Ontdekking van kleine bliksemontladingen helpt onweersbuien beter te begrijpen

Net zoals er niet maar één soort wolk bestaat, zijn er ook meerdere soorten bliksem. Zoals ‘sparkles’: kleine bliksemontladingen op grote hoogte. Uit onderzoek met de LOFAR radiotelescoop in Drenthe blijkt dat we deze ontladingen zeer gedetailleerd en precies kunnen meten. Dit nieuwe onderzoek draagt bij aan het beter begrijpen van onweersbuien. Hoe meer we weten over het extreme weer, hoe nauwkeuriger we hiervoor kunnen waarschuwen.

Meten van bliksem

De LOFAR radiotelescoop kan deze bliksemontladingen zeer gedetailleerd en precies meten

Met onze ogen zien we bliksem als een flits, waarna we met onze oren het geluid horen: de donder. Bliksemdetectiesystemen meten de plaats, tijd en eigenschappen van de bliksem met radiogolven in een speciale frequentieband. Bliksemdetectiesystemen kunnen de ontladingen tussen de wolken en de grond nauwkeurig bepalen, maar kunnen een deel van de ontladingen in de wolken, die veel vaker voorkomen, missen. Het blijkt dat de LOFAR radiotelescoop in Drenthe, aangelegd voor het meten van radiogolven uit het heelal, ook deze bliksemontladingen zeer gedetailleerd en precies kan meten (zie onderstaande animatie).

Animatie met zeer gedetailleerde en precieze metingen van bliksemontladingen, door de LOFAR radiotelescoop in Drenthe:

Lang, kort, en hoog

Op grotere hoogte in de lucht - waar vliegtuigen vliegen - heeft de LOFAR radiotelescoop zeer kleine bliksemontladingen gemeten. In het nieuwe onderzoek worden deze ontladingen ‘sparkles’ genoemd. Sparkles zijn een paar honderd meter lang, duren zeer kort en vinden plaats op grote hoogte (Figuur 1). Daarom zijn ze niet te meten met operationele bliksemdetectiesystemen. De LOFAR meetstations (Figuren 2 en 3) in Drenthe en Groningen kunnen dat wel, en bovendien heel precies.

Oorzaak mogelijk turbulentie

Dit type ontladingen lijkt alleen bij zeer zware onweersbuien met zware windstoten voor te komen

Op vrijdag 18 juli 2021 hadden delen van Nederland te maken met hevig noodweer en werd in Midden- en Noord-Nederland code oranje afgegeven. Bij de onweersbui in Noord-Nederland werd een groot aantal kleine ontladingen, sparkles, aan de bovenkant van de onweerswolken (op zo’n 12 kilometer hoogte) waargenomen. Dit type ontladingen lijkt alleen bij zeer zware onweersbuien met zware windstoten voor te komen en worden mogelijk veroorzaakt door zeer sterke turbulentie in de wolkentoppen. Een gedetailleerde beschrijving van deze studie is te vinden in het vakblad Geophysical Research Letters.

Meer onderzoek naar de bliksem

De metingen zijn van grote waarde voor bliksemonderzoek omdat er weinig data met dit detailniveau is

Deze metingen zijn dus van grote waarde voor bliksemonderzoek, omdat er weinig data met dit detailniveau beschikbaar is.  Voor het maken van ‘bliksemfilmpjes’ met de LOFAR telescoop is een methode ontwikkeld door een onderzoeksgroep van de Rijksuniversiteit Groningen en het Nederlandse instituut voor radioastronomie, ASTRON. Om beter te begrijpen onder welke meteorologische omstandigheden sparkles kunnen voorkomen, wordt verder onderzoek gedaan in samenwerking met het KNMI. De resultaten van dit onderzoek leiden tot een beter begrip van bliksem, wat kan leiden tot nauwkeuriger waarschuwingen. Bovendien geven de metingen een beter inzicht in het gedrag van de atmosfeer bij hevige onweersbuien. Hiermee kunnen we betere weermodellen en verwachtingen maken, naast een nauwkeuriger detectie van bliksem.