Supercells, storm op zijn extreemst

[Jan van Ooijen]

Supercells, storm op zijn extreemst

De grootste, krachtigste en langdurigste vorm van een onweer heeft een toepasselijke naam : "supercell". Supercells kunnen tornado's voortbrengen, grote hagelstenen, gevaarlijke windstoten of overstromingen, maar ook bliksem, misschien wel het grootste gevaar. Karakteristiek voor deze stormen zijn roterende winden die opstijgen in de storm : een "mesocycloon".

Supercells hebben een uniek karakter
Grote, langdurige onweerssystemen of "supercells" zijn verantwoordelijk voor de sterkste tornado's, grote hagelstenen en gevaarlijke windstoten. Sommige algemene kenmerken helpen om een supercell vanop afstand te herkennen. Lucht die in de storm opstijgt met snelheden van meer dan 250 km/u geeft hem een hard, bloemkoolachtig uitzicht. De opstijgende lucht draait, wat sommige wolken er doet uitzien als een kurkentrekker. Bovenop de zuil van stijgende lucht vormt zich een koepelwolk, een "overshooting" top, ook met een hard uitzicht. Tornado's, zeker de grote, dalen uit de supercell neer nabij de rand van het regenvrije gedeelte van het onweer.


_{Doorsnede van een supercel.}

Miljoenen kleine waterdruppels en ijskristallen die we als wolk zien, verbergen veel van de actie die gebeurt binnenin een supercell-onweer. Maar het uitzicht van de wolk helpt ons voor te stellen wat we niet kunnen zien. De roterende stijgende zuil van lucht - of de "mesocycloon" is het hart van de supercell. De mesocycloon maakt dat zo'n onweer verschilt van zijn zwakkere broers. Zoals elk onweer, heeft een supercell warme, vochtige lucht nodig in de onderste laag van de atmosfeer. Veel koudere lucht daarboven en iets dat de lucht nabij de grond een opwaartse 'zet' geeft. Soms is deze 'zet' niet meer of minder dan warme lucht die opstijgt omdat die lichter is dan de omgevingslucht. Opstijgende warme lucht schiet omhoog zoals een warmeluchtballon, waar de omgevingslucht koud is. Hoe groter het temperatuursverschil, hoe meer energie de stijglucht heeft. Als de waterdamp in de stijglucht condenseert in wolkdruppels of ijskristallen, geeft hij warmte vrij, die de kracht van het onweer doen toenemen.

Elk onweer wordt gevoedt door een temperatuursverschil en de warmte vrijgegeven door de vochtige lucht die tot wolken verdampt. Om een supercell te worden, heeft een onweer sterke wind nodig die vanuit verschillende richtingen op verschillende hoogtes hoog boven de grond. De juiste combinatie van windsnelheden en veranderende richtingen geeft de opstijgende lucht de draaiende beweging van een mesocycloon. Dit alles creëert een complex patroon van stijgende en dalende lucht dat verhindert dat vallende regen en hagel terug in de stijglucht valt. Een normaal onweer wordt immers gewurgd, meestal in minder dan een half uur tijd, omdat er regen valt in de opstijgende warme lucht. Dit breekt de 'brandstoftoevoer' (warme lucht) van het onweer af. Een supercell kan het uren volhouden, terwijl hij honderden kilometers voortbeweegt. De draaibeweging van de stijgende lucht in de mesocycloon helpt tornado's extra kracht te geven. Wetenschappers proberen nog altijd uit te dokteren hoe dat exact in elkaar zit.

Stijgende lucht in de mesocycloon met snelheden van 250 km/u zorgen voor het harde, bloemkoolachtige uiterlijk van een supercell. Het is zelfs zo dat élke wolk met zo'n uitzicht te maken heeft met snelle stijgwind, hoewel waarschijnlijk niet zo snel als in een supercell. Terwijl de lucht stijgt koelt hij af, zodat de vochtigheid van deze lucht condenseert in kleine wolkdruppels. In snel stijgende lucht, vormen deze druppels echter geen ijskristallen zelfs wanneer de temperatuur onder het vriespunt zakt. De miljoenen kleine druppels reflecteren veel licht, en daardoor lijkt de wolk zo stevig. In delen van wolk, waar de lucht niet stijgt, of stopt met stijgen, veranderen de waterdruppels wél in ijskristallen, die groter zijn dan de waterdruppels. Dezelfde hoeveelheid water zal veel minder grote ijskristallen voortbrengen dan kleine waterdruppels. De ijskristallen reflecteren minder licht, en geven de wolk een zachter uiterlijk. Soms, maar niet altijd, zorgt de draaibeweging van de stijglucht voor een verdraaide, kurkentrekkerachtige wolk. Soms ook wordt dit verborgen door de wolken errond.

Als de lucht snel genoeg stijgt, schiet hij over het peil waar hij normaal zou stoppen met stijgen. Dit geeft de koepel bovenop de zuil van stijglucht. In een zwakker onweer kunnen zo'n koepels komen en gaan, of zien ze er zacht uit. Maar als de koepel langer duurt dan zo'n 10 minuten en als hij er hard uitziet, is het onweer waarschijnlijk een supercell. Vanonder een onweer waarin de lucht stijgt, valt er geen regen. Vandaar dat tornado's zich vormen in een regenvrij gebied. Tornado's bestaan uit stijgende lucht. Maar andere sterke wind kan naar onder schieten vanuit een onweer of zelfs vanuit relatief kleine buien. Zulke valwinden of 'microbursts' kunnen snelheden hebben van meer dan 160 km/u, en kunnen evenveel schade aanrichten als zwakke tornado's.

Supercells zie je het best op de westelijke 'Plains'. Verder oostwaarts, waar de lucht vochtiger is, zal nevel of andere wolken meestal een supercell verbergen. Het beste zicht op een supercell krijg je vanuit een passagiersvliegtuig.
Piloten blijven uit de buurt van een supercell. Straalvliegtuigen vliegen gewoonlijk op hoogtes van 10 ?  12.000 meter. De top van een supercell kan een hoogte bereiken van 18 ?  20.000 meter. Vanuit een veilige passagiersstoel kan je dikwijls zien hoe een supercell uitstijgt boven de andere wolken. Vanuit de lucht zien ze er vredig uit, maar dat is slechts schijn : op de grond veroorzaken ze misschien tornado na tornado, hagelbollen zo groot als pompelmoezen en valwinden van 160 km/u...

Bron Roland Robert

[hj32]

goed en leerzaam stuk