Hoe ontstaat een storm in westcirculatie?

Hoe ontstaat een storm in westcirculatie?

Raymond Klaassen
Raymond Klaassen
Raymond Klaassen 1 oktober 2024 12:31 uur
Laatste update: 3 oktober 2024 16:44 uur
Met name in het winterhalfjaar kunnen stormen ontstaan. De meest voorkomende stormen ontstaan boven de Atlantische Oceaan in een sterke westcirculatie.

Met name in het winterhalfjaar kunnen stormen in West-Europa een belangrijke rol spelen in het weer. De meest voorkomende stormen in ons gebied zijn de stormen die boven de Atlantische Oceaan in een sterke westcirculatie ontstaan bij de scheiding tussen twee luchtsoorten.

Als we het over een westcirculatie hebben bedoelen we een weerpatroon met een overheersende westenwind. Deze wind is prominent aanwezig in grote delen van het noordelijk halfrond en dan met name ook tussen de 30 en 60 graden noorderbreedte.

Ook op hoogte vinden we dat patroon vaak terug. Een band met hoge windsnelheden die zich manifesteert grofweg tussen 10 en 15 kilometer hoogte en van west naar oost waait.

Zo een band met hoge windsnelheden noemen we een straalstroom (in het Engels jetstream) waarbij windsnelheden met gemak boven 200 kilometer per uur uitkomen. Een krachtige straalstroom kan van groot belang zijn voor het ontstaan van stormen op de Atlantische Oceaan.

Van onstabiele golf tot stormdepressie

Niet alleen de westcirculatie met een sterke straalstroom is van belang. Ook moet er een duidelijke scheiding zijn tussen een warme en koude luchtmassa. Op de scheiding van deze twee luchtsoorten is een actief front aanwezig. Een dergelijk front kenmerkt zich door wolken en neerslag.

Bij de vorming van een storm op de Atlantische Oceaan zien we koude lucht uit de poolstreken botsen met warme vochtige lucht uit de subtropen.

Daar waar de luchtsoorten botsen zakt de koudere lucht onder de warme lucht en de warme lucht opwaarts bewegen, afkoelen en condenseren. Zo ontstaan er wolken en neerslag. 

Omdat de atmosfeer niet stil staat, maar er in dit geval juist een westcirculatie gaande is kunnen er in de frontale band onstabiele golfjes ontstaan. Deze kunnen het begin zijn van cyclogenese, de vorming van een lagedrukgebied.

Sommige golfen kunnen verder uitslaan waardoor er een depressie kan ontstaan. Dit gebeurt met name als er in de bovenlucht een divergent patroon aanwezig is, waardoor opwaartse bewegingen worden versterkt. De golf kan zo verder uitslaan en temperatuuradvecties komen beter op gang. Er ontstaat een knik (een golftop) in het front, met de punt noordwaarts gericht.

Invloed van de straalstroom

De straalstroom kan het proces nog verder versterken. Een bepaald deel van de straalstroom moet zich dan boven de uitslaande golf bevinden. We bedoelen dan de rechteringang  (RI) of linkeruitgang (LU) van de straalstroom. In deze gebieden is sprake van een sterk divergent patroon waardoor lucht horizontaal “wegloopt”. Als dit ongestraft zou doorgaan zou er een vacuüm ontstaan. Lucht moet dus worden aangevoerd en dat gebeurt van onderaf. Er ontstaat zo een versterkte stijgende luchtbeweging waardoor de luchtdruk aan de grond verder daalt. Dit is typisch voor depressievorming. Hoe lager de druk wordt hoe sterker de circulatie rond het lagedrukgevied op gang komt.

De L en H bevinden zich aan de grond.

Nog meer vochtige en warme lucht wordt zo vanuit het zuiden naar het noorden getransporteerd en vanuit het noorden wordt meer koude lucht naar het zuiden verplaatst. Het temperatuurverschil neemt toe en het hele proces kan zich verder versterken.

Ondertussen beweegt het totale systeem door de sturende westcirculatie uitdiepend verder richting Europa. Uiteindelijk kan een goed ontwikkeld lagedrukgebied wel uitdiepen tot een kerndruk van 950 hPa of lager. De systemen kunnen dan met gemak windsnelheden van 10 of 11 Bft meenemen. Met name bij Ierland en Groot-Brittannië kunnen deze stormdepressies met zeer hoge windsnelheden gepaard gaan. Veel regen (of sneeuw in koudere situaties) horen bij deze stormen net als zeer hoge golven die tegen Ierse en Franse kust beuken. 

Dergelijke depressies die ontstaan in op de scheiding van luchtsoorten noemen we ook wel extratropical cyclonen.

Voorbeeld van een extratropical cycloon boven de noordelijke Atlantische Oceaan. Bron NOAA.

Occluderen

Het verder uitslaan van de golf stopt op het moment dat het front gaat occluderen. Het koufront haalt dan het warmtefront in en de warme lucht verdwijnt van het aardoppervlak. Dit gebeurt het eerste bij de golftop. Door het verdwijnen van de warme lucht aan het oppervlak wordt het temperatuurverschil tussen de luchtsoorten een stuk kleiner. Dit werkt remmend op het proces en de depressie start geleidelijk met opvullen. 

Restanten van tropische stormen en orkanen

Orkaan Kirk buigt al snel af naar het noorden en kan later mogelijk voor storm gaan zorgen in delen van West Europa.

Niet alle stormen die vanaf de oceaan onze regio aandoen hebben een oorsprong zoals hierboven beschreven. Het kan ook voorkomen dat restanten van een orkaan of tropische storm worden opgepakt door de straalstroom. Deze systemen noemen we tropische cyclonen.

Bij dergelijke lagedrukgebieden is er geen sprake van een frontaal systeem met grote temperatuurverschillen, maar is latente warmte die vrij komt bij condensatie de belangrijkste oorzaak van het ontstaan de storm. Deze systemen hebben ook een zogenaamde warme kern in tegenstelling tot stormdepressie die ontstaan bij het uitslaan van een frontale golf. Deze systemen hebben een houde kern.

Soms zijn het de restanten van orkanen die al huis hebben gehouden in het Caraïbisch gebied of het zuidwesten van de VS, maar het kunnen ook systemen zijn die al eerder afbuigen en de Caraïben niet halen.

Hoewel meestal de meeste energie al uit het systeem verdwijnt als hij afbuigt naar het noorden omdat de brandstof (warm zeewater) niet voorhanden is, kan een dergelijke storm toch weer opleven als de vochtige warme kern in de bovenlucht in contact komt met koude lucht uit het noorden. De temperatuurgradiënt neemt zo toe waardoor de depressie kan intensiveren. Ligt de jetstream ook nog eens goed gepositioneerd dan kan het systeem nog sneller uitdiepen.

Veel regen, veel wind, forse windstoten en hoge golven zijn het gevolg. Als alle ingredienten voor handen zijn kan zo een storm uitgroeien tot een zware storm en is ook nog orkaankracht mogelijk, 10-12 Bft.

Nog even de verschillen tussen tropische cyclonen en extratropical cyclonen op een rij.

Onderdeel van een groot geheel

Atlantische depressies zijn een belangrijk onderdeel van de globale circulatie en sturen warme lucht naar de polen. Ze spelen zo een cruciale rol in de regulatie van het klimaat op aarde.

Neerslagverwachting Harmonie

Bekijk hieronder de neerslagverwachting van het Harmonie weermodel voor de komende 48 uur. Meer weerkaarten bekijken doe je op I'm Weather

Files en vertragingen