***
Er wordt momenteel nog hard gewerkt om dit hoofdstuk aan te passen aan de Belgische situatie.
***

3.4 WOLKEN EN MIST

Zweefvliegers kijken altijd weer uit naar mooie cumulusbewolking. Het liefst met een wolkenbasis op zo'n 1,5 tot 2 km hoogte, waarbij de wolken zelf niet te breed en ook niet te hoog worden, want dan schermen ze de zonnestralen naar de grond af en dat remt de thermiek. Duizenden verleidelijke foto's van mooie luchten, al of niet met een gelukkige in een zweefvliegtuig, vullen de whatsapp-groepen van zweefvliegers. 

Wanneer je dagelijks naar de bewolking kijkt, dan zie je dat het uitzicht naar boven elke keer weer anders is. Is er bewolking dan zegt dat veel over de luchtstromingen in de atmosfeer. Wolken verraden of het goed zweefvliegweer is en wolken kunnen ons waarschuwen voor slechter weer of zelfs gevaarlijke toestanden zoals bij onweer. Dit hoofdstuk is verdeeld in: 

  • 3.4.1 WOLKENVORMING EN INDELING WOLKEN
  • 3.4.2 MIST, NEVEL EN HEIIGHEID

3.4.1 WOLKENVORMING EN INDELING WOLKEN

  • Het ontstaan van wolken.
  • Soorten wolken en hun indeling
  • De invloed van inversie op de ontwikkeling van wolken 

Het ontstaan van wolken

Wolken ontstaan door lucht die stijgt of gestegen is. Door verdamping van water komt waterdamp in de atmosfeer terecht. Met verticale luchtstromingen wordt het meegevoerd en vermengt zich daar met de aanwezige lucht. Wanneer de lucht verzadigd raakt dan treedt er pas condensatie op als er condensatiekernen in de lucht aanwezig zijn. Condensatiekernen zijn water aantrekkende deeltjes, het kunnen bijvoorbeeld stof, zand of rookdeeltjes zijn die in de lucht voorkomen. De condensatiekernen brengen het proces van druppelvorming op gang. 

Ook bij het bevriezen van waterdamp in een wolk gebeurt dit als er vrieskernen (bijvoorbeeld vulkanische asdeeltjes, minerale kleideeltjes of zeezoutkristallen) aanwezig zijn. Vrieskernen trekken ook water aan maar bij temperaturen onder nul vormen zich daar ijskernen die aangroeien tot sneeuw. Zijn er geen vrieskernen dan blijft de waterdamp onderkoeld. Onderkoeld water is water, kouder dan 0 °C, dat nog niet bevroren is.  Is de temperatuur echter heel laag, lager dan -36 °C, dan bevriezen de waterdeeltjes spontaan. Cirruswolken bestaan geheel uit ijskristallen.

Soorten wolken en hun indeling

Wolken worden ingedeeld in 4 families en 10 geslachten.

Familie Wolkenbasis geslacht Afk. ondergrens bovengrens
hoog 5 -13 km Cirrus Ci 5000 m  13000 m
Cirrocumulus Cc
Cirrostratus Cs
           
middelbaar 2 - 7 km Altocumulus Ac 2000 m 7000 m
    Altostratus As    
           
laag  0 - 2 km Stratocumulus Sc 0 m 2000 m
    Stratus St    
    Nimbostratus Ns    
           
verticaal   Cumulus Cu 300 m 2000 m
    Cumulonimbus Cb 300 m  13000 m

 

De families zijn ingedeeld naar hoogte: hoge 5 - 13 km, middelbare 2-7 km,  lage bewolking 0 - 2 km en verticale wolken.

De geslachten zijn ingedeeld naar vorm:

  • Cumulus (Cumulus is Latijn voor stapelen). Alleenstaande wolk met opgestapelde toppen.
  • Stratus (Stratus is gelaagd). Platte gelaagde wolken die ontstaan door langzame stijging van lucht in een groot gebied. 
  • Cirrus (Cirrus betekent krulvormig)

Hieronder volgt een  korte beschrijving van de verschillende geslachten.

Hoog:

  • Cirrusbewolking bestaat geheel uit ijs ‘windveren’ vaak een voorbode van een storing.
  • Cirrocumulus ‘fijne schaapjeswolken’
  • Cirrostratus, egale sluier, geeft soms een halo (kring) om de zon. Geeft aan dat er een warmtefront komt. 

