De kunst der weersvoorspelling
Door Ontwaakt!-correspondent in Honduras
WAARSCHIJNLIJK luistert u elke dag naar het weerbericht, in het besef dat bijna alles wat u doet, door het weer beïnvloed wordt. Hebt u zich echter ooit wel eens afgevraagd hoe het mogelijk is zoiets veranderlijks als het weer te voorspellen?
Anderszins kan men zich afvragen hoe het komt dat de weerman het zo vaak bij het verkeerde eind heeft. Voor wat meer begrip daaromtrent is enige kennis van de aard en oorzaken van het weer onontbeerlijk.
Boven het aardoppervlak strekt zich de atmosfeer tot honderden kilometers in het luchtruim uit. Waar we ons echter bij het weer om bekommeren is de onderste laag, de „troposfeer” genaamd, met een dikte van 10 tot 15 kilometer en een volume van ca. vijfduizend biljoen ton lucht, die de ruimte vormt waarbinnen alle weersprocessen zich afspelen. Drie belangrijke aspecten van de atmosfeer zijn bij het weer betrokken — de temperatuur, de luchtdruk en de vochtigheid.
De temperatuur
De fundamentele oorzaak van al het weer is de ongelijkmatige verwarming van de atmosfeer door de straling van de zon. De oorzaak hiervan moet gezocht worden in het feit dat de atmosfeer zelf doorzichtig is en vrijwel alle zonnestraling doorlaat en daardoor weinig stralingsenergie absorbeert of opneemt. Op het aardoppervlak echter wordt de zonnestraling in wisselende hoeveelheden teruggekaatst of geabsorbeerd. Water kaatst veel licht terug, terwijl land, vooral donkergekleurde grond, heel wat licht absorbeert. Wordt er veel licht geabsorbeerd, dus veel stralingsenergie opgenomen, dan wordt het oppervlak warmer; wordt er veel teruggekaatst, dan blijft het oppervlak relatief koel.
De gebieden rond de evenaar ontvangen veel meer warmte doordat de zonnestraling daar vrijwel loodrecht invalt. In de poolstreken valt het zonlicht veel schuiner in; het strijkt daar langs het oppervlak, zodat de warmte-energie in een bundel straling over een veel groter oppervlak wordt „uitgesmeerd” dan aan de evenaar. Bovendien kaatst de sneeuw aan de polen een groot deel van de zonnestraling terug. Als gevolg van dit alles is het aan de polen kouder. De temperatuurverschillen die door dit proces — ook wel „insolatie” of bezonning geheten — ontstaan, zetten een hele keten van reacties in beweging, waaraan wij de grote variaties in ons weer te danken hebben.
De luchtdruk
Een belangrijke factor daarbij spelen de veranderingen in de luchtdruk. Aangezien lucht bij een hogere temperatuur minder dicht en dus ook minder zwaar is dan koelere lucht elders, gaat ze bij verwarming stijgen. En het is deze beweging waardoor tussen verschillende gebieden drukverschillen ontstaan.
Een barometer, die het gewicht meet van de atmosfeer boven hem, zal onder een opstijgende warme luchtkolom — die bezig is de koelere en zwaardere lucht boven zich weg te dringen — een lage druk aanwijzen, terwijl daarentegen een dalende kolom koude lucht een hogere druk zal veroorzaken. Door deze drukverschillen gaat er een luchtstroom waaien, van het gebied met hoge druk naar het gebied met lage druk. Het is hetzelfde als wanneer een opgeblazen ballon aan één kant wordt opengemaakt. De onder hoge druk staande lucht binnen de ballon stroomt naar het omringende gebied met lagere druk. Hoe groter het drukverschil, hoe harder de wind. En ditzelfde beginsel doet zich ook gelden op wereldomvattende schaal.
De warme lucht bij de evenaar stijgt op en beweegt zich naar de polen. De koude poollucht wordt naar beneden getrokken in de richting van de evenaar. De draaiing van de aarde verdeelt deze stromingen nog in oostelijke en westelijke winden, afhankelijk van de hoogte- en breedtegraad waarop ze waaien.
Deze wereldomvattende luchtbewegingen in verschillende richtingen veroorzaken turbulente bewegingen op die plaatsen waar de hoofdstromen tegen elkaar botsen. Bovendien zijn er nog zijdelingse effecten van de topografie — de onregelmatige vorm van de continenten en het ingewikkelde patroon van bergen en vlakten, woestijnen en wouden.
De vochtigheid
Luchtmassa’s die over het aardoppervlak bewegen, nemen vocht op. Het meeste hiervan is water uit de oceanen, hoewel ook een gedeelte afkomstig is van natte aarde. Aangezien warme lucht een groter vochtopnemend vermogen bezit dan koude lucht, hebben luchtmassa’s die naar gebieden met lagere luchtdruk worden getrokken, een relatief hoger vochtigheidsgehalte. Het feit dat waterdamp lichter weegt dan een overeenkomstige hoeveelheid droge lucht, draagt nog extra tot de lichtheid van de opstijgende warme lucht in lagedrukgebieden bij.
