdere verloop op de gemiddelde weerkaarten, dus vanaf het moment dat de vorstperiode is begonnen. De onderstaande kaart was al getoond, daaronder het beeld voor de 2e en 3e week na het invallen van de vorst (waarin de vorstperiode dus vaak al geëindigd is). Het patroon vertoont hier duidelijk de neiging om retrograad te bewegen: een beeld dat denk ik prima overeenkomt met de ervaring.
Figuur 6a. Gemiddelde gronddrukanomaliekaart tijdens de 1e week (0-6 dagen) na het invallen van de vorst.
Figuur 6b. Gemiddelde gronddrukanomaliekaart tijdens de 2e week (7-13 dagen) na het invallen van de vorst.
Figuur 6c. Gemiddelde gronddrukanomaliekaart tijdens de 1e week (14-20 dagen) na het invallen van de vorst.
Wat ik in een later stadium nog wel wil doen is postzegelkaarten maken van deze 40 vorstperioden uit het verleden. Je zou dan kunnen zien hoe de 40 verschillende weerkaarten er een x aantal dagen vóór de inval van de vorst uitzagen. En ook op het moment waarop de vorstperiode begint kan de weerkaart er natuurlijk op verschillende manieren uitzien.
Groet,
Alwin
Zoals inmiddels steeds gebruikelijker wordt is een vorstperiode hier gedefinieerd als een onafgebroken reeks van minstens 5 Hellmanndagen (etmaalgemiddelde onder nul) waarin de som van etmaalgemiddelde temperaturen -16 graden of lager is.
Van de 61 winters van 1947/48 tot en met 2007/08 hadden er 40 ten minste één vorstperiode, en dus ook een 1e vorstperiode van het winterseizoen. De analyse is gebaseerd op deze 40 eerste vorstperioden van het seizoen.
Hieronder de gemiddelde gronddrukkaart van de eerste 7 dagen vanaf het begin van de vorstperioden. Deze kaart geeft dus het gemiddelde van 40x7=280 etmaalgemiddelde gronddrukkaarten in de eerste week na het 'invallen' van de vorst. We zien in het gemiddelde beeld het geliefde Scandihoog terug met een druk van 1025 hPa bij Oslo. Als trekpaard fungeert een laag van 1011 hPa bij Sardinië. Ik denk dat het ontbreken van zo'n trekpaard vaak de bekende teleurstelling oplevert van een Scandihoog zonder echte kou bij ons. Bovendien vallen een laag van iets boven de 1000 hPa ten zuiden van Groenland en een krachtig hoog boven Mongolië op. Het bekende Azorenhoog heeft normaal gesproken uitlopers naar Spanje en Marokko.
Figuur 1. Gemiddelde gronddrukkaart tijdens de eerste week na het begin van de eerste vorstperiode van het seizoen.
In hoeverre wijkt deze winterse weerkaart nu af van het langjarig gemiddelde? Boven Europa behoorlijk! Maar dat is wellicht geen verrassing. Figuur 2 hieronder laat de gemiddelde gronddrukkaart over december en januari zien in de periode 1948-2007. Een gemiddelde over 3720 december- en januaridagen dus! Ik neem de maanden december en januari, aangezien een eventuele 1e vorstperiode gemiddeld begint op 2 januari. Ten westen van IJsland zien we gemiddeld een lagedrukgebied van 997 hPa. Dit laag reikt echter helemaal oostwaarts tot Spitsbergen. De gemiddelde luchtdruk boven de Tyrreense Zee (tussen het Italiaanse vasteland en Sardinië) is trouwens sowieso wat lager in december en januari, maar ligt wel boven de 1016 hPa.
Figuur 2. Gemiddelde gronddrukkaart tijdens december en januari (1948-2007).
Interessant is het nu om de verschilkaart tussen de gemiddelde 'vorstperiodekaart' en de gemiddelde kaart van december/januari te bekijken. Deze anomaliekaart is hieronder te zien. Het anomale hoog boven Noord-Europa knalt meteen van de kaart af. Boven de Noorse Zee ligt de luchtdruk zelfs meer dan 16 hPa boven normaal in de eerste week na het begin van een vorstperiode! Boven het westelijke Middellandse Zeegebied, ligt de luchtdruk in de eerste week na het invallen van de vorst meer dan 5.5 hPa beneden normaal. Tussen de Noordpool en de Beringstraat ligt de luchtdruk weer wat lager dan normaal. Als je Figuur 1 en 2 met elkaar vergelijkt, zou je kunnen zeggen dat het langgerekte Noord-Europese laag tijdens een vorstperiode gemiddeld lijkt te zijn gesplitst in een (verzwakt) laag tussen de Noordpool en Nova Zembla en een (verzwakt) laag ten zuiden van Groenland.