 

Middelbaar: 

  • Altocumulus, grove schaapjeswolken, lijkt op cirrocumulus, maar dan lager en grover.
  • Altostratus, een grijsachtige sluier, voorbode van slecht weer, de zon is nog net te zien maar wordt steeds vager.
  • Nimbostratus (nimbus is latijn voor regenbui), regenwolken. Nimbostratus komt voor bij de middelbare wolken en de lage bewolking.

 

Laag: 

  • Stratocumulus, grauwe wolken die soms nog stukjes van blauwe lucht laten zien.
  • Stratus, egaal grijs op geringe hoogte. Lijkt op mist maar raakt de grond niet.

 

Wolken met een verticale opbouw::

  • Cumulus; stapelwolken (bloemkoolwolken), scherp begrensde omtrek met verticale opbouw. Wanneer het een stapelwolk met grote verticale opbouw is dan wordt hij in de METAR (zie: 3.10) weergegeven met TCU (towering cumulus).
  • Cumulonimbus; (Cb) Buienwolken, lijkt op een cumulus maar dan veel groter en vooral hoger. Aan de bovenkant ontstaat vaak een aambeeld. Kan hagel, korte hevige regen en onweer met zich mee brengen.

Je kunt de wolken nog verder onderverdelen, bijvoorbeeld in: Cumulus castellanus (wolken met bovenop torentjes), Cumulus congestus (opgezwollen cumulus) en lenticularis (lenti's, een lensvormige hoge wolk die aangeeft dat er golf is).

Veel van deze wolken krijgen we achterelkaar te zien als er een front aan komt. Zeker wanneer je op een zweefvliegdag een halo om de zon ziet, dan weet je dat het weer verslechtert. Een oud gezegde luidt: Een halo om de zon, daar huilen vrouwen en kinderen om.

Soms zie je tijdens het vliegen in de verte uit nimbostratus bewolking regen in schermen naar beneden hangen (regenschermen) en soms raken ze de grond niet. De regen valt dan door droge lucht die nog veel waterdamp kan opnemen en de regen verdampt voordat het de grond bereikt.

 

Een cumulonimbus is een stapelwolk die doorstijgt tot zeer grote hoogte. Soms tot het einde van de troposfeer. Daar stuit hij dan op de tropopauze, de overgang naar de stratosfeer en kan niet verder stijgen. Daar ontstaat vaak het aambeeld van de wolk. Bij hoofdstuk 3.9 'Gevaarlijk Vliegsituaties' wordt uitgelegd waarom zweefvliegen en Cb's niet samengaan.

Bedekkingsgraad

Met bedekkingsgraad wordt bedoeld in welke mate de lucht bewolkt is. 

Om de bedekkingsgraad te schatten neem je een stuk luchtruim recht boven je. Je kijkt tot maximaal 45° links en rechts van je.

 

Op de afbeelding is de bedekkingsgraad recht boven de waarnemer 4/8. Naar de horizon toe zie je door het coulisseneffect (de schuine hoek waardoor je tegen de zijkant naar de wolken kijkt) steeds minder blauw te zien. Daarom bekijk je alleen het stuk recht boven je. 

0/8 is onbewolkt en 8/8 is geheel bewolkt.

De bedekkingsgraad wordt in meteoberichten weergegeven met de woorden:

SKC / CLR sky clear onbewolkt
FEW few 1/8 - 2/8
SCT scattered 3/8 - 4/8
BKN broken 5/8 - 7/8
OVC overcast 8/8

 

SKC een menselijke observatie, staat er CLR (clear), dan is de bedekkingsgraad door een computer bepaald. CLR betekent geen bewolking onder de 12000 ft, geen Cb's en geen neerslag. Soms staat er in de METAR NSC (no significant clouds) of NCD (no clouds detected).

 

3.4.2 MIST, NEVEL EN HEIIGHEID

  • Algemene aspecten
  • Stralingsmist
  • Advectieve mist (aanvoer relatief warme lucht boven een kouder oppervlak)
  • Zeemist
  • Frontale mist (laaghangende bewolking die tot op de grond hangt)
  • Orografische bewolking (Bewolking in de bergen; föhn)

Algemene aspecten
Mist en nevel ontstaan door afkoeling van vochtige lucht of door toevoer van waterdamp aan de lucht. Is het zicht door waterdamp beperkt maar wel groter dan 1000 m dan noemen we dat nevel. Is het zicht beperkt door rook of stofdeeltje dan is er sprake van heiigheid. Bij nevel en heiigheid is, vooral bij het landen tegen de zon in, het zicht erg slecht.

