Op dit moment strijkt de lucht ook over de meetmast van Cabauw. Erg leuk om te volgen. Er volgt een uitgebreide beschrijving van het weer in het onderste stukje van de grenslaag over de afgelopen 24 uur aan de hand van onderstaande data van de meer dan 200m hoge meetmast van Cabauw (KNMI).
Linksonderaan zie je de temperaturen op verschillende hoogten (van 2m tot 200m). Je ziet dat gistermiddag 14 UTC de luchtlagen allemaal ongeveer eenzelfde temperatuur hadden van rond het vriespunt. Dit heeft te maken met een menging van de luchtlaag door het beetje opwarming aan de grond. De zon verwarmt de aarde, en hoewel het temperatuurverschil slechts klein is, leidt dit toch tot enige thermiek. Deze thermiekbellen mengen de lucht, waardoor de verschillende luchtlagen als het ware aan elkaar gekoppeld worden (impulsuitwisseling). Deze koppeling vindt je dan ook terug bij de windsnelheden én windrichting. (grafiekjes boven resp. rechtsboven de temperatuur)
Echter de zon was om 14 UTC al over het hoogste punt heen, zie het grafiekje met in- en uitgaande straling linksboven (*lees nu eerst onderstaande toelichting). De verminderde inkomende zonnestraling (SWD), in combinatie met de constante uitstraling (LWU), zorgt ervoor dat de temperatuur aan de grond weer begint te dalen. Een gevolg is hiervan is dat de onderste luchtlaag opnieuw stabiliseert (geen thermiekbellen meer) en de luchtlagen ontkoppelen weer! Door de uitstraling aan de grond daalt de temperatuur hier het snelst. Opmerkelijk is dat de temperatuur op enige hoogte (vanaf 140 m) juist weer stijgt! Dit zit als volgt: We bevinden ons in een hogedrukgebied (zie grafiekje rechtsboven) met bijbehorende dalende luchtbewegingen. De koude lucht op grote hoogte daalt af en warmt hierbij adiabatisch op (ongeveer 1 graad per 100 meter). De lucht wordt een stuk warmer, maar de hoeveelheid vocht in het luchtpakketje verandert niet, er is namelijk niets om vocht mee uit te wisselen (aan de grond zit dat anders, maar daar komen we straks op terug). Constante absolute hoeveelheid vocht bij stijgende temperatuur, betekent een uitdroging van de lucht. Dit verklaart de lage dauwpunten van de lucht op 200m hoogte (zie grafiekje onderaan in het midden). Maar waarom zijn juist 's nachts de dauwpunten op 200m zo laag? Die subsidentie vindt continu plaats, dat hogedrukgebied ligt al een tijdje. Dit heeft precies weer te maken met de stabilisatie van de atmosfeer gedurende de nacht. Overdag is er nog enige thermiek en dus ook uitwisseling tussen de verschillende luchtlagen, waardoor de subsidentie-inversie nog wat 'omhoog wordt geduwd'. 's Nachts valt dit weg, en krijgt de inversie de kans om heel dicht tot het aardoppervlak te naderen.
Nu weer even terug naar het grafiekje met de dauwpunten (onderaan in het midden). We hebben zojuist een verklaring gevonden voor de lage dauwpunten op de hoogste punten van de meetmast, maar opvallend is dat ook het paarse 2m-lijntje zakt, bijna tot aan de -10! Ook de temperatuur daalt flink 's nachts tot rond de -8. En dit terwijl de dauwpunten gistermiddag slechts rond de -5 lagen! Je zou denken dat het dan al snel mistig zal worden, en daarmee de afkoeling getemperd zou worden. Niets is minder waar, als we nog eens kijken naar de dauwpunten, dan zien we dat de dauwpunten gestaag meedalen met de temperatuur. Dit vocht vind je nu op veel plaatsen buiten terug, namelijk in de vorm van rijp! Dat die rijp zou ontstaan dat was van te voren goed te verwachten. Hiervoor kijken we naar de grafiekje van de dauwpuntsdepressie (rechtsonderaan), de dauwpuntsdepressie is het verschil tussen de luchttemperatuur en het dauwpunt. Bij een dauwpuntsdepressie van nul is de luchttemperatuur gelijk aan het dauwpunt, en is de lucht dus verzadigd (mist!). Gisteravond bedroeg de dauwpuntsdepressie ongeveer 2 graden, de langgolvige uitstraling van de aarde gebeurt vanaf het aardoppervlak, het gevolg is dat deze sneller afkoelt dan de lucht. Een verschil van 2 graden tussen bodemtemperatuur en luchttemperatuur wordt vrij eenvoudig gehaald. Veel groter dan deze dauwpuntsdepressie zal het temperatuursverschil trouwens ook niet worden, immers het berijpen zorgt voor vrijkomen van latente warmte waardoor de oppervlakken niet veel verder afkoelen!
