Uitzonderlijk blauwe voorjaarsluchten

Dit voorjaar kent zeer veel dagen met uitzonderlijk blauwe luchten. De 'blauwste dag' was 22 maart, gevolgd door 31 maart. De geringe aanwezigheid van vliegtuigstrepen en minder luchtvervuiling hebben deze zeer blauwe luchten mogelijk gemaakt. Maar hoe blauw is de lucht precies en hoe bijzonder is dit? Omdat er geen standaardmethode voorhanden is om hier een uitspraak over te doen, ontwikkelden KNMI-wetenschappers een nieuwe, experimentele methode op basis van waarnemingen van het Ruisdael Observatorium.

Waarnemingen van zonnestraling

Het KNMI meet sinds 2005 in Cabauw (20 kilometer ten zuidwesten van De Bilt) de zonnestraling in het kader van het wereldwijde Baseline Surface Radiation Network (BSRN). In Cabauw worden ook frequent beelden van de hemel gemaakt met een sky imager (een naar boven gerichte camera met een fish eye lens). In de afgelopen periode was 22 maart, kort na het begin van de coronamaatregelen, een zeer mooie dag met een diepblauwe hemel (figuur 1). De zonnestralingswaarnemingen in Cabauw laten zeer weinig variabiliteit zien en zijn zo 'glad' als we zelden zien (figuur 2).

Hoe blauw is de hemel?

De onbewolkte lucht is blauw ten gevolge van de zogenoemde Rayleighverstrooiing, naar Nobelprijswinnaar (1904) Lord Rayleigh die een theoretische beschrijving gaf van de verstrooiing van zonlicht aan atmosferische moleculen. Zonder wolken, vocht en vervuiling geeft de Rayleighatmosfeer een theoretische limiet voor de blauwheid van de atmosfeer. In de werkelijke atmosfeer worden de kleuren van het zonlicht gelijkmatiger verstrooid en is de hemel minder blauw en bleker van kleur. De zonnestraling in de Rayleighlimiet kunnen we uitrekenen; de werkelijke zonnestraling wordt in Cabauw gemeten voor zowel de directe component (uit de richting van de zon) als de diffuse component (vanuit alle richtingen van de rest van de hemel). De verhouding van deze componenten, uitgedrukt als percentage van de perfect blauwe Rayleighatmosfeer, geeft een geschikte maat voor de blauwheid van de hemel.

Uitzonderlijk blauwe luchten op 22 en 31 maart

Voor de periode 2005 – 2020 berekenden we zo per dag de blauwheid van de hemel (figuur 3). De maximale blauwheid voor deze periode blijkt rond de 77 procent te zijn, gemeten op 15 februari 2019. Als we naar de top 20 van 'blauwe' dagen kijken, blijken 22 en 31 maart van dit jaar op de zevende (69 procent) en dertiende (66 procent) plaats te komen. Deze dagen zijn dus zeker bijzonder maar er zijn 'blauwere' dagen voorgekomen; dit is mogelijk als de aanvoerrichting vanuit noordelijke, relatief schone regionen is. De afwezigheid van zowel vliegtuigstrepen als sluierbewolking (veroorzaakt door het persistente hogedrukweer en geholpen door het verminderde vliegverkeer) en de verlaagde hoeveelheid luchtvervuiling hebben de afgelopen weken ideale omstandigheden voor blauwe luchten gecreëerd. Opvallend is overigens dat de meeste dagen in deze top 20 in recente jaren voorkomen; een interessant feit dat we nader zullen onderzoeken.

Kijken we alleen naar de voorjaarsmaanden maart en april dan blijkt 22 maart van dit jaar de ranglijst aan te voeren. Bovendien staat 31 maart op de tweede plaats en komen 23 en 25 maart en 4, 11, 19, 20, 21 en 22 april allemaal in de top 20 voor. We kunnen dus concluderen dat de huidige voorjaarsperiode, in het licht van de laatste 15 jaar, zeer veel dagen met uitzonderlijk blauwe luchten kent.

 

KNMI-klimaatbericht door Wouter Knap en Jan Fokke Meirink