ORKANEN
 nationalgeographic.com tropische cyclonen, hurricanes, tyfonen, orkanen Tropische cyclonen zijn zeer krachtige wervelstormen die ontstaan uit tropische depressies. In tegenstelling tot bijvoorbeeld Europese depressies, heeft een tropische cycloon geen fronten. Een storm heeft orkaankracht zodra de windsnelheid 119 kilometer per uur (74 mph) of meer bedraagt. Het gaat daarbij om de gemiddelde windsnelheid, gemeten over een periode van tien minuten. In winstoten kan de snelheid nog flink hoger oplopen. Een hurricane (afgeleid huracan = kwade geest, weergod is de naam voor een tropische orkaan in het noordelijk gedeelte van de Atlantische oceaan (de Amerikaanse oostkust, Mexico, Midden-Amerika en het Caribisch gebied met de Bovenwindse Eilanden). Orkanen in het westelijke gedeelte van de Stille oceaan heten tyfonen. In de Indische oceaan (en the Bay of Bengalen) spreekt met van tropische cyclonen. (Het is een sprookje dat cyclonen bij Australië 'willy-willies' worden genoemd, zoals men soms leest.) Afmetingen Een gemiddelde cycloon heeft een doorsnede van 300-600 km. Een supertyfoon is 700-1000 km. De hoogte van het wolkendek reikt tot gemiddeld 12 a 15 km.  weathernews.nl - de omvang van orkaan rita Windsnelheden De windsnelheid in een orkaan kan oplopen tot boven de 300 km/u. De krachtigste orkaan die voorkwam is de Labor Day orkaan. In 1935 raasde deze orkaan met windsnelheden van 320 km (200 mph) per uur over Florida. Is de windsnelheid lager dan 119 km/u (74 mph), dan spreekt men niet langer van een orkaan, maar van een tropische storm of depressie. De snelheid waarmee een orkaan zich verplaatst (niet te verwarren met de windsnelheid in de orkaan) kan oplopen tot zo'n 88 km per uur (55 mph). De orkaan lijkt op een zich verplaatsende draaikolk in stromend water. De verplaatsingssnelheid moet worden opgeteld bij de draaisnelheid, dit is de krachtige draaiwind in de orkaan, gemeten ten opzichte van het oog. Zo kan een orkaan van de 1e categorie in een bepaald kwadrant - het gedeelte aan de rechter kant van het oorkaanspoor in het noordelijk halfrond - windsnelheden bereiken die vergelijkbaar zijn met die van de orkaan van de 4e categorie. In het tegenoverliggende kwadrant is de wind juist minder sterk. De windkaart van orkaan Wilma hieronder laat zien waar de windsnelheid hoog is en waar laag. De richting van het orkaanspoor is dus west-noord-west. De schaal van Saffir-Simpson Categorie 1: windsnelheden tot en met 152 km/uur Categorie 2: tot en met 176 km/uur Categorie 3: tot en met 208 km/uur Categorie 4: tot en met 248 km/uur Categorie 5: groter dan 248 km/uur  pantheon.yale.edu Boven land neemt de windsnelheid in de cycloon af. Verplaatsingssnelheid De windsnelheid in een orkaan is niet dezelfde als de snelheid waarmee het centrum van de orkaan (het oog) zich verplaatst. Deze laatste waarde, de verplaatsingsneldheid is veel kleiner dan de windsnelheid in de orkaan. De verplaatsingssnelheid kan variëren tussen de [] km/u. Naamgeving De naamgeving van hurricanes (zoals orkanen in het Caribisch gebied, Mexico en Californië worden genoemd) wordt verzorgd door de Wereld Meteorologische Organisatie (WMO). Sinds de Tweede Wereldoorlog worden er persoonsnamen gebruikt om een specifieke storm aan te duiden. Om de beurt krijgt een storm een jongens- en een meisjesnaam, en tevens worden de namen op alfabetische volgorde gegeven. Om de zes jaar wordt deze namenlijst herhaald. Uit ervaringen is gebleken dat het gebruik van zulke namen