METEO

Windhoos of wervelwind

In de zomer, en vooral in de nazomer, kunnen ook in Nederland wervelwinden ontstaan die zich ontwikkelen tot een wind- of een waterhoos. In wezen komen wind- en waterhozen met elkaar overeen, waarbij de waterhoos zich ontwikkelt of beweegt boven water. Lokaal opstijgende warme lucht komt in een werveling door het Coriolis-effect, neemt omliggende warme lucht mee, en stijgt op tot in een wolk waar per definitie een hoge luchtvochtigheid heerst, de vochtige warme lucht wordt zichtbaar als een uit de wolk hangende ‘slurf’. In de windhoos nemen de windsnelheden fors toe met veel geraas, zijn zeer plaatselijk maar kunnen wel een spoor van schade aanrichten over kilometers lang. Bij een waterhoos vult de ‘slurf’ zich met warm water, bij een windhoos boven land met stof, gras, takken of andere voorwerpen.

ORKAAN EN TROPISCHE STORMEN

Een orkaan is een tropische storm waarvan de windkracht en – snelheden van 12 Beaufort worden behaald en overschreden. Andere benamingen voor orkaan zijn tropische cycloon, cycloon, tyfoon of taifoen, afhankelijk van het gebied waar deze tropische stormen zich voordoen. Internationaal wordt de term hurricanes gebruikt voor de orkanen die voorkomen in de Atlantische Oceaan, de Caribische Zee en het noordoostelijke deel van de Grote Oceaan. In het noordwestelijke deel van de Grote Oceaan worden orkanen tyfoons ofwel taifoens genoemd. In de Indische Oceaan en de Golf van Bengalen wordt gesproken over tropische cyclonen. Niet iedere tropische storm is een orkaan. Om een tropische storm als orkaan te classificeren dient er aan de volgende drie voorwaarden te worden voldaan:

A) Er is bij een orkaan het gegeven van atmosferische convectie waarbij er in verticale richting verwarmde luchtmassa’s ofwel luchtbellen opstijgen.

B) Er is bij een orkaan het gegeven van een warme kern waarbij de warmste lucht zich in het oog, in het centrum van de circulerende depressie bevindt.

C) Er is bij een orkaan het gegeven van een gesloten systeem zonder dat deze onderbroken wordt door warmtefront, een koudefronten of een occlusiefront zoals bij een ‘gewone’ depressie.

Voor orkanen zijn verschillende benamingen

Een Cycloon, voorkomend aan de Oostkust Afrika in de Indische Oceaan
Een Hurricane, bij Noord- en Zuid America en in het Caraïbisch gebied
Een Typhoon, voorkomend rondom Thailand, de Filipijnen en Polynesie
De Willies, aan de Westkust van Australië
Een Queenie, aan de Oostkust van Australië

Orkaanseizoenen

Tropische cyclonen, orkanen ofwel tyfoons zijn berucht en gevreesd vanwege de buitensporig sterke windkrachten en zware regenval. Deze tropische stormen vinden plaats tijdens het ‘orkaanseizoen’, voor de Atlantische Oceaan wordt uitgegaan van begin juni tot begin december. Voor de Grote of Stille Oceaan op het Noordelijk halfrond wordt uitgegaan van half mei tot half november. Voor de Indische Oceaan op het Zuidelijk halfrond gelegen gaat men uit van begin november tot eind april.

Het ontstaan bij een hoge zeewatertemperatuur, een hoge luchtvochtigheidsgraad en een lage atmosferische druk, voortkomend uit de zomer. Een orkaan is zoals gezegd 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 Zeemijlen onderweg zijn geweest.

