07 september 2008
Onderzoeker Ad Stoffelen van het KNMI vloog een weekje mee met Hanna en Ike om metingen te doen in hurricanes. ,,Een speciale ervaring rijker die ik nog lang zal koesteren". Zijn ooggetuigeverslagen vindt u hieronder.
Verkenningsvluchten om scatterometers
Onderzoeker Ad Stoffelen van het KNMI, verantwoordelijk voor de aanlevering van de windgegevens van hurricanes met scatterometers, windmeters aan boord van satellieten. De scatterometers moeten goed worden afgeregeld. Daarvoor worden verkenningsvluchten uitgevoerd in hurricanes waarbij ook het vliegtuig is uitgerust met zo’n scatterometer. KNMI-onderzoeker Ad Stoffelen, verantwoordelijk voor de aanlevering van de scatterometergegevens, vloog boven Ike: ,,Het oog is inderdaad goed ontwikkeld en het ziet er prachtig en rustig uit met die enorme muur van wolken om ons heen."
11 sept: laatste ontmoeting met Ike
Na een korte nacht, de nodige mediacontacten in Nederland en nog wat ander e-mailverkeer, gaan we om 12:00 weer op pad voor de voor mij vierde en laatste vlucht door Ike. Ike is zich nu weer aan het samenrapen na de confrontatie met Cuba. Een groeiende Ike boven het warme water van de Golf van Mexico belooft tamelijk turbulent te worden. Eerst verzamelen we een lunch en een diner, daarna naar de hangar voor de bespreking van de planning. Vandaag is er geen ASCAT satellietbaan in de buurt van Ike; wel een QuikScat overpass om 20:00 uur lokale tijd, dus daar we de geavanceerde scatterometer op Kermit vandaag voor inzetten.
Het eerste deel van de vlucht is het buiig. Ike doet zijn invloed in een groot gebied gelden. De wind is ook al vrij snel boven de 20 m/s. De enorme wolkentorens geven een indrukwekkend visueel schouwspel. De wind neemt verder toe wanneer we richting het oog vliegen; 30 km van het oog meten we al 40 m/s op vlieghoogte, 2400 m , en 37 m/s aan het zeeoppervlak op 10m. Daarna neemt de wind echter plotseling af, naar 20 m/s, de regen houdt op, de bewolking breekt en het zeeoppervlak wordt weer duidelijk zichtbaar. Naar buiten kijken begint het te dagen: we zitten in een spiraal rond het oog. We hebben net een convectieve band achter de rug en voor we het oog bereiken moeten we nog door een tweede band met slecht weer. Dit patroon herhaalt zich elke keer, ongeacht de aanvliegrichting. In de binnenste band vliegt de wind inderdaad weer omhoog naar de oude waarden en komen er ook weer bakken regen naar beneden.
Elke driekwartier doorkruisen we Ike en elke keer noteren we een lagere kerndruk: 949 mbar, 945 mbar, 942 mbar; 941 mbar, 939 mbar, waar gaat dat naar toe in de komende dagen? De wind neemt ook toe tijdens onze vlucht, maar dat zou ook kunnen samenhangen met de verschillende ingebedde convectieve systemen die we passeren. Het luchtdrukpatroon vertoont wat meer symmetrie dan het windpatroon bij onze doorkruisingen van Ike. We noteren een maximale wind van 40 m/s aan het water en 48 m/s op vlieghoogte. Dat overstijgt de verwachtingen van het National Hurricane Centre, die zullen hun prognoses nu wel aanpassen aan de hand van onze gegevens.
10 sept: door het oog van Ike
Ike heeft boven Cuba duidelijk een deel van zijn kracht verloren. In de vlucht van vandaag maten we maximale winden van 65 knopen, 33 m/s of 119 km per uur. Ik lijk aan tropische cyclonen te wennen; de vlucht van vandaag heb ik niet ervaren als bijzonder spectaculair. We hebben het oog van Ike acht keer doorkruist, de laatste keer rond de overkomst van de ASCAT scatterometer. We hebben dus weer goede gelijktijdige metingen van ASCAT en het instrumentarium op het vliegtuig Kermit.
Deze keer mochten we over cuba vliegen. Omdat Ike net Cuba gepasseerd was op het moment dat we er doorheen vlogen, konden we de effekten van Ike op Cuba en de kustwateren goed zien. In de ondiepe kustwateren heeft Ike veel sediment in het water achtergelaten. We hebben het grootste deel van de vlucht rond Ike winden gemeten van 25 m/s (90 km/uur), wat laat zien dat, alhoewel het centrum enigszins uit elkaar geslagen is door de topografie op Cuba, er nog veel energie beschikbaar is in de omgeving van Ike. De verwachte toename van Ike naar een categorie 3 orkaan lijkt daarmee waarschijnlijk.