veel minder vaak tot fouten leidt dan het gebruik van ingewikkelde namen waarin bijvoorbeeld lengte- en breedtegraden gebruikt worden. Bij deze getalsmatige namen werden er regelmatig verschillende orkanen met elkaar verward. De namenlijst staat in principe vast. De enige keer dat er een naam op de lijst kan worden vervangen door een andere naam, is als een storm dermate ernstig is dat er zeer veel slachtoffers vallen of er gigantisch veel economische schade wordt veroorzaakt. De naam van de orkaan is dan zo sterk verbonden met de ramp, dat deze niet opnieuw gebruikt kan worden. De kans dat de naam Katrina ooit nog voor een orkaan zal worden gebruikt, is dan ook nihil. In zo'n geval komt er een speciale commissie bij elkaar om een nieuwe naam voor de lijst vast te stellen. Het namensysteem mag dan ingenieus zijn, helemaal waterdicht is het niet. Het orkaanseizoen is dit jaar zo heftig, dat de namen bijna op zijn. Na Rita hebben we alleen nog Stan, Tammy, Vince en Wilma over. Is de lijst eenmaal uitgeput, maar de cyclonen nog niet, dan zullen de meteorologen noodgedwongen een tijdelijk uitstapje maken naar het Griekse alfabet. Hoed je dus maar vast voor Alpha, Beta en Gamma! In het seizoen 2006 wordt dan weer op de normale lijsten overgestapt. Alberto, Beryl en Chris zullen dan het spits afbijten. Het orkaanseizoen Het orkaanseizoen in de Atlantische oceaan loopt 'officieel' van 1 juni tot 30 november. In the Stille oceaan begint het orkaanseizoen op 15 mei. 86 procent van de orkanen, en 96 procent van de hevigste orkanen ontstaat na 1 augustus. De meeste orkanen (50%) ontstaan in september. Daarna zijn augustus (25%) en oktober het meest productief. Waardoor ontstaan orkanen? Tropische cyclonen ontstaan net boven of net onder de evenaar wanneer de zeewatertemperatuur 26,5 graden Celsius of hoger is (tot op een diepte van tenminste 50 meter, schat men). De geel-oranje band is het gebied waar het water een voldoende hoge termperatuur heeft:  "hurricane-alley" (livescience.com) Op de evenaar kan een tropische cycloon niet ontstaan, omdat er daar geen Corioliskracht werkzaam is:  Een orkaan krijgt spin door de de Corioliskracht (Hurricane Online Meteorology Guide) Door de voortdurende toevoer van warmte en vocht vanuit de oceaan kunnen de depressies verder activeren en uitgroeien tot een volwassen cycloon. Een orkaan ontstaat makkeijker bij weinign windschering (Eng: wind shear). Windschering  wind shear - weatherquestions.com Boven opgewarmd water in een zee of oceaan ontstaat waterdamp, die met name in (sub)tropische gebieden een zogenoemde Cumulonimbuswolk kan vormen. Deze wolk heeft een witte kleur en een ronde vorm. Door deze vorm kan de wolk gemakkelijk ronddraaien zodra de wind gaat waaien. Is de wind erg krachtig, dan draait de wolk zo snel rond dat het zich door verschillende luchtlagen heen wormt, en zo een langwerpige vorm, de welbekende slurf, krijgt. Doordat de waterdamp condenseert wordt het nog warmer, waardoor de lucht nog sneller stijgt en het dus nog harder gaat waaien. Door de draaiing van de aarde gaat het systeem om zichzelf heen draaien, en ontstaat een tropische storm. Levensduur Orkanen kunnen een maand bestaan. Als ze (op het noordelijk halfrond) ver naar het noorden trekken, spreekt men van extratropische cyclonen. Na langdurig contact met kouder oceaanwater en boven land eindigt hun bestaan. Zodra een orkaan op de gematigde breedten boven minder warm oceaanwater terechtkomt, zwakt ze af en wordt het een gewone