Als het regent, gaat het plenzen

Het is volop zomer. Na een droge dinsdag 19 juli met tropische temperaturen nam de luchtvochtigheid toe en trokken er woensdag 20 juli enkele onweersbuien over het land. Door klimaatverandering neemt de kans op extreme zomerse buien toe, terwijl lichtere buien juist minder vaak voorkomen. Dit contrast gaat mogelijk sterker toenemen dan we tot nu toe dachten, zo blijkt uit het KNMI-rapport Klimaatsignaal’21.

De geboorte van een zomerbui

Het is geen toeval dat hevige buien vaak in de zomer voorkomen. Buien ontstaan namelijk als er een groot temperatuurverschil is tussen de grond en de bovenlucht (figuur 1). We noemen de atmosfeer dan onstabiel. Na een warme zomerdag zijn de onderste luchtlagen flink opgewarmd. Een luchtpakketje gaat hierdoor stijgen en koelt daardoor af. Als er voldoende waterdamp in de lucht zit, condenseert een deel hiervan, zodat er wolkendruppeltjes ontstaan. Bij het condenseren komt er warmte vrij.

We spreken van een echte buienwolk (Cumulonimbus) als de top van de wolk zo hoog komt, dat deze niet uit waterdruppels maar uit ijsdeeltjes bestaat. Vooral als ze langzaam overtrekken, kunnen zomerse buien tot wateroverlast leiden: er valt dan in korte tijd veel neerslag op dezelfde plek. Ook de windstoten, hagel en onweer waarmee ze gepaard kunnen gaan, zorgen voor de nodige schade.

De bui van de toekomst: waterdamp is een sleutel

In het KNMI Klimaatsignaal’21 lees je de nieuwste inzichten in het mogelijke gedrag van zomerse buien in een toekomstig, warmer klimaat in Nederland. Hierbij spelen verschillende processen een rol die buienvorming bevorderen of juist tegengaan: een simpele optelsom is het zeker niet.

De hoeveelheid waterdamp in de atmosfeer neemt toe in een warmer klimaat. Je kunt aan warme lucht namelijk meer waterdamp toevoegen voordat de waterdamp begint te condenseren dan aan koude lucht. Klimaatmodellen verwachten voor Nederland zo’n 3-7 procent toename in de hoeveelheid waterdamp per graad opwarming van de aarde. En meer waterdamp maakt buien intenser. 

Waterdamp condenseert pas als de lucht verzadigd is. Op dat moment is de relatieve vochtigheid 100 procent. Bij lage relatieve vochtigheid moet een luchtpakketje verder doorstijgen en afkoelen voordat de lucht verzadigd is en er wolkendruppels ontstaan. Buien ontstaan bij lage relatieve vochtigheid dus minder snel. Door klimaatverandering neemt de relatieve luchtvochtigheid in de zomer af en dat werkt de vorming van buien tegen. 

Tijdens een bui verdampt bij lagere luchtvochtigheid een groter deel van de vallende neerslag voordat deze het aardoppervlak bereikt. De verdamping van vallende neerslag koelt de lucht, die daardoor zwaarder wordt en harder valt. De kans op koude valwinden, ook wel "downbursts" genoemd, neemt bij lagere luchtvochtigheid daarom toe. Die valwinden zorgen er op hun beurt voor dat bestaande buien sneller kunnen uitgroeien tot grote complexen.