Onderzoek mooiweerwolken belangrijk voor klimaatmodellen

Recent onderzoek naar mooiweerwolken zorgt voor beter begrip van wolken, de grote onbekende factor in klimaatmodellen. Door vliegtuigmetingen te combineren met gedetailleerde computersimulaties heeft KNMI-onderzoeker Thijs Heus wolken beter in kaart kunnen brengen.

Thijs Heus promoveert dinsdag 9 december op dit onderwerp aan de TU Delft. Met zijn onderzoek 'On the edge of a cloud'  wil hij het gedrag van wolken verklaren. Om betrouwbare voorspellingen te kunnen doen over klimaatveranderingen, is kennis over wolken essentieel. Heus bracht onder meer snelheden, temperatuur en levensduur van wolken in kaart. Zogenoemde mooiweerwolken behoren volgens Heus al decennia lang tot de grootste uitdagingen in de atmosferische wetenschap. Voor een goede representatie van wolken-, weer- en klimaatmodellen is een goed begrip van de interactie tussen wolk en omgeving essentieel. Tegenwoordig kunnen we door betere observatiemethoden en krachtigere computers, een heel aardig beeld hiervan krijgen.

Bufferring
Een wolk wordt gewoonlijk omschreven als een entiteit waarin lucht omhoog gaat. "Overal rond de wolk gaat de lucht ter compensatie naar beneden. Wij hebben aangetoond dat de lucht ver weg van de wolk nauwelijks verplaatst", legt Heus uit. Het grootste gedeelte van de compenserende neerwaartse stroming vindt plaats direct om de wolk heen, in een ring van dalende lucht. Deze ring ontstaat doordat wolkenlucht mengt met de omgeving, waarbij vocht verdampt, de lucht afkoelt en daardoor gaat dalen. De interactie tussen de wolk en zijn omgeving gebeurt dus indirect, door deze ringvormige bufferlaag heen. Deze bufferlaag wordt nu nog helemaal niet meegenomen in klimaatmodellen. Heus: "De ring wordt vooral veroorzaakt door horizontale menging. We hebben laten zien dat wat er aan de wolkentop gebeurt, weinig invloed heeft op onderliggende lagen."

Ook het gedrag van de wolk in de tijd wordt door deze horizontale menging aangetast. De lucht in een wolk blijkt namelijk niet continu omhoog te gaan, maar in de vorm van bellen. Met behulp van visualisaties in een virtuele omgeving kon Heus dit voor het eerst op een betrouwbare manier onderzoeken.