Stapelwolken in formule gevat

Meteorologen gaan hun weer- en klimaatmodellen verbeteren door de resultaten te gebruiken van een promotieonderzoek aan stapelwolken. Wetenschappelijk onderzoeker Roel Neggers heeft het gedrag van stapelwolken onderzocht en met formules beschreven. De wetenschapper voerde het door NWO gefinancierde onderzoek uit aan het KNMI en promoveert op 11 december 2002 in Wageningen.

Meteorologen zijn geïnteresseerd in het gedrag van stapelwolken omdat deze wolken een belangrijke rol spelen in weer en klimaat. Turbulente luchtbewegingen in de stapelwolken transporteren lucht van nabij het aardoppervlak naar hogere luchtlagen. Tevens spelen deze wolken een belangrijke rol in de stralingsbalans. Weers- en klimaatvoorspellers zouden daarom graag weten waar, wanneer en in welke mate stapelwolken voorkomen.

De huidige weer- en klimaatmodellen zijn te grof om stapelwolken echt na te kunnen bootsen. Daarom worden hierin grote gebieden met stapelwolken in zijn geheel in formules gevat. Door de stapelwolken op meer detail te beschrijven, is het mogelijk de weer- en klimaatmodellen verder te verbeteren.

Promovendus Roel Neggers onderzocht hoeveel wolken van welke grootte ontstaan onder verschillende omstandigheden. Verder bracht hij de eigenschappen in kaart van de turbulentie in de stapelwolken. Ook onderzocht hij nauwkeurig de dynamica van de wolken en vatte deze in formules.

Het onderzoek is gebaseerd op waarnemingen van satellieten, radar en meetvliegtuigen. Vooral belangrijk waren de gegevens uit het grootschalige meetexperiment van augustus 1995 aan de oostkust van Florida, net ten noorden van Cape Canaveral. Een Amerikaans meetvliegtuig vergaarde in vele wolken gegevens over turbulentie en thermodynamica. Scherpe foto's van de Landsat-satelliet en waarnemingen met instrumenten vanaf de grond zorgden voor extra gegevens.

Wolkensimulaties met behulp van supercomputers completeerden deze waarnemingen. De computers simuleerden in blokken van tien bij tien bij vijf kilometer het gedrag van honderden stapelwolken.

De nadruk van het project lag op gedetailleerd onderzoek naar de eigenschappen van stapelwolken zelf. In de toekomst willen onderzoekers meer te weten komen over de complexe rol van stapelwolken in weer en klimaat. Hierover bestaat nog veel onduidelijkheid, terwijl inmiddels wel duidelijk is dat realistische representaties van stapelwolken onmisbaar zijn in goede weer- en klimaatmodellen.

Promotie 11 december, promotor prof. dr. A.A.M. Holtslag (Wageningen Universiteit en Researchcentrum), co-promotor dr. A.P. Siebesma.