depressie. De orkanen worden in hun eindfase vaak met de westelijke meegenomen door straalstroom meegenomen. Een voormalige hurricane neemt bevat nog veel energie en kan een andere depressie voeden. Ten westen van Europa kunnen de restanten zorgen voor een sterke zuidelijke luchtstroming met warm weer en de zomer en de herfst. Orkanen kunnen ook eindigen boven land, waar ze snel in kracht afnemen (omdat ze niet meer gevoed worden door de verdampingswarmte). In enkele uren kan een orkaan van de 4e categorie een tropische storm zijn geworden. De oorzaak is niet de wrijving boven land, maar het verlies van de basisbrandstof: het warme water. De voormalige orkaan zet zijn bestaan voort als een 'gewone' stormdepressie. Het orkaanspoor Meestal trekken orkanen eerst in westelijke richting. Depressies afkomstig uit Afrika vormen zo een bedreiging voor de eilanden in het Caribisch gebied en de Amerikaanse oostkust. De richting waarin een orkaan zich voortbeweegt kan soms grillig zijn en het is moelijk het orkaanspoor excat te voorspellen. In het algemeen wordt het spoor beïnvloed door twee factoren, a) de roterende beweging van het weersysteem zelf (zoals een bal, die met effect door de lucht beweegt), en b) de omliggende weersystemen (winden en luchtdruk).  http://www.starrynight.com Verspreidingsgebied Intertropische Convergentie Zone - In de buurt van de evenaar, is de lucht het warmst. De lucht gaat er omhoog en daaruit ontstaan buien. Deze Intertropische Convergentie Zone beweegt gedurende het jaar van zuid naar noord en weer terug, met de seizoenen mee. De zone verplaatst zich tussen 12 graden Noorderbreedte en 12 graden Zuiderbreedte. Ze volgt de zon met een vertraging van 2 tot 3 maanden. In de zone ontstaan buien en onweerswolken, vaak tot 15 of 16 kilometer hoog. In de ITCZ heerst een zwakke oostelijke achtergrondstroming. Met deze stroming bewegen de buienclusters langzaam westwaarts. Omdat de krachtwerking van de aardrotatie op de evenaar ontbreekt ontstaat een tropische depressie vrijwel nooit recht boven de evenaar. De draairichting Op het noordelijk halfrond draaien de orkaanwinden, net als alle winden, tegen de klok in. Ze worden afgebogen door de draaiing van de aarde (het Coriolis-effect). Op het zuidelijk halfrond draaien orkanen - om dezelfde reden - juist in omgekeerde richting, met de klok mee.  wikimedia.org Luchtdruk "Hurricane Gilbert (september 1988) bereikte een laagste luchtdruk 888 hPa, de laagste waarde ooit op het westelijk halfrond gemeten. [Maar zie Wilma.] In 1935 daalde de luchtdruk in dit gebied tot 892 hPa en hurricane Allen deed de barometers in 1980 tot 899 hPa teruglopen. Het wereldluchtdrukrecord staat op naam van Tyfoon Tip in een heel ander deel van de wereld: op 12 oktober 1979 werd door middel van een sonde vanuit een vliegtuig een luchtdruk gemeten van 870 hPa. Tip bevond zich toen 482 kilometer ten westen van Guam in de Stille Oceaan. Hier werd ook op 19 november 1975 een zeer lage druk gemeten van 876 hPa en eind november 1992 daalde de luchtdruk tot 872 hPa." (KNMI, http://www.knmi.nl/VinkCMS/news_detail.jsp?id=22797) Extreme neerslag Orkanen bevatten enorme hoeveelheden regenwater, dat voor veel schade op land zorgt. In een orkaan kan vier miljard ton regenwater zitten. De orkaan Mitch (1988) zou in Honduras zelfs voor 1000 mm (een meter) regen hebben gezorgd. "Precies weten we het niet omdat ook de weerstations in dat gebied zijn weggespoeld", schrijft het KNMI. "In 1928 heeft een hurricane