Nu weer terug naar de actualiteit: Zojuist heeft de vochtigere zeelucht Cabauw bereikt (zie satloop). Opvallend is dat de windrichtingen op elke hoogte nog noordelijk zijn. De koude luchtlaag ('plaklaag') is zwaar, waardoor de vochtige zeelucht er over heen glijdt.
Het effect van de mist/stratus is goed te zien in de stralingsgrafiekjes. De SWD en SWU nemen sterk af, de LWD neemt juist toe. Er vindt nog steeds wel uitstraling plaats (LWU), alleen deze straling wordt bijna volledig weer gereflecteerd door mist/wolken (LWD). Opvallend is dat de temperatuur op 200m hoogte zojuist ook weer flink is gedaald. Het lijkt alsof de luchtlagen weer gekoppeld worden, net zoals gistermiddag het geval was door thermiek. Echter indien dit het geval is, dan zou menging van lucht plaatsvinden en zouden de temperaturen in de lagere luchtlagen plots moeten stijgen. Er lijkt iets anders aan de hand. Een mogelijk verklaring zou kunnen zijn dat doordat het in het westen van het land en boven zee 's nachts veel minder sterk afkoelt, de inversie hier minder ver heeft kunnen dalen. Deze lucht wordt nu geadvecteerd over Cabauw.
Groeten,
Bas
*Korte toelichting op de straling:
LW=long wave
SW=short wave
D=downward
U=upward
De zon produceert voornamelijk kortgolvige straling. SWD is dus de inkomende zonnestraling, en SWU de uitgaande (gereflecteerde en/of verstrooide) zonnestraling. De langgolvige straling is de warmtestraling van de aarde zelf. Het verschil in golflengte tussen deze twee heeft te maken met de temperatuur van de bron van de straling, voor kortgolvige straling is dit de zon, voor de langgolvige straling is dit de aarde zelf. Zie eventueel Wikipedia, 'Wet van Wien'.
Linksonderaan zie je de temperaturen op verschillende hoogten (van 2m tot 200m). Je ziet dat gistermiddag 14 UTC de luchtlagen allemaal ongeveer eenzelfde temperatuur hadden van rond het vriespunt. Dit heeft te maken met een menging van de luchtlaag door het beetje opwarming aan de grond. De zon verwarmt de aarde, en hoewel het temperatuurverschil slechts klein is, leidt dit toch tot enige thermiek. Deze thermiekbellen mengen de lucht, waardoor de verschillende luchtlagen als het ware aan elkaar gekoppeld worden (impulsuitwisseling). Deze koppeling vindt je dan ook terug bij de windsnelheden én windrichting. (grafiekjes boven resp. rechtsboven de temperatuur)
Echter de zon was om 14 UTC al over het hoogste punt heen, zie het grafiekje met in- en uitgaande straling linksboven (*lees nu eerst onderstaande toelichting). De verminderde inkomende zonnestraling (SWD), in combinatie met de constante uitstraling (LWU), zorgt ervoor dat de temperatuur aan de grond weer begint te dalen. Een gevolg is hiervan is dat de onderste luchtlaag opnieuw stabiliseert (geen thermiekbellen meer) en de luchtlagen ontkoppelen weer! Door de uitstraling aan de grond daalt de temperatuur hier het snelst. Opmerkelijk is dat de temperatuur op enige hoogte (vanaf 140 m) juist weer stijgt! Dit zit als volgt: We bevinden ons in een hogedrukgebied (zie grafiekje rechtsboven) met bijbehorende dalende luchtbewegingen. De koude lucht op grote hoogte daalt af en warmt hierbij adiabatisch op (ongeveer 1 graad per 100 meter). De lucht wordt een stuk warmer, maar de hoeveelheid vocht in het luchtpakketje verandert niet, er is namelijk niets om vocht mee uit te wisselen (aan de grond zit dat anders, maar daar komen we straks op terug). Constante absolute hoeveelheid vocht bij stijgende temperatuur, betekent een uitdroging van de lucht. Dit verklaart de lage dauwpunten van de lucht op 200m hoogte (zie grafiekje onderaan in het midden). Maar waarom zijn juist 's nachts de dauwpunten op 200m zo laag? Die subsidentie vindt continu plaats, dat hogedrukgebied ligt al een tijdje. Dit heeft precies weer te maken met de stabilisatie van de atmosfeer gedurende de nacht. Overdag is er nog enige thermiek en dus ook uitwisseling tussen de verschillende luchtlagen, waardoor de subsidentie-inversie nog wat 'omhoog wordt geduwd'. 's Nachts valt dit weg, en krijgt de inversie de kans om heel dicht tot het aardoppervlak te naderen.
