Onweersbuien veroorzaken vaak hevige wolkenuitbarstingen die kunnen leiden tot verwoestende overstromingen. Maar wat veroorzaakt eigenlijk onweersbuien en wolkenuitbarstingen? Deze vraag heeft geleid tot een nieuw onderzoek door onderzoekers van de Universiteit van Kopenhagen - met verrassende resultaten.

Onweersbuien zijn weersverstoringen die worden gekenmerkt door concentraties van onweer, bliksem en harde wind. Wanneer ze zich ophopen in clusters, deze stormen gaan vaak gepaard met hevige bewolking en overstromingen, die de getroffen gebieden kunnen verwoesten.

Denemarken is geen onbekende in dit fenomeen. In 2011, grote delen van Kopenhagen werden overspoeld door overstromingen die leidden tot ongeveer 6 miljard kronen aan schade die aan verzekeringsmaatschappijen werd gemeld.

In een nieuwe studie, onderzoekers van de Universiteit van Kopenhagen werpen licht op een bepaald mechanisme dat krachtige onweersbuien en wolkenuitbarstingen kan veroorzaken:

"We concluderen dat het vermogen van de atmosfeer om grote onweersbuien te genereren wordt beïnvloed, onder andere, door het verschil tussen de temperatuur van het aardoppervlak tijdens de nacht versus gedurende de dag. Als het verschil groot is, we zien meer onweer, en vervolgens, meer wolkbreuken, " legt Jan Olaf Härter uit, een universitair hoofddocent aan het Niels Bohr Instituut van de Universiteit van Kopenhagen.

Samen met zijn collega's van de afdeling Härter gebruikte computersimulaties om het optreden van zogenaamde mesoschaal-convectiesystemen te bestuderen, met name krachtige onweersbuien die zich uitstrekken over gebieden van 100 kilometer of meer. Hoewel dit soort onweersbuien vooral in de tropen voorkomen, ze zijn ook relevant in de Deense context.

"Als de zomertemperaturen in Denemarken blijven stijgen, Het zou me niet verbazen als we nog meer onweersbuien en wolkenstoten meemaken. En dit is precies wat sommige klimaatmodellen voorspellen binnen de komende 20-30 jaar, ", zegt Jan Olaf Härter.

De betekenis van nacht- en dagtemperatuurverschillen

Donder ontstaat als het warm is, vochtige lucht op het oppervlak stijgt in het weer en ontmoet koelere lucht hoger in de atmosfeer. Hierdoor wordt de lucht erboven nog meer gedestabiliseerd en ontstaat er convectie, die de warme lucht nog hoger transporteert. Het is als een pan met kokend water:verwarmd water op de bodem van een pan komt omhoog en borrelt naar de oppervlakte. Hetzelfde gebeurt met onweer.

"Als warme lucht de atmosfeer in wordt geschoten, het ontmoet koudere lucht en condenseert, d.w.z., het vormt wolken en regendruppels. Bijgevolg, onweersbuien worden meestal gevolgd door dichte regen en wolkbreuken, " legt Silas Boye Nissen uit, een doctoraat student aan het Niels Bohr Instituut, en een van de onderzoekers achter de studie.

De onderzoekers concluderen dat de kans op zware onweersbuien en wolkenuitbarstingen wordt beïnvloed door verschillen tussen de temperatuur van het aardoppervlak 's nachts en overdag. Als het temperatuurverschil groot is, het risico op zware onweersbuien neemt toe. En hoewel wetenschappers nog niet met zekerheid kunnen zeggen wat de temperatuurverschillen beïnvloedt, ze stellen een voorzichtige hypothese voor.

Het verschil tussen dag- en nachttemperatuur is afhankelijk van het vochtgehalte van de bodem. Als de grond vochtig is, temperatuurverschillen worden verminderd; "Als een zwembad of een zee die dag- en nachttemperaturen matigt, " legt Härter uit. Als, anderzijds, grond is droog, hoge dagtemperaturen zullen 's nachts aanzienlijk dalen, omdat er niet genoeg vocht in de grond zit om de warmte op te nemen.

Onweersbuien versterkt door luchtzakken

Deense onweersbuien beslaan doorgaans gebieden van ongeveer 10 kilometer, terwijl tropische onweersbuien zich kunnen verspreiden over gebieden van 100 kilometer of meer.

De reden waarom onweersbuien zo krachtig kunnen zijn, naast grote dag- en nachttemperatuurschommelingen aan het aardoppervlak, heeft ook betrekking op een zichzelf versterkend mechanisme.

"Als verschillen in luchttemperatuur wolken en hevige regen veroorzaken, de regen verbruikt veel energie op zijn weg naar beneden terwijl het langzaam verdampt. Als dit gebeurt, elke regendruppel creëert een zak koude lucht eromheen. Als deze koude luchtzakken botsen met andere koude luchtzakken, van andere weersystemen, meer wolken, regen en donder worden gevormd. Dit resulteert in een zelfversterkend effect, " legt Silas Boye Nissen uit, wie concludeert:

"Stortregen door wolkenuitbarstingen veroorzaakt vaak schade aan huizen en brengt het leven van mensen in gevaar. het is belangrijk om de oorzaken van extreme weersverschijnselen te blijven onderzoeken."