Ontstaan

Onweer ontstaat wanneer lucht gedwongen wordt snel op te stijgen. Stijgende lucht koelt af. Regelmatig is de atmosfeer onstabiel opgebouwd. Dat betekent dat de temperatuur van de omringende lucht sneller met de hoogte afneemt dan de opstijgende lucht afkoelt met de hoogte. Dat betekent dat de opstijgende lucht continu warmer (en dus lichter) blijft dan de omringende lucht. De luchtbel kan dan tot grote hoogte doorstijgen, tot soms wel 10-12 km hoogte. Daar botst de stijgende luchtstroom uiteindelijk op de tropopauze en kan niet verder stijgen. Door het afkoelen van de opstijgende lucht raakt de luchtbel op een gegeven moment verzadigd. De waterdamp condenseert in de vorm van kleine wolkendruppeltjes, die cumuluswolken (stapelwolken) vormen.

Onweerswolken

Elke onweersbui begint als een kleine stapelwolk. Een stapelwolk heeft een bloemkoolachtige structuur, met scherpe omrandingen. Als de stijgende bewegingen sterk genoeg zijn, groeit de stapelwolk uit. De wolk wordt groter en de onderkant wordt donkerder. Als de wolk koud genoeg wordt, ontstaan er naast waterdruppeltjes ook ijsdeeltjes. De bovenkant van de wolk krijgt dan een wat vezelachtig uiterlijk. Vanaf dit moment zou de stapelwolk bliksem en onweer kunnen gaan produceren. Volgroeide onweerswolken worden cumulonimbuswolken genoemd. Als de lucht op de tropopauze botst en niet verder kan stijgen, onstaat aan de top van de wolk een soort waaier van ijsdeeltjes. Deze waaier geeft de wolk zijn karakteristieke vorm van een aambeeld.

Stijgende luchtbewegingen

Er zijn twee belangrijke mechanismes waarmee de stijgende luchtbewegingen ontstaan. Ten eerste door de opwarming van het aardoppervlak door de zon. Daardoor wordt de lucht boven het aardoppervlak ook warm. Warme lucht zet uit, wordt lichter en wil dus gaan opstijgen. In berggebieden wordt dit mechanisme nog eens versterkt doordat hele berghellingen opwarmen. Langs deze hellingen stijgt lucht op (de dalwind), die ervoor zorgt dat vooral rond bergtoppen stapelwolken en onweersbuien ontstaan. Dit type onweer noemen we warmteonweer. Warmteonweer drijft mee met de heersende windrichting en kan in principe uit elke richting komen. Een typisch weerbericht hierbij luidt: “Morgen im Tagesverlauf mehr Quellwolken und vor allem in der zweiten Tageshälfte in den Bergen lokale Gewitter.”

Zodra de waterdruppeltjes en ijsdeeltjes in de wolk vaak genoeg op elkaar gebotst zijn en daardoor groter gegroeid zijn, komt er een moment dat de stijgstroom in de wolk niet sterk genoeg meer is om de druppeltjes in de lucht te houden. Deze komen dan naar beneden in de vorm van regen. Nu gebeurt er iets opvallends. De regendruppels die naar beneden vallen sleuren koude lucht van hoger uit de atmosfeer mee naar beneden. Daarnaast verdampen vallende regendruppels. De energie voor verdamping wordt ook aan de lucht onttrokken en er ontstaat meer koude lucht. De zwaardere koude lucht wil naar beneden gaan glijden en remt zo de stijgstroom af. In een kleine onweersbui betekent dit dat als de bui volwassen is en neerslag produceert, de stijgstroom afgeremd wordt. Daardoor stopt de toevoer van nieuwe vochtige, warme lucht en sterft de onweersbui vanzelf weer uit. Soms ontstaat er dan in de buurt een nieuwe cel. Maar in een kleine onweersbui duurt de periode waar de bui het heftigst is soms een half uur tot een uur.

Soms ontstaan er echter problemen als in de atmosfeer grote verschillen in windsnelheid en windrichting zijn met de hoogte. De bui kan dan bijvoorbeeld gaan roteren. In zulke gevallen kan het voorkomen dat de stijgstroom en de daalstroom niet op dezelfde plek plaatsvinden. In zo'n geval stopt de aanvoer van warme en vochtige lucht in de bui niet, en kan de bui een lange levensduur hebben en steeds zwaarder worden. Doordat de buien groter en groter groeien, zijn ze niet meer gebonden aan de onstaansoorzaak en zie je vaak dat ze gebergtes gaan oversteken en enkele honderden kilometers afleggen. Deze verschillen zijn er de oorzaken van dat het ene warmteonweer het andere niet is. Soms zijn de omstandigheden in de atmosfeer dusdanig, dat onweersbuien zich nauwelijks uitbreiden en soms is het omgekeerde het geval.