Ontstaan van een orkaan

Orkanen ontstaan op de oceanen, noordelijk en zuidelijk nabij de evenaar in de zogeheten ‘Doldrums’: de relatief windarme lagedrukgebieden in tropische gebieden noordelijk en zuidelijk van de evenaar waar het oceaanwater de temperatuur van rond de 27° Celsius heeft bereikt. Het zeewater aan de oppervlakte verdampt en stijgt op, deze massale luchtverplaatsingen doet de luchtdruk op zeeniveau dalen en veroorzaakt een aanzuigend effect in de omgeving. De warme en vochtige luchtmassa’s stijgen op tot wel 10 tot 12 kilometer hoogte, van nature daalt de temperatuur van droge lucht bij het opklimmen met de hoogte met gemiddeld 1° Celsius per 100 meter,  bij vochtige lucht is dat 0,6° Celsius per 100 meter. Op hoogte gekomen neemt het soortelijk volume van de luchtmassa’s af en raakt de lucht verzadigd, de lucht wordt relatief zwaar, koude waterdeeltjes gaan regendruppels vormen die vanwege hun gewicht naar de warme aarde terugvallen. De neervallende koude regen doet daarop ook in de hooggelegen atmosfeer de luchtdruk dalen, de neerstrijkende koelere luchtmassa’s worden weer verwarmd door het warme zeewater en stijgen weer op, gemengd met warm verdampt zeewater, de luchtmassa’s worden omvangrijker, de luchtdruk verder verlagend. In de hogere luchtlagen aangekomen herhaald de cyclus zich opnieuw, om opnieuw als regen neer te vallen. Op deze wijze ontstaat een zich alsmaar 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. Het Corioliseffect houdt daarbij de cyclus in een draaiende beweging en laat mede een orkaan met windsnelheden van rond de 120 tot 300 kilometer per uur geboren doen worden. Met in het ‘oog’ van de orkaan een relatieve rustige wind. De orkaan blijft daarbij niet liggen op zijn plaats maar zal zich bewegen over het aardoppervlak, waarbij er voor de orkaan uit een ‘boeggolf’ wordt opgebouwd: een gebied waar lage de atmosferische enigszins oploopt om daarna weer af te nemen in het diepe lagedrukgebied dat deel uitmaakt van de orkaan. Een belangrijk verschil met een depressie is daarbij dat een orkaan geen fronten heeft, maar wel gepaard gaat met windkrachten boven 12 Beaufort en veel regen en onweersbuien.

Condities voor het ontstaan van orkanen

* Warme vochtige lucht in de atmosfeer
* Een zeewatertemperatuur van 26,5 ° Celcius of hoger
* De omgeving rondom de Doldrums, vanaf de 2° a 3° NB/ZB vanwege het Coriolis-effect
* De lucht moet ongehinderd kunnen opstijgen tot grote hoogte van minimaal 12 kilometer

Voorbodes van een naderende orkaan

* Een sterk dalende luchtdruk voorafgegaan aan een lichte stijging
* Gevederde bewolking in waaiervormige banen naar een ver weg gelegen middelpunt wijzend
* Onweersbuien en dreiging met neerslag en zware bewolking

Kenmerken van een orkaan

* Een orkaan bestrijkt een groot aardoppervlak met een doorsnede van 500 Zeemijl
* Het ‘oog’ van de orkaan kan relatief klein zijn, rond de 20 tot 30 Zeemijl
* Een orkaan gaat gepaard met uitzonderlijk veel wind en regen
* Er zijn windkracht van 12 Beaufort of meer
* Er zijn windsnelheden mogelijk van 120 tot 300 km/uur
* Het ‘oog’ van de orkaan kan een heldere lucht vertonen,
of bestaan uit sluierbewolking (Cirrus)
* In het ‘oog’ van de orkaan staat er nauwelijks wind

Relatie tussen orkanen en El Niño

Theoretisch zou de kans op, de frequentie en de intensiteit van orkanen, cyclonen en Tyfoons toenemen bij het fenomeen El Niño, waarbij de temperatuur van het oceaanwater in de Stille Oceaan enkele graden hoger ligt dan gemiddeld. Maar het tegendeel doet zich voor. Een orkaan komt niet alleen tot stand door de benodigde temperatuur van het oceaanwater, maar ook wanneer er weinig verschil is tussen de windsnelheden op verschillende hoogten in de atmosfeer, de zogenaamde ‘wimdschering’. Zijn de windsnelheden op grote hoogten beduidend groter dan die lager bij het oceaanoppervlak, dan neemt de kans op het ontstaan van een orkaan af. Dit doet zich voor bij El Niño, de bovenste lagen van de atmosfeer zijn onrustiger, er zijn grotere verschillen in windsnelheden. Aan de voorwaarden voor de geboorte van een orkaan wordt niet voldaan.

Het einde van een orkaan

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, bebouwing en gebergten wordt afgeremd maar meer nog wanneer de cyclus van opstijgende en neerslaande luchtmassa’s wordt doorbroken, wanneer de orkaan zich boven koudere watermassa’s beweegt.