Wind

Zon en zee, water en wind

Er zijn verschillende redenen waarom er wind ontstaat. Feitelijk is wind een luchtverplaatsing, een kolom of een luchtlaag die zich vaak horizontaal verplaatst maar soms vertikaal verplaatst. En in grote lijnen zijn er drie belangrijke redenen waarom zich luchtverplaatsing voordoet, waarbij deze redenen zich ook gelijktijdig voor kunnen doen en elkaar beïnvloeden. Feitelijk hoort de luchtvochtigheid daar ook nog bij, maaar in alle eenvoud:

A) Drukverschillen in de atmosfeer
B) Temperatuurverschillen in de atmosfeer
C) Gewichtverschillen in de atmosfeer

Wind door drukverschillen

Ontstaan door horizontale luchtverplaatsing als gevolg van een hoge drukgebied dat zich wil vereffenen met een lage drukgebied.

Wanneer zich ergens op aarde een hoge drukgebied heeft opgebouwd, dan zijn er elders op aarde lage drukgebieden. En een natuurlijk gegeven is dan dat de hoge druk weg wil stromen richting de luchtlagen van lagere druk. Lucht heeft een gewicht. En hoe hoger de kolom lucht, hoe hoger de druk aan de onderzijde van de kolom lucht, de luchtdruk af te lezen op een barometer. Door de aantrekkingskracht van de aarde, wil de hoge kolom lucht wegstromen over het aardoppervlak naar daar waar minder druk heerst. Hoe groter de drukverschillen en hoe kleiner de onderlinge afstand, hoe sterker de windsnelheid. Anders gezegd, een depressie, een lagedrukgebied wil zich opvullen met luchtlagen uit hogedrukgebieden. En dat kan uitlopen op stormkracht.

Wind door temperatuurverschillen

Wanneer de zon de aarde verwarmt zal de temperatuur boven land sneller opwarmen en langer de warmte vasthouden dan beweeglijk water. Wanneer boven land de warme lucht opstijgt zal het koelere lucht vanaf het water aantrekken. Er is sprake van thermiek en thermische wind.

Wind kan ook ontstaan door de invloed van de temperatuur of door temperatuurverschillen. Warme lucht stijgt van nature op. Warme lucht zet uit en weegt minder per volumeeenheid ten opzichte van omgevende koelere lucht. de opstijgende warme lucht laat een onderdruk achter die ingevuld wil worden door de koelere lucht uit de omgeving. En daarmee ontstaat er een koelere horizontale luchtstroom als gevolg van de verticale warme luchtstroom. Dit fenomeen doet zich voor langs de oevers van ruim water, wanneer de zon het land heeft verwarmd maar het beweeglijke water door eb en vloed en stroming en werveling koeler blijft. De opstijgende warme lucht boven land trekt de koelere lucht van boven het water aan. Een wind langs de oever als gevolg van thermiek.

Wind door zwaartekracht

Warme woestijnwind die aan de ‘loefzijde’ opklimt tegen een heuvel of berg, daar in koude omgeving komt en de lucht doet krimpen en verzwaren kan in een neerwaartse beweging aan de ‘lijzijde’ van de berg neergaande wind veroorzaken onder invloed van de zwaartekracht.

Wanneer zich wind voordoet die luchtlagen beweegt richting heuvels of bergen, en wanneer dit warme luchtstromen zijn vanuit het binnenland of vanuit woestijnen, dan kan het zich voordoen dat deze warme luchtlagen opgestuwd worden naar de koudere toppen van de bergen, waar de opgestuwde lucht afkoeld waardoor het volume afneemt en daarmee zwaarder per volume-eenheid lucht wordt. In het bijzonder wanneer zich daar gletchers, sneeuw- en ijskappen voordoen met grotere temperatuurverschillen of bij een hoge luchtvochtigheidsgraad. Wanneer dan de zware koude vochtige lucht over de bergtop rolt heeft de aantrekkingskracht ofwel de zwaartekracht ofwel het luchtgewicht vrij spel, door aan de lijzijde van de berg af te glijden of rollen. Een wind ontstaan onder invloed van de zwaartekracht, de temperatuur en de luchtvochtigheid.

Valwind

Valwind, vergelijkbaar met de effecten van de neergaande bergwind maar zich voordoende bij onweer, gepaard gaande met hagel en windstoten over de grond en een neerslaande wind.

Bij wind die letterlijk uit de lucht komt vallen is er sprake van ‘valwind’ zoals die zich voor kan doen bij onweersbuien. Warme lucht van de aarde stijgt op, er is sprake van onstabiele luchtlagen. Wanneer dan de warme opstijgende en vochtige lucht aanstoot tegen extreem koude luchtlagen in de atmosfeer, dan wordt het vocht omgezet in hagelstenen die door hun gewicht naar beneden vallen, gelijktijdig met de koude lucht. Waarmee er een vertikale luchtstroom naar beneden gericht is ontstaan die op het aardoppervlak uiteen spat in verschillende richtingen. Een sterke valwind kan flinke schade doen ontstaan en is nauwelijks te voorspellen.

