Wat is een orkaan?

Wat is een orkaan?

Raymond Klaassen
Raymond Klaassen
Raymond Klaassen 7 september 2023 10:00 uur
Laatste update: 3 oktober 2023 17:25 uur
Een orkaan is een tropisch weersysteem waarbij windsnelheden voorkomen van meer dan 117 km/uur.

Zware orkanen kunnen veel schade en slachtoffers veroorzaken. Orkanen moeten niet verward worden met tornado’s. Die zijn over het algemeen veel krachtiger dan orkanen, maar veel kleiner en vaak maar een paar honderd meter in doorsnee.

Orkanen zijn grote weersystemen die vanuit de ruimte makkelijk herkenbaar zijn. Ze kunnen meer dan 1000 kilometer in doorsnee worden.

Een orkaan kunnen we opdelen in drie hoofdsegmenten. Van binnen naar buiten zijn dat: het oog, de eyewall en het buitengebied. In het oog staat nauwelijks wind en is het vrij helder weer. In de eyewall worden we geconfronteerd met het meest heftige weer en de hoogste windsnelheden. In het buitengebied staat ook veel wind en zijn er banden met zware neerslag, maar naarmate je meer van het oog af komt wordt de wind en het weerbeeld minder intens. In de meest intense neerslagbanden kunnen ook tornado’s worden waargenomen. 

Bij een gemiddelde orkaan is het windveld zo’n 500 kilometer breed, maar het gebied waar daadwerkelijk orkaankracht wordt gemeten is vaak niet breder dan 100 kilometer vanaf het oog gezien. 

Tropisch cycloon

Een tropische systeem is een afgesloten circulatie met een warme kern die boven tropische of sub-tropische wateren ontstaat. Er zijn geen fronten aan het systeem verbonden. Onder tropische systemen worden tropische depressies, tropische stormen en orkanen verstaan.

Verschil tussen orkaan, tyfoon en cycloon

Orkanen, tyfonen of cyclonen, het is feitelijk allemaal hetzelfde. De naam heeft te maken met de regio waar de storm ontstaat. We spreken van orkanen als ze ontstaan op de Atlantische Oceaan of boven de oostelijke helft van de noordelijke Grote Oceaan. Een tyfoon is feitelijk hetzelfde als een orkaan alleen is de storm dan ontstaan in de westelijke helft van de Grote Oceaan. Op de Indische Oceaan spreken we van cyclonen. 

Speel deze video af

Hoe ontstaat een orkaan

Voordat een orkaan kan ontstaan moet er eerst aan een aantal voorwaarden worden voldaan:

  • De temperatuur van het zeewater moet zo'n 27 ºC zijn over een diepte van tenminste 50 meter.
  • De bovenlucht moet een stuk kouder zijn waardoor de atmosfeer onstabiel wordt en de warme lucht kan opstijgen.Tijdens het opstijgen condenseert de lucht en komt er latente warmte vrij. Dit is de energie voor het verder ontwikkelen van de storm. Door de opwarming zet de verticale luchtkolom uit en dat zorgt voor een luchtdrukdaling aan het aardoppervlak en een toename van de horizontale luchtdrukgradiënt. Met andere woorden het gaat harder waaien. Er wordt nu nog sneller vochtige lucht richting de kern gestuurd en omhoog gestuwd. Het is zo een zelfversterkend systeem en zolang de latente warmte veel en snel vrij komt zal de storm alleen maar heviger worden. Een tropische storm heeft door dit proces een warme kern. De stormen die op onze breedte voorkomen zijn eigenlijk altijd stormen met een koude kern. Die stormen krijgen hun energie van de interactie tussen twee luchtsoorten. Hier zijn altijd fronten bij betrokken in tegenstelling tot tropische stormen die frontenloos zijn. 
  • De corioliskracht moet merkbaar zijn zodat er daadwerkelijk een circulatie en een lagedrukgebied ontstaat. Net rond de evenaar is de corioliskracht niet sterk genoeg. De regio's zo’n 500 kilometer noord of zuid van de evenaar zijn de beste gebieden om een orkaan te laten ontstaan.

Als we aan bovenstaande drie voorwaarden voldoen kan er een tropische depressie ontstaan. Dit is een lagedrukgebied waar het stevig waait, maar er is nog geen sprake van een orkaan.