in Puerto Rico 2500 millioen ton water achtergelaten in twee uur tijd." Opbouw In combinatie met sterke wind op grote hoogte kunnen buienwolken groeien en hoogtes bereiken van zo’n 17 kilometer. Het oog - Het oog is het lage drukcentrum van de orkaan. Het heeft een doorsnede van zo'n 15 tot 50 kilometer. In het oog klaart is het nagenoeg windstil. Maar in verticale richting beweegt er veel lucht naar beneden. Dit is de reden waarom de wolken oplossen. De buienmuur (eye-wall) - Rondom het oog bevindt zich een 'muur' van buienwolken, waarbij het flink regent en zeer hard waait. De lucht van verder buiten het centrum waait naar binnen en op de plek van de wolkenmuur abrubt omhoog, alsof de lucht door een muur wordt afgebogen. Op deze plek zijn de orkaanwinden en de regenbuien het allerhevigst. Maar ook op grotere afstand van de muur, tot zo'n 150 of 600 kilometer afstand waaien aan het aardoppervlak winden van orkaankracht, windkracht 12. Feeder bands - are bands of rain showers with gusty winds. Since they are the outermost layer of the hurricane, feeder bands are the first signs of the coming storm. Stormvloed, golven en vacuümwerking Een stormvloed (Engels: 'storm surge') ontstaat doordat de de wind het water opstuwt. Dit effect kun je in het klein in werking zien treden als je in een glas met water blaast. Een stormvloed kan het zeewater soms wel 5 of bij het aan land komen zelfs 10 meter boven het normale niveau opstuwen. In laaggelegen kustgebieden is dit een groot gevaar. De hoogste stormvloed ooit gemeten was die bij de Bathurst Bay Hurricane in Australië (1899): 13 meter. Bovenop de stormvloed komen de hoge golven die door de orkaanwind zijn ontstaan en met veel geweld breken op de kust. Daarnaast kan een ongunstig tij voor extreem hoge waterstand zorgen.  quietcity.org De hoogte van een aan land komende stormvloed wordt bepaald door de hellingshoek (animatie) van de kustgrond. Is die hoek klein, dan wordt de vloed juist extra opgezwiept bij het aan land gaan. Een stormvloed kan een sterke stroming veroorzaken, in een baai of rivierbedding bijvoorbeeld. What goes up, must come down. Als het water op de ene plek stijgt, moet het elders dalen. Een stormvloed gaat dus gepaard met een 'stormeb' elders. Een rapport over de extreem lage waterstanden na het overtrekken van de Galveston orkaan in 1943: "... no tidal flooding was reported, rather, many accounts spoke of extremely low water in Galveston Bay after the center [of the hurricane] passed inland...indicative of strong north winds pushing the water out." Er is nog een derde orkaaneffect waardoor het zeewater stijgt. Bij een extreem lage barometerstand midden is de orkaan, wordt het water, als in een vacuüm, omhooggezogen. Dit effect is goed voor een maximale extra stijging van 1 meter in de allerzwaarste stormen. Alle effecten bij elkaar opgeteld: "When the surge (formed by the combined factors of pushing and lifting) hits the land, it can be as much as 33 feet deep, inundating coastal areas, often with deadly consequences" (UCAR).  vacuümwerking - UCAR Overige effecten Effecten op samenstelling van de lucht - Een deel van de C02 in de dampkring slaat neer en komt terecht in het oceaanwater. Maar tijdens door de enorme golven die ontstaan tijdens een orkaan, komt dit C02 opnieuw vrij en terecht in de lucht, waardoor het opnieuw als broeikasgas gaat fungeren. Bij de orkaan Felix in 1995 werd op sommige plekken een hondervoudige C02-concentratie gemeten (thetidenews.com). Effecten op de samenleving - Orkanen zorgen voor schade door wind, zware regen en stormvloed.  