Invloed van de wind op het water: Opwaaiing en afwaaiing

Wanneer de wind langdurig en krachtig over een groot wateroppervlak blaast zal het water van de ‘hoger wal’ worden weggeblazen en opgestuwd worden tegen de ‘lager wal’.

Wanneer de wind langdurig en krachtig uit de zelfde richting over een groot wateroppervlak waait wordt de watermassa van de windrichting afgeblazen. De watermassa hoopt zich aan de ene zijde op met als gevolg een hogere waterstand dan gemiddeld, terwijl het water van elders wordt weggetrokken, een lagere waterstand dan gemiddeld. Wanneer dit zich voordoet in combinatie met getijdewater, of wanneer dit zich voordoet bij hoge waterstanden in de rivieren, of in combinatie met veel afwatering door gemalen die boezemwateren legen op een groter wateroppervlak, dan kunnen er serieuze problemen ontstaan rondom hoge waterstanden. Maar anderszins, wanneer bijvoorbeeld hoogwater zich voor doet kunnen hoge verwachtingen ook weer afgezwakt worden, of verwachte lage waterstanden hoger uitvallen. Met andere woorden, heersende winden kunnen de waterstanden beïnvloeden. Dubbel versterkt spelen deze factoren wanneer er sprake is van springtij, extra hoog water als gevolg van getijden, en een wind met storm- of orkaankracht zorgend voor extra stuwing. Dan kan er sprake komen van bijzonder laag, of uitzonderlijk hoog water. Dit laatste deed zich voor bij de Watersnoodramp van 1953 aan de Nederlandse kust. Door de springvloed stond het zeewater aan de Nederlandse kust al hoger, de noordwester storm vanaf de Noordatlantische oceaan stuwde de springvloed in de Noordzee door opwaaiing hoger op tegen de zeeweringen. Met overstromingen en dijkdoorbraken tot gevolg. Met die wetenschap worden in ons land de zeeweringen aangelegd, berekend op getijden, mogelijke winden. Met als toegevoegde factor de stijgende zeespiegel en de klimaatverandering.

Storm

Orkanen

Tropische cyclonen ofwel orkanen of tyfonen genoemd zijn berucht en gevreesd vanwege uitermate sterke windkrachten en zware regenval daar waar een orkaan zich voordoen. Een orkaan kan ontstaan bij de volgende omstandigheden: een hoge zeewatertemperatuur, een lage luchtdruk en een hoge luchtvochtigheidsgraad. Een orkaan is daarbij geen ‘gewone’ depressie met een ‘koudefront’ en een ‘trog’ met onstuimig en wisselvallig weer, maar een orkaan is een volkomen gesloten weersysteem waarin koude en warme luchtstromen pas worden doorbroken wanneer de orkaan boven land of kouder water terecht komt. Maar dan kan een orkaan al duizenden kilometers onderweg zijn geweest.

Ontstaan van een orkaan

Orkanen ontstaan door een combinatie van een hoge temperatuur van oceaanwater, een lage luchtdruk op zeeniveau en lage temperatuur in de atmosfeer. In beginsel is een orkaan een systeem ontstaan door thermiek.

Orkanen ontstaan boven de oceanen in de lagedrukgebieden in tropische en subtropische werelddelen. Zeewater verdampt en stijgt op, de warme vochtige lucht koelt bij het opstijgen af, een lagere luchtdruk achterlatend en verzadigd de vochtige en koudere hoge luchtlagen, totdat de lucht zo verzadigd is met vocht dat het begint te regenen. De neervallende regen uit de hogere luchtlagen doen daar een ‘vacuum’ ontstaan, met andere woorden de luchtdruk daalt, de koude regen die in de warme luchtlagen valt koelt de lucht af, eveneens een onderdruk veroorzakend die omgevingslucht ‘aanzuigt’. De neerstrijkende koelere luchtmassa’s worden weer verwarmd door het warme zeewater en stijgen weer op, gemengd met warm verdampt zeewater, de luchtdruk verlagend. In de hogere luchtlagen aangekomen herhaald de cyclus zich opnieuw, om opnieuw als regen neer te vallen. Op deze wijze ontstaat een zich steeds herhalende cyclus die gaandeweg steeds groter en sterker wordt met meer neerslag en sterkere windkracht, als het ware ringen van warme opstijgende en koude neerdalende luchtmassa’s en wolkenmuren. Door het corioleseffect (de aarde draait om haar denkbeeldige aardas en slingert als het ware de atmosfeer in een draaiende beweging) wordt zo een orkaan geboren.

Een orkaan ‘sterft’ weer en zwakt af tot een ‘gewone storm’ wannneer een orkaan boven land komt waar de wind door wrijving van de grond en gebergten wordt afgeremd maar meer nog wanneer de cyclus van opstijgende en neerslaande luchtmassa’s wordt doorbroken.

Astronomische navigatie

Oceaanstromen

Getijden

Seizoenen

Wind

Wolken

Sluit Menu