Typisch lokaal warmteonweer ontstaat vaak op dezelfde plekken en lokale inwoners kunnen je daar dan ook goed over informeren. Daarnaast ontstaan ze altijd in de loop van de dag, wat ze goed voorspelbaar maakt: op tijd terug van een toer dus! Op zeer warme vochtige dagen, waarop het onweer vroeg komt, kunnen meerdere warmteonweders optreden.

Het tweede belangrijke mechanisme is een koufront. Bij een koufront verdringt koude lucht warme lucht. De koude lucht kruipt daarbij onder de warme lucht en stuwt die tot grote hoogte op, waarbij ook onweerswolken ontstaan. Dit type onweer noemen we koufrontonweer of frontaal onweer. De meeste koufronten komen vanuit westelijke richting (sector zuidwest tot noordwest). In tegenstelling tot warmteonweer kan koufrontonweer op elk moment van de dag op elke plaats optreden. Ze leiden vaak een periode in van enkele dagen met slecht weer. Koufronten kunnen snel trekken, vooral als ze actief zijn. Daardoor heb je soms weinig tijd om jezelf in veiligheid te brengen. Tijdens de passage van het koufront daalt de temperatuur flink. Een echte Wettersturz dus!

Onweersstoringen

Toch is de scheiding tussen warmteonweer en frontaal onweer in de praktijk niet genoeg. Er is nog een derde type onweer: de onweersstoring. Er zijn diverse onstaansoorzaken van onweersstoringen. Het belangrijkste is dat de atmosfeer onstabiel opgebouwd is en er op grote schaal stijgende luchtbewegingen ontstaan. Bij typisch warmteonweer is de oorzaak van stijgende luchtbeweging erg lokaal. Maar soms vinden er ook op grote schaal stijgende luchtbewegingen plaats. Een bekend voorbeeld is dat tijdens warme zomerdagen boven Frankrijk op grote schaal lucht opstijgt. Aan de grond ontstaat dan een tekort aan lucht, een klein lagedrukgebiedje. Zo'n lagedrukgebiedje wordt dan een onweersstoring genoemd en daarin kunnen forse onweersbuien ontstaan.

Ook voor een koufront uit (dus nog in de warme lucht) raakt de atmosfeer soms al turbulent en ontstaan er stijgende luchtbewegingen. Dit gebeurt bij zogenaamde convergentielijnen, die tot een paar 100 km voor het koufront uit kunnen onstaan. Deze stijgende luchtbewegingen kunnen tot soms bijzonder heftige onweersbuien leiden. Op 23 juli 1996 doorkuisde een sterke convergentielijn in de namiddag in slechts 3 uur tijd heel Zwitserland. De heftige weersomslag heeft toen 4 alpinisten het leven gekost. Het bijbehorende koufront passeerde toen pas in de loop van de avond. In een typisch weerbericht wordt in zo'n geval gesproken van: “Die dazugehörende Kaltfront kommt in der Nacht auf Donnerstag von Frankreich gegen den Alpenraum voran. Im Vorfeld können sich lokal aktive Gewitterzellen entwickeln.” Overigens is het een typisch verschijnsel dat de turbulentie waarover ik eerder sprak te zien is aan zogenaamde Altocumulus Castellanus, die met name 's ochtends vroeg aan de hemel verschijnt. Het is een voorbode van mogelijk zware onweersbuien later op de dag.

Belangrijk om op te merken is dat in veel gevallen, zowel bij warmteonweer, frontaal onweer en onweersstoringen de energie van de zon overdag de activiteit van de onweersbuien sterk doet toenemen. Dat betekent dat als er in weerberichten voor onweer in de loop van de dag wordt gewaarschuwd, dit lang niet altijd het “onschuldige” warmteonweer is! Onweersstoringen zou je dan ook kunnen typeren als warmteonweer met koufronteigenschappen.

Lees hier meer info voor bergsporters over onweer in de bergen: Bergundsteigen 2007 - Alpine erste hilfe

Lees wat je moet doen als je onverhoopt toch in een onweer verzeild raakt in deel 2 van 'Onweer in de bergen'.

ONWEER DEEL 2: hoe te handelen MET ONWEER

Brochure 'Het weer in de Alpen'

In de NKBV brochure 'Het weer in de Alpen' wordt precies uitgelegd hoe je in de bergen het weer kunt 'lezen' en waar je op moet letten. De brochure is op A5 formaat, heeft 34 pagina's en kost € 3,95. De brochure is te bestellen in de NKBV webshop.

Auteur: Nander Wever