 

Mist is een spelbreker waar je meestal in het voorjaar of in de herfst mee te maken krijgt. De zonnestand is laag en soms niet krachtig genoeg om de mist op te lossen. Zomers is de zon vrijwel altijd in staat om de mist eruit te branden. De zon verdampt de dunne laag mist die op de aarde hangt en zodra er gaten ontstaan, wordt de grond warm, de lucht warmt op en de mist verdwijnt. Ook wind helpt om mist te verdrijven. Door de wind ontstaat er turbulentie en dan vermengt de onderste laag lucht zich met de warmere daarboven waardoor de relatieve luchtvochtigheid in de onderste laag afneemt. 

Stralingsmist
‘s Nachts straalt de aarde warmte uit, de grond koelt af en daardoor koelt de onderste laag lucht af. Wanneer het niet waait, dan blijft er een laag koude lucht boven het veld hangen. Die koude laag kan minder waterdamp bevatten. De waterdamp condenseert en het wordt mistig. Stralingsmist ontstaat op heldere nachten. De koude lucht is zwaarder en zakt naar de laagste punten. Boven het vochtige water van de sloot condenseert de waterdamp het eerst en dan ontstaat slootmist.

Advectieve mist (aanvoer van relatief warme lucht)
Bij advectieve mist schuift warme vochtige lucht over een koud oppervlak. Daar koelt de lucht af en kan de lucht minder waterdamp bevatten. De waterdamp condenseert en er ontstaat mist.

Zeemist
Zeemist is advectieve mist. Wanneer het zeewater warmer is dan de lucht boven land en de wind is aanlandig, dan schuift vochtige warme lucht over een kouder gebied. Wanneer die lucht afkoelt tot onder het dauwpunt dan ontstaat zeemist.

Frontale mist
Frontale mist is regenmist. Na een regenbui neemt de luchtvochtigheid soms zover toe dat er mist ontstaat.

Orografische bewolking
Wanneer de wind tegen een berg aan waait dan wordt de lucht gedwongen om omhoog te gaan. Daarbij koelt de lucht adiabatisch af (1 0C per 100 m). Komt de lucht onder het dauwpunt dan ontstaat bij de top van de berg een wolk.

Aan de lijzijde van de berg daalt de lucht weer, warmt  1 °C per 100 m op en de wolk lost weer op. Mocht er regen uit de wolk komen dan valt die vooral aan de windzijde. Wanneer het regent aan de windzijde dan bevat de lucht aan de lijzijde minder waterdamp en komt het condensatieniveau aan die kant van de berg hoger te liggen. Daar is de wolkenbasis hoger.

 

Video: Tutorial on Cloud Types 6 minuten

Podcast over wolken: https://www.nporadio1.nl/podcasts/de-weerman/122618-wolken-wat-drijft-er-allemaal-voorbij-boven-onze-hoofden

Samenvatting:

  • Wanneer de lucht verzadigd raakt dan treedt er pas condensatie op als er condensatiekernen in de lucht aanwezig zijn.
  • Bevriezen van waterdamp in een wolk gebeurt als er vrieskernen aanwezig zijn.  Zijn er geen vrieskernen dan blijft de waterdamp onderkoeld tot een temperatuur die lager is dan -36 0C want dan ontstaan er ijskristallen. Onderkoeld water is water, kouder dan 0 °C , dat nog niet bevroren is.
  • Wolken worden ingedeeld in 4 families (hoogte) en 10 geslachten (naar vorm) Hoog: cirrusbewolking, cirrocumulus en cirrostratus. Middelbaar: altocumulus, altostratus en nimbostratus. Laag: stratocumulus en stratus, Verticaal: cumulus en cumulonimbus.
  • De bedekkingsgraad geeft aan in welke mate de lucht bewolkt is.
  • Mist en nevel ontstaan door afkoeling van vochtige lucht of door toevoer van waterdamp aan de lucht. We spreken van:
    • mist: het zicht is minder dan 1000 m
    • nevel: beperkt zicht maar meer dan 1000 m
    • heiigheid: beperkt zicht door rook en stofdeeltjes.
  • Stralingsmist ontstaat op heldere nachten wanneer de onderste lucht wordt afgekoeld. De koude lucht is zwaarder en zakt naar de laagste punten
  • Bij advectieve mist schuift warme vochtige lucht over een koud oppervlak (gebeurt ook bij zeemist).
  • Frontale mist ontstaat na een regenbui als de luchtvochtigheid soms zover toe neemt dat er mist ontstaat.
  • Orografische bewolking ontstaat als de wind bij een berg gedwongen wordt om omhoog te gaan.