Het saaie en kalme weer van de laatste tijd had aan avonturen niet veel te bieden. Toch was er meer over te vertellen dan zo op het eerste gezicht leek. Niet alleen over de grijze wolkendeken, maar ook over de mist die nu en dan ontstond. In Vaals zag Carlos Sour in de mist een bijzonder effect: namelijk de Kelvin-Helmholtz onstabiliteit. We leggen het uit.
De foto is sfeervol. In het Limburgse heuvelland rond Vaals zijn de dalen met mist gevuld. Daarboven zie je een min of meer heldere lucht, met op grote hoogte wel veel sluierbewolking. In de mist is een bijzonder en behoorlijk regelmatig golfpatroon te zien. Het vertoont veel overeenkomsten met eenzelfde patroon, dat wolken hoog in de atmosfeer van tijd tot tijd vertonen. Die wolken heten Kelvin-Helmholtz wolken. En zijn zo genoemd, omdat ze een golfbeweging laten zien die bij de zogenoemde Kelvin-Helmholtz onstabiliteit hoort.
Onstabiliteit
Het is een fenomeen dat is vernoemd naar de wetenschappers Lord Kelvin en Hermann von Helmholtz, die de voor de vorming van dit type wolken benodigde onstabiliteit in de lucht als eersten wiskundig beschreven. De wolken kunnen ontstaan op de plaats waar twee luchtlagen, van verschillende temperatuur, natuurkundige eigenschappen en bewegingssnelheid bij elkaar komen. Ze worden pas zichtbaar als zich op de plaats ook een (vaak dus dunne) wolk vormt.
Bovenop elkaar
Feitelijk komt het erop neer dat er twee luchtlagen, met een verschillende temperatuur en daardoor andere fysische eigenschappen, bovenop elkaar liggen. De warmste ligt boven, de koudste eronder. Luchtlagen met een verschillende temperatuur hebben andere dichtheden en mengen in principe niet met elkaar, evenals twee vloeistoffen met afwijkende dichtheden. Er ontstaat een scherpe grens, met de ene luchtlaag onder en de andere luchtlaag erboven. Het is de situatie zoals we die deze herfst al lange tijd boven Nederland en omringende landen hebben.
Scherpe begrenzing
Meestal zie je er niks van. Soms ook wel, als de twee lagen dichtbij het aardoppervlak liggen. De onderste vult zich met de luchtverontreiniging die het leven op aarde veroorzaakt, de laag erboven krijgt daar niets van mee. Ga je dan omhoog door de twee luchtlagen heen, dan kun je de scherpe begrenzing wel goed zien. Bij voorbeeld als je in een berggebied bent. Of de onderste laag vult zich, zoals nu met mist een laaghangende bewolking, terwijl in de laag erboven de zon schijnt.
Vele golven achter elkaar
De situatie wordt anders als de bovenste luchtlaag sneller beweegt dan de onderste. Dan kan de sneller bewegende lucht boven de grens een deel van de lucht in de laag eronder mee naar boven trekken. Zo ontstaat een golf, die vervolgens door de sneller bewegende lucht in de bovenste laag ook weer omver wordt geduwd. Als het meezit, zie je in die omvallende golf uiteindelijk ook een circulatie ontstaan. Het mooist wordt het als op die manier vele golven op regelmatige afstand van elkaar komen te liggen, zoals op de foto van Carlos boven de mistlaag te zien is.
Wolken maken het zichtbaar
Doordat lucht, die van onderen naar boven wordt getrokken, tijdens het stijgen afkoelt, kan zich gedurende dit proces bewolking vormen. Gebeurt dit, dan wordt hetgeen zich in de lucht boven ons afspeelt ook voor het menselijke oog zichtbaar en kun je het op de foto vastleggen. In Limburg was er natuurlijk de mist die de Kelvin-Helmholtz wolken heel feeëriek zichtbaar maakte.
Er was nauwelijks wind
Volgens Carlos waaide het nauwelijks, toen hij zijn foto maakte. Toch moet er in de luchtlaag boven de mist net iets meer wind zijn geweest dan in de luchtlaag eronder. In de mistlaag was het ook relatief koud, ten opzichte van de warmere luchtlaag erboven. In die zin werd dus aan alle voorwaarden voor het ontstaan van de Kelvin-Helmholtz onstabiliteit voldaan. Het zal in dit geval wel om een uitvoering in een prachtige vertraging zijn gegaan. Wolkenkunst eigenlijk!
Mis ook deze verhalen niet:
Volg ons ook op facebook en X!
Jouw foto op Weerverteller.nl?
Stuur je foto naar foto@weerverteller.nl, of via X met de vermelding van @weerverteller