Figuur 3. Gemiddelde gronddrukanomaliekaart tijdens de eerste 7 dagen vanaf de startdag van de eerste vorstperiode in de winter (1948-2007).
Wat de meesten denk ik interesseert, is hoe de gemiddelde weerkaart er weken vóór de vorstperiode uitziet. Nemen de schaakstukken vóór zo'n vorstperiode al een typische positie in voordat Koning Winter in de aanval gaat? Hieronder zijn de kaarten te zien met de gemiddelde luchtdruk in de 6e week (36-42 dgn ervoor), 5e week (29-35 dgn ervoor), 4e week (22-28 dgn ervoor), 3e week (15-21 dgn ervoor), 2e week (8-14 dgn ervoor) en laatste week (1-7 dgn ervoor) vóórdat de vorst voor het eerst invalt.
Figuur 4a. Gemiddelde gronddrukanomaliekaart tijdens de 6e week (36-42 dagen) vóór het invallen van de vorst.
Figuur 4b. Gemiddelde gronddrukanomaliekaart tijdens de 5e week (29-35 dagen) vóór het invallen van de vorst.
Figuur 4c. Gemiddelde gronddrukanomaliekaart tijdens de 4e week (22-28 dagen) vóór het invallen van de vorst.
Figuur 4d. Gemiddelde gronddrukanomaliekaart tijdens de 3e week (15-21 dagen) vóór het invallen van de vorst.
Figuur 4e. Gemiddelde gronddrukanomaliekaart tijdens de 2e week (8-14 dagen) vóór het invallen van de vorst.
Figuur 4f. Gemiddelde gronddrukanomaliekaart tijdens de laatste week (1-7 dagen) vóór het invallen van de vorst.
Het lijkt erop dat de luchtdruk ten zuiden van Groenland en boven Noordwest-Rusland typisch hoger ligt in de weken vóór de eerste vorstperiode. Dit beeld komen we echter ook gewoon tegen in de seizoenscyclus! Als je de verschilkaart berekent tussen het klimatologische patroon in november en dat in december+januari, dan zie je een beeld dat sterk overeenkomt met bijvoorbeeld Figuur 4c:
Figuur 5. Verschilkaart tussen het klimatologische gronddrukpatroon in november en dat in december+januari (1948-2007).
Voorzichtigheid is dus geboden als je conclusies wilt trekken over bijvoorbeeld een sterker oceaanhoog in de weken vóór een vorstperiode! Ook belangrijk hierbij is dat de orde van grootte van de anomalieën vergelijkbaar is. Eerlijk gezegd denk ik daarom dat je aan deze 'gemiddelde' analyse weinig voorspellende waarde op de ultralange termijn kunt ontlenen. Helaas! Wel zie je de week vóór de vorstperiode al een duidelijk anomaal hoog boven de Noorse Zee, maar tegen die tijd kun je uit de weerkaarten ook al afleiden dat er mogelijk een vorstperiode aan komt. Misschien hebben de drukstijgingen boven Noord-Rusland in de 2e week vóór het begin van de vorstperiode nog enige betekenis. De toegevoegde voorspellende waarde van deze gemiddelde analyse lijkt me echter klein. Wat ik nog wel een leuk resultaat vind is het anomale patroon tijdens de vorstperioden zelf.
Ten slotte kijk ik nog even naar het verdere verloop op de gemiddelde weerkaarten, dus vanaf het moment dat de vorstperiode is begonnen. De onderstaande kaart was al getoond, daaronder het beeld voor de 2e en 3e week na het invallen van de vorst (waarin de vorstperiode dus vaak al geëindigd is). Het patroon vertoont hier duidelijk de neiging om retrograad te bewegen: een beeld dat denk ik prima overeenkomt met de ervaring.
Figuur 6a. Gemiddelde gronddrukanomaliekaart tijdens de 1e week (0-6 dagen) na het invallen van de vorst.
Figuur 6b. Gemiddelde gronddrukanomaliekaart tijdens de 2e week (7-13 dagen) na het invallen van de vorst.
Figuur 6c. Gemiddelde gronddrukanomaliekaart tijdens de 1e week (14-20 dagen) na het invallen van de vorst.
Wat ik in een later stadium nog wel wil doen is postzegelkaarten maken van deze 40 vorstperioden uit het verleden. Je zou dan kunnen zien hoe de 40 verschillende weerkaarten er een x aantal dagen vóór de inval van de vorst uitzagen. En ook op het moment waarop de vorstperiode begint kan de weerkaart er natuurlijk op verschillende manieren uitzien.
Groet,
Alwin
Bericht laatst bijgewerkt: 12-01-2008 15:31