De tropische depressie kan bij ideale omstandigheden wel verder uitgroeien tot een tropische storm en daarna mogelijk een orkaan worden als de atmosfeer aan nog een aantal voorwaarden voldoet:

  • De lucht moet vochtig genoeg zijn op hogere niveau's zodat er zware onweersbuien kunnen ontstaan. Het mag duidelijk zijn dat de lucht niet te droog mag zijn in de onderste helft van de atmosfeer. Droge lucht zorgt er voor dat vloeibaar water weer verdampt. Bij het verdampingsproces treedt juist afkoeling op waardoor de warme kern van de orkaan wordt aangetast. Ook kan het voor stabilisatie van de atmosfeer zorgen waardoor diepe convectie niet meer mogelijk is. 
  • Er moet sprake van windschering (engels windshear) zijn. Dit betekent dat de wind op verschillende hoogtes verschilt van kracht en richting. Het systeem kan zichzelf nu gaan versterken en waardoor er uiteindelijk een orkaan kan ontstaan. De windschering mag niet te sterk zijn! Is de windshear groot dan zal het eerder beschreven proces kapot worden gemaakt omdat er bijvoorbeeld te veel koude lucht van buitenaf het systeem in wordt geblazen. Daarnaast zorgen grote windsnelheden op hoogte er ook voor dat de verticale luchtstroom wordt verstoord. 

Op de Atlantische oceaan zien we vaak de volgende stappen bij de vorming van een orkaan. Zware geclusterde onweersbuien trekken van het Afrikaanse vasteland westwaarts de oceaan op. Daar worden de buien geconfronteerd met de ideale omstandigheden. Er ontstaat een zogenaamde tropische golf die kan gaan roteren. De motor van de tropische cycloon is ontstaan. Wanneer er windsnelheden van 20 knopen (37 km/uur) worden gemeten spreekt men van een tropische depressie, de lichtste vorm van een tropische cycloon. Als die doorgroeit naar 35 knopen (65 km/uur) wordt het een tropische storm. Bij 64 knopen (118 km/uur) spreekt men van een orkaan. 

Einde van de orkaan

Wanneer aan een of meer voorwaarden niet meer kan worden voldaan zal de orkaan snel ik kracht afnemen en uiteindelijk verdwijnen. De belangrijkste redenen dat een orkaan afzwakt en verdwijnt zijn: 

  • Het aan land komen van een orkaan waardoor de voeding van warm zeewater stopt. 
  • Bergketens op bijvoorbeeld een tropisch eiland die de verticale stromingen door de war schoppen.
  • Verandering van bovenluchtpatroon hetgeen kan leiden tot meer windshear.
  • Te noordelijke koers (noordelijk halfrond) waardoor de aanvoer van warm zeewater stopt.

De baan van een orkaan op de Atlantische Oceaan

Voor verreweg de meeste orkanen op de Atlantische Oceaan geldt dat ze voor de westkust van Afrika ontstaan als tropische depressies. Vervolgens trekken de systemen met de passaatwinden mee richting het Caribisch gebied. Als de omstandigheden goed zijn kunnen ze aanzwellen tot een orkaan.

Tijdens de tocht over de oceaan worden de orkanen bij ideale omstandigheden sterker. Vervolgens trekken ze over of vlak langs de Caribische eilanden waarna ze vaak afbuigen richting het noorden. Zo  kunnen ze dan het Amerikaanse vaste land optrekken of oostelijker blijven en boven de oceaan blijven.

In beide gevallen verliezen ze uiteindelijk hun kracht doordat de motor geen brandstof meer krijgt. Boven land is geen vocht en de noordelijke oceaan wordt geleidelijk te koud en er geen zeewater van 27 graden meer is.

Klik op het plaatje voor een vergroting.

Soms buigt de orkaan zover af naar het noorden dat hij in een afgezwakte vorm in een westelijke stroming wordt opgenomen en naar West-Europa wordt gevoerd. Wij krijgen dan in onze omgeving te maken met een lagedrukgebied dat regen en veel wind brengt. We spreken dan niet meer van een orkaan. In de media spreken we vaak van “De restanten van orkaan X zorgen in de loop van de week voor slecht weer.” 

Het oog van een orkaan

Kenmerkend voor een goed ontwikkelde orkaan is het oog. Dit is het centrum van de storm waar nauwelijks wind staat en geen wolken zijn. Het oog is meestal zo’n 30 tot 50 kilometer in doorsnee. Het oog kan ontstaan doordat de roterende wind in het centrum van de storm ervoor zorgt dat er geen interactie meer optreed met de luchtstromen in de wolkenmuur aan de rand van het oog, de eyewall. Er is als het ware een uitgebalanceerde, afgesloten centrifuge ontstaan. In het oog is sprake van een dalende luchtbeweging (subsidentie). De dalende lucht warmt aan en droogt uit hetgeen voor de brede opklaringen zorgt.

De Hurricane Hunter in het oog van Epsilon. de Eyewall is fenomenaal mooi te zien.

