Van een bewolkte dag in Brussel tot een orkaan boven de Caraïben
De regen begon in de nacht van 14 op 15 juli 2021. Eerst leek het gewoon een zomerbui — het soort bui waarbij mensen een paraplu openen en snel verderschuiven. Maar de bui stopte niet. En niet. En niet.
In vierentwintig uur viel er in de provincie Luik meer neerslag dan normaal in een volledige maand. De rivieren Vesdre, Ourthe en Maas konden het water niet meer verwerken. Ze traden buiten hun oevers. Straten werden rivieren. Kelders vulden zich binnen minuten. Auto’s dreven weg. Huizen stortten in.
Eenenveertig mensen kwamen om het leven. De schade liep op tot meer dan 2,5 miljard euro. Duizenden mensen verloren hun woning of hun bezittingen. Sommige wijken in Luik, Namen en Dinant waren maanden nadien nog niet hersteld.
Dit is wat extreem weer kan doen. En wetenschappers zijn het erover eens: dergelijke extreme weerfenomenen worden vaker en heviger naarmate het klimaat opwarmt. Wie het weer begrijpt, begrijpt waarom.
Het weer is de toestand van de atmosfeer op een bepaald moment en op een bepaalde plaats. Om het weer nauwkeurig te beschrijven en te meten, gebruiken meteorologen — de wetenschappers die het weer bestuderen — vijf weerelementen. Elk element wordt gemeten met een ander instrument en uitgedrukt in een eigen eenheid.
De temperatuur is een maat voor de warmte van de lucht. Hoe meer de lucht opgewarmd wordt door de zon en door het aardoppervlak, hoe hoger de temperatuur. We meten de temperatuur met een thermometer, in de eenheid graden Celsius (°C). In België schommelt de temperatuur overdag in de zomer gemiddeld tussen 20 en 25 °C, in de winter tussen 2 en 7 °C. Tijdens een hittegolf stijgt de temperatuur boven 30 °C, tijdens een vorstperiode daalt ze onder 0 °C.
De mate van warmte van de lucht op een bepaald moment en een bepaalde hoogte (standaard 2 m boven de grond). Gemeten met een thermometer, uitgedrukt in graden Celsius (°C).
Lucht heeft gewicht. De kilometers hoge luchtkolom boven ons drukt op het aardoppervlak: dat is de luchtdruk. We meten luchtdruk met een barometer, in de eenheid hectopascal (hPa). De gemiddelde luchtdruk op zeeniveau bedraagt 1013 hPa.
De luchtdruk is cruciaal voor het voorspellen van het weer:
Het gewicht van de luchtkolom boven een bepaalde plek. Gemeten met een barometer, uitgedrukt in hectopascal (hPa). Hoge druk (boven ~1013 hPa) gaat gepaard met mooi weer; lage druk (onder ~1013 hPa) met slecht weer.
Wind is lucht in beweging. Die beweging heeft een snelheid die we meten met een anemometer (windmeter), in de eenheid kilometer per uur (km/h). Meteorologen gebruiken ook de schaal van Beaufort (0 tot 12) om windkracht aan te duiden. Beaufort 0 is windstilte; Beaufort 12 is orkaankracht (>118 km/h). In België is een windsnelheid van 50–70 km/h al vrij stormachtig.
Hoe snel de lucht beweegt, gemeten met een anemometer in km/h. De schaal van Beaufort (0–12) geeft de windkracht aan: van windstilte (0) tot orkaankracht (12, >118 km/h).
De windrichting geeft aan waar de wind vandaan komt — niet waarheen hij waait. Een zuidwestenwind (ZW) komt dus uit het zuidwesten. Dit is belangrijk voor weersvoorspellingen: de windrichting bepaalt mee welk soort lucht naar een regio toekomt. Voor België geldt:
De richting waaruit de wind waait. Een zuidwestenwind (ZW) komt uit het zuidwesten. In België brengen zuidwestenwinden vochtige Atlantische lucht en dus vaak regen; noordenwinden brengen koude, droge lucht.
Neerslag is alle water dat uit de atmosfeer op het aardoppervlak valt: regen, sneeuw, hagel, ijzel en motregen. We meten neerslag met een regenmeter (pluviometer), in de eenheid millimeter (mm). Eén millimeter neerslag betekent dat er 1 liter water per vierkante meter gevallen is. België krijgt gemiddeld 780–900 mm neerslag per jaar. In de Ardennen kan dat oplopen tot meer dan 1.200 mm.
Alle vormen van water die uit wolken vallen: regen, sneeuw, hagel, ijzel, motregen. Gemeten met een regenmeter (pluviometer), uitgedrukt in millimeter (mm). 1 mm = 1 liter neerslag per m².
