Weerballonnen in de tropen

Waarnemingen met weerballonnen bieden een gedetailleerd beeld van het weer in de bovenlucht. In Europa wordt er op veel plaatsen en vaak ook meerdere keren per dag een weerballon met radiosonde opgelaten. In de tropen is het aantal weerballonnen echter veel kleiner. Het KNMI heeft nu 20 jaar aan wekelijkse radiosondemetingen in Paramaribo in Suriname. Maar voor het vaststellen van klimaatverandering boven Suriname is dit nog niet genoeg.

Het KNMI doet metingen aan de bovenlucht boven Suriname ter vergelijking met eigen satellietwaarnemingen van onder andere de windsnelheid en de ozonlaag. Met radiosondes wordt de temperatuur gemeten, samen met de hoeveelheid waterdamp, wind en de hoeveelheid ozon. De radiosonde stuurt de meetgegevens direct door naar het ontvangststation. Sinds 1999 wordt er zo wekelijks een weerballon opgelaten door de collega’s van de Surinaamse Meteorologische Dienst in Paramaribo.

El Niño en La Niña

Hoewel 20 jaar misschien een lange tijd lijkt, is het voor onderzoek naar klimaatverandering vrij kort. Figuur 1 laat de ruwe temperatuurmetingen zien: er is van jaar-tot-jaar variabiliteit in de getoonde afwijkingen van de gemiddelde temperatuur. Een belangrijke oorzaak van tropische variabiliteit is het weerfenomeen El Niño en de tegenhanger La Niña. El Niño gaat samen met grootschalige tijdelijke veranderingen in de temperatuur van het zeewater in de Grote Oceaan. De effecten hiervan zijn wereldwijd waarneembaar. De gemeten temperaturen met de radiosonde zijn afhankelijk van het moment van de dag van oplaten van de weerballon. De hogere temperaturen in de laatste jaren blijken vooral te komen door het latere tijdstip van oplaten van de weerballon. Het tijdstip van oplaten wordt in Paramaribo in eerste instantie bepaald door de overkomsttijden van de satellieten waar de radiosondemetingen mee worden vergeleken.

Opwarming op verschillende hoogtes

Terwijl de ruwe metingen in absolute zin moeilijk zijn te interpreteren, zijn de relatieve verschillen in opwarming op verschillende hoogtes wel interessant. Deze zijn iets minder afhankelijk van het tijdstip van de dag. Figuur 2 laat zien dat de gemeten temperatuur minstens twee keer zo snel toeneemt op 12 kilometer hoogte als in de onderste luchtlagen. Dit is consistent met de theorie en modellen. Opwarming nabij het oppervlak in de tropen leidt tot extra verdamping en dus meer neerslag. De condensatiewarmte komt op verschillende hoogtes vrij, hoe hoog precies is afhankelijk van de hoogtetoppen van de wolken. De extra condensatiewarmte leidt daarmee tot het versterkte temperatuursignaal ten opzichte van de opwarming aan de grond.

Tropische stormen en orkanen

De mate van opwarming op verschillende hoogte hangt daarmee samen met de intensiteit van tropische stormen en orkanen. Behalve de zeewatertemperatuur spelen ook veranderingen in de windsnelheid en windrichting in de bovenlucht een rol bij het ontstaan van tropische stormen en orkanen. De radiosondes laten deze windpatronen zien. Dus hoewel Paramaribo zelf buiten het Caribisch gebied ligt waarin tropische orkanen langskomen, helpt de kennis die we onder andere met de radiosondes van Paramaribo opdoen over de bovenlucht in de tropen hopelijk om op termijn de verwachtingen van orkanen en tropische stormen te verbeteren.

KNMI Klimaatbericht door Michiel van Weele en Ankie Piters