Nu weer even terug naar het grafiekje met de dauwpunten (onderaan in het midden). We hebben zojuist een verklaring gevonden voor de lage dauwpunten op de hoogste punten van de meetmast, maar opvallend is dat ook het paarse 2m-lijntje zakt, bijna tot aan de -10! Ook de temperatuur daalt flink 's nachts tot rond de -8. En dit terwijl de dauwpunten gistermiddag slechts rond de -5 lagen! Je zou denken dat het dan al snel mistig zal worden, en daarmee de afkoeling getemperd zou worden. Niets is minder waar, als we nog eens kijken naar de dauwpunten, dan zien we dat de dauwpunten gestaag meedalen met de temperatuur. Dit vocht vind je nu op veel plaatsen buiten terug, namelijk in de vorm van rijp! Dat die rijp zou ontstaan dat was van te voren goed te verwachten. Hiervoor kijken we naar de grafiekje van de dauwpuntsdepressie (rechtsonderaan), de dauwpuntsdepressie is het verschil tussen de luchttemperatuur en het dauwpunt. Bij een dauwpuntsdepressie van nul is de luchttemperatuur gelijk aan het dauwpunt, en is de lucht dus verzadigd (mist!). Gisteravond bedroeg de dauwpuntsdepressie ongeveer 2 graden, de langgolvige uitstraling van de aarde gebeurt vanaf het aardoppervlak, het gevolg is dat deze sneller afkoelt dan de lucht. Een verschil van 2 graden tussen bodemtemperatuur en luchttemperatuur wordt vrij eenvoudig gehaald. Veel groter dan deze dauwpuntsdepressie zal het temperatuursverschil trouwens ook niet worden, immers het berijpen zorgt voor vrijkomen van latente warmte waardoor de oppervlakken niet veel verder afkoelen!
Nu weer terug naar de actualiteit: Zojuist heeft de vochtigere zeelucht Cabauw bereikt (zie satloop). Opvallend is dat de windrichtingen op elke hoogte nog noordelijk zijn. De koude luchtlaag ('plaklaag') is zwaar, waardoor de vochtige zeelucht er over heen glijdt.
Het effect van de mist/stratus is goed te zien in de stralingsgrafiekjes. De SWD en SWU nemen sterk af, de LWD neemt juist toe. Er vindt nog steeds wel uitstraling plaats (LWU), alleen deze straling wordt bijna volledig weer gereflecteerd door mist/wolken (LWD). Opvallend is dat de temperatuur op 200m hoogte zojuist ook weer flink is gedaald. Het lijkt alsof de luchtlagen weer gekoppeld worden, net zoals gistermiddag het geval was door thermiek. Echter indien dit het geval is, dan zou menging van lucht plaatsvinden en zouden de temperaturen in de lagere luchtlagen plots moeten stijgen. Er lijkt iets anders aan de hand. Een mogelijk verklaring zou kunnen zijn dat doordat het in het westen van het land en boven zee 's nachts veel minder sterk afkoelt, de inversie hier minder ver heeft kunnen dalen. Deze lucht wordt nu geadvecteerd over Cabauw.
Groeten,
Bas
*Korte toelichting op de straling:
LW=long wave
SW=short wave
D=downward
U=upward
De zon produceert voornamelijk kortgolvige straling. SWD is dus de inkomende zonnestraling, en SWU de uitgaande (gereflecteerde en/of verstrooide) zonnestraling. De langgolvige straling is de warmtestraling van de aarde zelf. Het verschil in golflengte tussen deze twee heeft te maken met de temperatuur van de bron van de straling, voor kortgolvige straling is dit de zon, voor de langgolvige straling is dit de aarde zelf. Zie eventueel Wikipedia, 'Wet van Wien'.