Op satellietfoto’s is een oog altijd goed herkenbaar. Aan de rand van het oog bevindt zich de eyewall. Dit is het deel van de orkaan met het slechtste weer en de hardste wind. Deze muur van wolken kan wel 20 kilometer hoog worden en in deze wolken beweegt de lucht met 100 tot 150 km/uur omhoog. Het is het gevaarlijkste gebied van de orkaan, maar beslaat nog geen 4 procent van de totale omvang van de orkaan.

Buiten de eyewall bevinden zich de regenbanden die rond storm circuleren. Uit deze banden kan het flink plenzen en is er een risico op tornado's. Wind is niet het enige gevaar bij een orkaan. Ook intense regenval die tot overstromingen en aardverschuivingen kunnen leiden mag niet onderschat worden.

Eyewall replacement

Bij zware orkanen (categorie 3 of hoger) kan bij ideale omstandigheden de muur van wolken rond het oog vervangen worden. Dit noemen we een eyewall replacement. Dit gebeurt als een regenband die zich buiten de eyewall bevindt sterker wordt en een nieuwe ring van onweersbuien wordt rond de oude eyewall. Vervolgens ‘slokt’ deze nieuwe eyewall de oude eyewall op.

Wat een eyewall replacement op gang helpt is nog niet helemaal duidelijk. Er zijn verschillende theorieën maar geen enkele is helemaal sluitend. Het is wel duidelijk wat er gebeurt als het proces op gang is gekomen.

Warm zeewater is een must voor de motor van de orkaan. Onder de eyewall is het warme zeewater door de intense neerslag kouder geworden. Echter door de inwaartse windstromen rond de kern van de orkaan wordt er toch warm water aangevoerd waardoor de orkaan kan blijven bestaan. Wanneer er een tweede ring van zware onweersbuien is ontstaan rond de oude eyewall wordt de aanvoer van warm zeewater naar het centrum van de orkaan afgesneden. De eerste eyewall zal zo gaan instorten en vaak verdwijnt ook het oog enige tijd. Op hetzelfde moment kan de nieuwe eyewall wel groeien. Tijdens dit proces zal de sterkste wind in kracht afnemen, maar zal het oog van de orkaan groeien evenals het gebied waarin de hoogste windsnelheden en het meest extreme weer wordt gemeten. En wanneer de nieuwe eyewall de plaats van de oude heeft ingenomen kan de orkaan bij aanhoudende ideale omstandigheden weer in kracht toenemen en zelfs sterker worden dan voorheen. 

Tyfoon Wupti met een klassieke eyewall replacement

Eyewall replacements die relatief kort voor een landfall gebeuren kunnen voor extra veel schade zorgen doordat de storm opeens veel groter is geworden en een groter gebied belast. Een goed voorbeeld is orkaan Katrina die in de Golf van Mexico nog een eyewall replacement onderging vlak voordat deze landfall maakte bij New Orleans in de buurt. 

Orkaanseizoen

Het orkaanseizoen op de Atlantische Oceaan loopt van 1 juni tot en met 30 november. Statistisch gezien zijn verreweg de meeste orkanen actief in de periode half augustus en begin oktober. De absolute piek is rond 10 september.

Gevolgen orkanen

Orkanen veroorzaken extreme weersomstandigheden. De wind speelt natuurlijk een rol, maar ook veel neerslag en hoge golven kunnen voor zeer grote problemen zorgen.

Ook de enorme hoeveelheid neerslag die een orkaan kan produceren, soms wel 500 tot 1000 mm in een etmaal, zeker als een orkaan niet snel beweegt. Door de neerslag zijn overstromingen waarschijnlijk. Vaak kunnen rivieren en riolen het vele water niet afvoeren. Daarnaast is het zo dat in bergachtig gebied aardverschuivingen en modderstromen kunnen optreden die hele delen van infrastructuren vernietigen en voor veel slachtoffers kunnen zorgen. In de neerslagbanden komen tornado’s voor die lokaal voor nog veel meer verwoestingen kunnen zorgen. De zwaarste orkanen kunnen voor miljarden euro’s schade zorgen. 

Indeling orkanen

Op basis van de windsnelheden zijn de tropische cyclonen ingedeeld in een categorieën. Hieronder staat de Saffir-Simpson schaal zoals die bedacht is door stormschadeconsultant Herb Saffir en meteoroloog Bob Simspon. De schaal werd voor het eerst in 1969 geïntroduceerd.