7 sept: Van StCroix naar Tampa
De ASCAT scatterometer heeft inderdaad op het tijdstip dat we gisteren door Ike vlogen weer de hoogste wind ooit gemeten. Ike is categorie vier en stevent nu af op Cuba. In de briefing werd er zorg geuit over de toestand van de staart van het vliegtuig na de worsteling met Ike gisteren; het is niet mogelijk om in StCroix een volledige inspectie uit te voeren van de mechanische toestand van de staart. Het plan is nu meteen naar Tampa terug te keren wanneer de krachten in Ike groter worden dan +2.5 keer de gravitatiekracht of minder dan -1.1 keer de zwaartekracht. We vertrekken wat eerder omdat Ike richting Cuba trekt in de loop van de avond; wij hebben immers geen permissie om boven Cuba te vliegen. Alhoewel, ze zullen ons er vermoedelijk niet uit komen halen wanneer we dat wel zouden doen!
Ike is niet zozeer sterker geworden sinds gisteren, maar oogt nu wel meer symmetrisch op satellietfoto’s. Daardoor zou vandaag een mooi rond oog te zien kunnen zijn. Op de satellietfoto is het oog meestal goed te zien, maar soms verdwijnt het ook. Het oog wordt omgeven door de zogeheten “eye wall”, een muur van wolken van beneden (1km) tot meer dan 10 km hoogte. Bij een symmetrisch oog is deze “eye wall” rondom het oog volledig. Verder waait het niet en is er weinig bewolking in een goed ontwikkeld oog.
Het oog van Ike bevindt zich vanavond wanneer de MetOp-A satelliet passeert buiten de strook op het zeeoppervlak gemeten door ASCAT, en wel ongeveer 100 km . Omdat de strook met meest intense winden vanaf het oog minder dan 100 km breed is, wordt de gegevensset van vandaag net wat minder waardevol voor ASCAT helaas.
De luchtdruk die we meten in het oog van Ike is 943 hPa; dat maak ik thuis nooit mee! Verder meten we aan het zeeoppervlak maximaal ruim 200 km per uur, inderdaad een categorie vier orkaan. We vliegen weer verschillende keren door het oog tot na zonsondergang. Het oog is inderdaad goed ontwikkeld en het ziet er prachtig en rustig uit met die enorme muur van wolken om ons heen. Een erg speciale ervaring rijker die ik nog lang zal koesteren.
6 sept: de trip van mijn leven!
Een reisje van Tampa, Florida, naar StCroix in de Cariben; wie wil dat nu niet? Het wordt echter niet zomaar een reisje, want onderweg gaan we de tropische orkaan Ike verkennen. Enerzijds om het National Hurricane Centre in de VS te voorzien van actuele gegevens over de sterkte en structuur van de storm, maar anderzijds, mijn deel, om onder de baan van het ASCAT scatterometer instrument te vliegen ter verkrijging van hoogwaardig vergelijkingsmateriaal, nodig om ASCAT beter te ijken. Met ASCAT op de EUMETSAT MetOp-A satelliet wordt de wind aan het zeeoppervak bepaald (zie
www.knmi.nl/scatterometer). Gisteravond heeft ASCAT de hoogste wind ooit gemeten en nu kunnen we gaan verifieren of dat klopt, wanneer ASCAT vanmiddag tenminste weer zo hoog uitslaat terwijl we er onderdoor vliegen.
In de rustige eerste uren van de vlucht hebben de piloten niet zo’n zin om te vliegen en mogen wij onderzoekers het vliegtuig even besturen (Wow!). Het is de bedoeling om rechtdoor te vliegen, maar ik geloof dat ik mijn handtekening in de lucht heb gezet, en dat is niet bepaald een rechte lijn! Enfin, toch blij dat we echte piloten bij hebben en dat wij als onderzoekers niet alleen door Ike hoeven.
Aan de noordwest zijde van Ike is het relatief droog en relatief onbewolkt en dus zien we Ike al gauw in de verte opdoemen; een soort zwarte streep aan de horizon die al snel dreigend dichterbij komt. Er komt zowel onder ons als boven ons steeds meer bewolking, maar toch doemt nog regelmatig de zee op die steeds ruiger wordt. Zelfs wanneer we door de ring van maximale wind gaan, is het op dat moment spectaculaire zeeoppervlak te zien; een zelfs voor de ervaren “hurricane hunters” tamelijk ongewone ervaring.