Maar wat gebeurt er wanneer vochtige lucht opstijgt? De druk neemt af, de lucht zet uit en koelt af. Zet die temperatuurdaling zich voort tot het niveau waarop de lucht verzadigd raakt van waterdamp, dan begint het water zich te condenseren in druppels of ijskristallen, die wolken vormen. Hieruit kan sneeuw of regen vallen. De aldus gedroogde lucht daalt in hogedrukgebieden weer neer en brengt daar mooi weer.
De weerkaart
Meteorologen geven zich rekenschap van de wisselende temperatuur, druk en vochtigheidstoestand van de lucht. Op elk weerstation zijn instrumenten aanwezig om deze te meten. Een weerman bestudeert ook de windrichting en -snelheid, de aard van de wolken, de helderheid, of het geregend of gesneeuwd heeft en hoeveel.
Deze gegevens worden bijeengevoegd voor vergelijking met die van andere stations. Ter vergemakkelijking hiervan is er een bepaald uur (volgens de tijd van Greenwich) waarop alle stations de benodigde informatie verstrekken.
De waarnemer moet in gedachten houden dat de barometerdruk bij hetzelfde weer afneemt met de hoogte. Een hoogteverschil van 300 meter veroorzaakt al grotere barometerverschillen dan de meest bizarre weersveranderingen. Voor elk station moet dus een hoogtecorrectie worden toegepast om de waarden een gemeenschappelijke basis te geven, namelijk alsof ze zijn gemeten op zeeniveau.
Met behulp van zulke gedetailleerde informatie afkomstig van weerstations over een uitgestrekt gebied, zet de meteoroloog tekens op een kaart, in een speciale „taal”, ontworpen door de Internationale Meteorologische Organisatie. In die taal verschijnt de informatie niet in woorden, maar in een cijfercode, wat de uitwisseling van gegevens tussen de land- en zeestations van diverse landen door de wegvalling van het taalprobleem erg vereenvoudigt. Daarna worden er weerkaarten getekend met grillig verlopende lijnen, zogenaamde „isobaren”, die plaatsen waar een zelfde luchtdruk is vermeld, met elkaar verbinden. Sommige van deze lijnen vormen gesloten krommen rond bepaalde gebieden, die aldus gekenmerkt worden als hoge- of lagedrukgebieden. Dit geeft de weerman een goed beeld van de weerssituatie ten tijde van de waarnemingen.
De weersvoorspelling
Vaststellen wat voor weer het op een gegeven moment is, is echter nog heel iets anders dan zeggen wat voor weer het morgen of over enkele dagen zal zijn. Dat vereist de beschouwing van een aantal kaarten die in de loop van een bepaalde periode getekend zijn. Aangezien elke kaart als het ware een foto is van het weer op een gegeven moment, krijgt de weerman door het achter elkaar leggen van een reeks kaarten een „filmbeeld” van de atmosferische beweringen. Uitgaand van de meest recente verschuivingen van de hoge- en lagedrukgebieden, bepaalt hij hun meest waarschijnlijke positie voor morgen. Aldus kan hij een goed idee krijgen van de weersveranderingen die zich in de onmiddellijke toekomst zullen voltrekken.
Gezien de verfijnde wetenschappelijke kennis en geperfectioneerde technische apparatuur waar men heden ten dage over beschikt, rijst soms de vraag hoe het komt dat weersverwachtingen er nog zo vaak naast zitten. Hoe komt het dat meteorologen soms in gebreke blijven de komst van verwoestende stormen te melden, die reusachtige schade en vaak verlies van levens met zich brengen?
Voor een begrip daaromtrent is het belangrijk te beseffen dat uw weerman slechts kan waarnemen wat er gebeurt en kan vertellen wat er vervolgens naar zijn mening gaat plaatsvinden. De weersomstandigheden heeft hij echter niet in de hand. Vanwege de aard van zijn taak, kunnen we geen absolute nauwkeurigheid verwachten. Misschien voorspelt hij buien in een bepaalde streek. Maar vaak zijn dit plaatselijke verschijnselen. Op de ene plek kan het storten van de regen, terwijl het elders, een paar kilometer verderop, kurkdroog blijft.
Bovendien spelen er in het weerspel allerlei onvoorspelbare factoren mee. Zoals er op diverse diepten in de zee verschillende stromingen bestaan, zo zijn er ook op verschillende hoogten in de atmosfeer afwijkende stromingen en luchtmassa’s die elkaar beïnvloeden. Kaarten van grotere hoogten bevatten minder details en maken het moeilijk te voorspellen welk effect deze afgelegener omstandigheden op ons weer zullen hebben.
Bij de opstelling van zijn verwachting, moet de meteoroloog zichzelf vragen stellen als: Zal dit lagedrukcentrum zich ook morgen met dezelfde snelheid blijven verplaatsen? Of zal het worden afgeremd en misschien zelfs afzwenken? Zijn er andere aanwijzingen die erop duiden dat de verstoring afneemt of zwakker wordt? Zal een naderend lagedrukgebied met een stationair hogedrukgebied in contact komen? Waarop bestaat de meeste kans?
Dit opstellen van een weersverwachting is overigens geen „natte vinger”-werk; het is een kunst die een gedetailleerde kennis en ervaring vereist. Uw weerman kan u beslist helpen bij het opstellen van plannen; garanties zal hij u echter nooit kunnen geven. En u weet nu waarom. Heel veel factoren liggen buiten zijn bereik.