De laatste jaren is er wel eens geopperd om een categorie 6 orkaan te introduceren vanaf 280 of 290 km/uur. Irrma, de orkaan die in 2017 Sint Maarten vrijwel met de grond gelijk maakte zou in aanmerking komen voor een Categorie 6 label. Volgens Robert Simpson is dit echter niet nodig. De schaal is ontworpen voor de mate van schade aan door mensen gemaakte objecten en bij windsnelheden boven de 251 km/uur ontstaat er in vrijwel alle gebouwen al ernstige schade.

Naamgeving

Voor heldere communicatie is halverwege de 20e eeuw afgesproken om orkanen namen te geven. zo kon er geen verwarring ontstaan over welke storm er werd bedoeld de berichtgeving. Voor de namen worden lijsten gebruikt. Er zijn zes lijsten die rouleren. Na zes jaar wordt de eerste lijst weer gebruikt. Als er een tropische storm is ontwikkeld krijgt deze een naam. Mocht de storm zich ontwikkelen tot orkaan dan verandert de naam niet. Als de tropische storm of orkaan afzwakt en de windsnelheid onder de 63 km/uur komt verdwijnt de naam van de kaart. De eerste storm in het jaar krijgt een naam die begint met een A, de tweede met een B, etc. Mochten alle namen vergeven zijn voor dat jaar dan schakelt men over op een reserve lijst. Dit is pas tweemaal nodig geweest.

3 orkanen tegelijk actief: Katia (A), Irma(B) en Jose(C) Bij Katia is het oog verdwenen.

Als een orkaan veel schade en slachtoffers eist wordt de naam door de WMO (Wereld Meteorologische Organisatie) van de lijst geschrapt en vervangen door een nieuwe naam. De naam wordt dan'retired'. Hergebruik van de naam kan erg gevoelig liggen bij nabestaanden en slachtoffers. Om deze reden zijn in 2017 maar liefst 4 namen geschrapt: Harvey, Irma, Maria en Nate. De namen worden vervangen door Harold, Idalia, Margot en Nigel en zullen voor het eerst in 2023 op de weerkaart verschijnen.

De namenlijsten voor de orkanen op de Atlantische Oceaan. In 2029 begint men weer met de lijst van 2023.

Over de hele wereld worden per bassin of delen daarvan andere namen gebruikt. Alle naamlijsten zijn terug te vinden op deze wiki-pagina.

Backup namenlijst

Wanneer een lijst helemaal gebruikt is en er in het seizoen nog meer stormen van naam ontstaan werd het Griekse alfabet gebruikt. Dit is tweemaal nodig geweest, in 2005 en 2020. Na 2020 is men afgestapt van het de Griekse letters omdat de namen teveel op elkaar leken. Men heeft nu een reserve lijst ontwikkeld die ieder jaar ingezet kan worden. Zie ook: Griekse letters taboe.

Orkanen en klimaatverandering

Er wordt veel gespeculeerd over de gevolgen die de klimaatverandering heeft op het ontstaan en de intensiteit van orkanen. Wetenschappers zien niet direct een toename of afname van het aantal orkanen. Waar ze wel zeker van zijn is dat orkanen heviger en intenser zullen worden. De belangrijkste redenen die hiervoor worden gegeven zijn: 

Hogere zee-watertemperaturen zorgen voor meer energie en hogere windsnelheden waardoor de kans op categorie 4 en 5 orkanen groter wordt. Ook worden orkanen natter omdat warmere lucht meer waterdamp kan bevatten. Orkanen kunnen door de opwarming 10 tot 15 procent meer neerslag produceren. 

Door de opwarming van het zeewater wordt ook verwacht dat tropische systemen op hogere breedtegraden kunnen overleven. De koers van de stormen en orkanen kan zo geleidelijk anders worden.

Door de zeespiegelstijging worden orkanen die aan land komen nog gevaarlijker voor kustgebieden. Overstromingen door de stormvloed zijn intenser en kunnen dieper in het land komen in gebieden waar geen of nauwelijks kustbescherming is. 

Door de opwarming zijn grootschalige stromingspatronen ook aan verandering onderhevig. Men vermoed dat dit een reden kan zijn voor het trager bewegen van orkanen waardoor extreem weer langer bij een gebied blijft hangen. 

De kans dat orkanen voor meer schade en leed gaan zorgen is dus groot omdat het gebied van impact groter wordt en omdat de orkanen intenser zullen worden. Daarnaast zien we ook dat juist in kustregio’s de afgelopen decennia veel ontwikkelingen zijn geweest. Meer mensen zijn zich gaan vestigen in deze regio’s en waardoor de kans op schade aan bezittingen veel groter is geworden. In de afgelopen jaar is het aantal bewoners dat in kustregio’s woont die gevoelig zijn voor orkanen met 192 procent toegenomen!

Files en vertragingen