In de oostelijke sector daalt de zeewatertemperatuur van 25 naar 22 graden C over een breed gebied. Ike laat zijn sporen in het zeewater achter doordat de sterke winden het diepere koude water mengt met het zeer warme oppervlaktewater.
Van noordwest gaan we door het oog van Ike naar zuidoost en dan weer teug. Op dat moment komt ASCAT over. We meten lokale winden vlak boven het oppervlak van ongeveer 200 km/uur en gemiddeld klopt dit goed met de hoogste ASCAT wind ooit! Ike zou nu dus een orkaan zijn van de vierde categorie op de Saffir-Simpson schaal die tot maximaal vijf gaat. Ben benieuwd naar de nieuwste ASCAT metingen die over 30 minuten beschikbaar zijn. De luchtdruk daalt volgens de instrumentatie tot onder de 950 mb aan het oppervlak in het oog van Ike. We kruisen Ike acht keer vanuit verschillende hoeken waarbij er elke keer dropsondes naar beneden worden gelaten om een windprofiel vanaf 1.5 km tot aan het oceaanoppervlak te meten. Bakken water komen nu en dan naar beneden. Het vliegtuig wordt in deze condities alle kanten opgeslingerd en ik ben blij dat ik een pilletje tegen zeeziekte heb ingenomen; nu kan ik van het spektakel genieten! Nadat ik mijn veiligheidsriemen eindelijk mag losmaken, hoor ik van de andere bemanningsleden, die soms al 25 jaar ervaring hebben, dat het voor hen ook spannend is geweest. Nu ben ik toch blij dat we er heelhuids doorheen ben gekomen.
Het vliegtuig is er echter niet heelhuids uitgekomen; beschadiging door neerslag en wind aan onder de vleugel bevestigde apparatuur. Het vliegtuig heeft verder versnellingen ondergaan van -1.1 tot +3.2 maal de gravitatiekracht. De maximale grens waaronder gevlogen mag worden ligt maar liefst bij -1.5 en +3.5 keer de zwaartekracht, dus dat zit wel goed! Deze “awesome” trip vergeet ik nooit meer.
5 sept: kruiselings door Hanna ASCAT scatterometer op de polaire MetOp-A satelliet van EUMETSAT kan tropische cyclonen recht in het oog kijken, dwars door de dikke wolken en zware neerslag. Een geofysisch model, op statistische basis afgeleid, geeft een nauwkeurig verband tussen de radar verstrooiing gemeten door ASCAT en de wind aan het oppervlak.
De vraag is of dit verband ook geldt in tropische orkanen, waar de golven en de wind aan het zeeoppervlak duidelijk afwijken van de wind- en golfpatronen in stormen buiten de tropen. Het antwoord op deze vraag is belangrijk om uit de scatterometermetingen goede windinformatie in extreme weercondities te kunnen afleiden. Het Amerikaanse NOAA heeft EUMETSAT aangeboden om deze vraag te helpen beantwoorden, door gebruik te maken van een geavanceerde scatterometer ontwikkeld door NASA en gemonteerd op het "hurricane hunter" vliegtuig met de naam Kermit (of N42RF).
Na zo'n 10 jaar dienst gedaan te hebben bij defensie, vliegt Kermit alweer 32 jaar door tropische orkanen, in totaal welgeteld 95 verschillende in zo'n kleine 1000 vluchten, net zoals de twee andere "hurricane hunter" vliegtuigen. Als de Europese vertegenwoordiger in de experimenten, moet ik door de veiligheidscontrole van het vliegveld van de VS defensie in Tampa, Florida, waarna er documenten gelezen en ondertekent moeten worden; alle verantwoordelijkheid ligt bij mij nu!
Ik put vertrouwen in het grote aantal succesvolle vluchten van Kermit, maar vraag me wel af lang deze vliegtuigen eigenlijk meegaan? Hierna volgen een bijeenkomst om de route te plannen, veiligheidsinstructies aan boord van Kermit, voor wanneer we in het water terechtkomen, en een briefing aan boord. Er wordt gezegd dat er geen significant weer is tot Hanna, maar dan gaan we enkele uren kruiselings door Hanna heen vliegen. Dat pakt behoorlijk ruw uit, met name in de noordoostelijke sector, waar we drie keer doorheen gaan. Dit is slechts een eerste beproeving. Na deze nacht met Hanna, treden we in het weekeinde Ike tegemoet, die al tijdelijk een 4de categorie orkaan is geweest op de Simpson schaal in het midden op Atlantische Oceaan; hoe sterk zal Ike nog worden?
Bron: Ad Stoffelen, KNMI