schade van Ivan, Jamaïca - jamaicans.com Droogte - De enorme regenval tijdens een oorkaan houdt mogelijk verband met zeer droog weer elders. Toen de orkaan Stan over Centraal-Amerika trok was het in Peru juist droog. Sommige geloven in een samenhang met het actieve orkanenseizoen. De dalende luchtbewegingen bij de orkanen in Centraal-Amerika zoiuden in Peru zorgen voor stijgende bewegingen. Anderen menen dat de droogte wordt veroorzaakt door het warme oceaanwater voor de kust. Landfall Charley (1960) en Andrew (1992) kwamen als een orkaan van de 5e categorie aan land:  sContinental U.S. Landfalling Hurricanes 1950-2004 - NCDC Klimaat en klimaatverandering  Aantal orkanen in het Atlantisch Basin 1944-2005 - NCDC De laatste tijd zijn orkanen krachtiger geworden. Wat is de oorzaak? Er worden twee - elkaar niet wederzijds uitsluitende - oorzaken genoemd. De ene oorzaak zou de opwarming van de aarde zijn. Een andere mogelijke oorzaak is een natuurlijke cyclus die verantwoordelijk is voor de stijgende (en dalende) zeewatertemperatuur. De Atlantische Multidecadale Oscillatie - Sinds 1995 is een periode aangebroken van verhoogde orkaanactiviteit als gevolg van een natuurlijke fluctuatie in de Atlantische oceaan en de atmosfeer. In de periode 1975-1995 waren er beduidend minder verwoestende orkanen dan nu. De recente 'majro' orkanen Katrina, Rita en Wilma die elkaar in 2005 opvolgden, waren zogenaamde 'Bahama busters' die ontstonden boven de Bahamas en niet, zoals gebruikelijker, voor de kust van Afrika. Deze hurricanes namen zeer snel in kracht toe boven het zeer warme water van de Golf van Mexico. Ook in 1915 werden New Orleans en Houston getroffen door twee orkanen van de vierde categorie. Ze ontstonden enkele weken na elkaar. Deze hurricanes uit 1915 waren zeker niet door de opwarming van de aarde ontstaan. Het lijkt erop dat de orkaanactiviteit samenhangt met een cyclische beweging, de zogenaamde Atlantische Multidecadale Oscillatie (AMO). Deze natuurlijk fluctuatie zorgt zorgt ervoor dat de zeestromen, de zeewatertemperatuur en het zoutgehalte variëren. De AMO is sinds de IJstijd aan het werk. In zijn huidige fase brengt de AMO weer meer warm water naar de Golf van Mexico. Uit studies blijkt dat de AMO koud was in de periodes 1900-1925 en 1970-1994 en warmer in 1926-1969 en in de huidige periode vanaf 1995. El Niño - Volgens het KNMI is er ook een verband tussen de orkanen en een andere natuurlijke fluctuatie, en El Niño. Het aantal orkanen in de Stille Oceaan, de Atlantische Oceaan, de Golf van Mexico en de Caribische Zee is hiervan afhankelijk. Opwarming van de aarde - Recente studies tonen aan dat de zeewatertemperatuur stijgt. De afgelopen 35 jaar is de temperatuur met bijna 1 graad Fahrenheit (een halve graad Celsius) gestegen. Krachtige orkanen (met winden van meer dan 131 mph) zijn globaal met 60 procent toegenomen. Warm zeewater is als brandstof voor een orkaan. De energie in de verdampingswarmte (energie) gaat in het weersysteem zitten. Bij hogere temperaturen ontstaan orkanen die anders slechts zwakke stormen waren gebleven. Het debat over de oorzaak van de toegenomen oorkaankracht heeft grote politieke implicaties. Veel weerkundigen zijn daarom nogal voorzichtig in hun uitlatingen. Allen zijn het met elkaar eens dat nader onderzoek uitsluitsel moet geven over de vraag wat de oorzaak is van van de toegenomen orkaanintensiteit. Bronnen |