De vijf weerelementen staan niet los van elkaar. Ze beïnvloeden elkaar voortdurend. Als je die verbanden begrijpt, kan je uit één gegeven — zoals de luchtdruk — al veel afleiden over de andere weerelementen.
Wanneer er een lagedrukgebied naar België trekt, volgt er een keten van veranderingen die bijna altijd in dezelfde volgorde optreedt:
Een hogedrukgebied geeft doorgaans mooi, rustig weer. Maar er is een nuance: een hogedrukgebied in de zomer geeft warm en zonnig weer, terwijl hetzelfde hogedrukgebied in de winter helder maar ijskoud weer geeft. In de winter voorkomt het hogedrukgebied dat bewolking de aarde ‘dekt’, zodat warmte 's nachts ontsnapt en het fors kan vriezen.
De windrichting bepaalt mee de temperatuur en neerslaghoeveelheid in België:
Als de weerman zegt dat er een diep lagedrukgebied naar België komt, wat voor weer verwacht jij dan? Leg de redenering stap voor stap uit: wat gebeurt er met de luchtdruk, de wind, de bewolking en de neerslag? Gebruik de termen uit sectie 1 en 2.
De tabel hieronder toont de weersgegevens voor zeven opeenvolgende dagen gemeten op Brussels Airport. Let op de verbanden tussen luchtdruk, neerslag, windsnelheid en windrichting.
| Dag | Max. temp. | Min. temp. | Neerslag | Windrichting | Windsnelheid | Luchtdruk |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Maandag | 18 °C | 11 °C | 2 mm | ZW | 35 km/h | 1008 hPa |
| Dinsdag | 15 °C | 9 °C | 18 mm | ZW | 55 km/h | 995 hPa |
| Woensdag | 12 °C | 7 °C | 22 mm | W | 62 km/h | 988 hPa |
| Donderdag | 13 °C | 8 °C | 5 mm | NW | 40 km/h | 1002 hPa |
| Vrijdag | 16 °C | 9 °C | 0 mm | N | 20 km/h | 1018 hPa |
| Zaterdag | 20 °C | 12 °C | 0 mm | NO | 15 km/h | 1025 hPa |
| Zondag | 22 °C | 13 °C | 0 mm | O | 12 km/h | 1028 hPa |
Op welke dag was de luchtdruk het laagst? Welke andere weerelementen uit de tabel bevestigen dat het die dag slecht weer was? Bespreek ten minste drie weerelementen.
Bron: illustratieve data gebaseerd op KMI-weerstatistieken Brussels Airport (Melsbroek). Echte historische data raadpleegbaar via www.meteo.be.Meteorologen gebruiken synoptische weerkaarten om het weer over grote gebieden in één oogopslag zichtbaar te maken. “Synoptisch” betekent letterlijk “samen zien”: je ziet het weer van heel Europa tegelijk op één kaart. Zo’n kaart bevat veel informatie die je moet kunnen lezen.
Een weerkaart waarop het weer van een groot gebied (bijv. Europa) op één moment wordt weergegeven, met isobaren, hoge- en lagedrukgebieden en fronten. Gebruikt door meteorologen voor weersvoorspellingen.
Isobaren zijn lijnen die plaatsen met dezelfde luchtdruk verbinden, net zoals hoogtelijnen op een topografische kaart plaatsen met dezelfde hoogte verbinden. Isobaren worden getekend met een interval van 4 hPa (bijv. 984, 988, 992 ... hPa).
Een lijn op een weerkaart die alle plaatsen met dezelfde luchtdruk verbindt. Dichte isobaren wijzen op een groot drukverschil en dus op sterke wind. Isobaren worden getekend per 4 hPa.
Op een synoptische kaart worden hoge- en lagedrukgebieden aangeduid met gesloten isobaren:
Een front is de grens tussen twee luchtmassa’s met verschillende temperatuur en vochtigheid. Op een weerkaart worden twee soorten fronten onderscheiden:
De grens waar warme lucht over koudere lucht schuift. Brengt langdurige, matige regen voor de passage en een temperatuurstijging na de passage. Op weerkaarten weergegeven als een rode lijn met halve cirkels.
De grens waar koude lucht onder warme lucht duwt. Brengt korte, heftige buien met onweer en een snelle temperatuurdaling na de passage. Op weerkaarten weergegeven als een blauwe lijn met driehoekjes.
Illustratie: Synoptische weerkaart van Europa met lage- en hogedrukgebieden (L en H), isobaren (lijnen per 4 hPa), een koudefront (blauwe lijn met driehoekjes) boven de Britse eilanden en een warmtefront (rode lijn met halve cirkels) over Noord-Spanje. Pijlen geven de windrichting aan: linksom om het lagedrukgebied boven Ierland, rechtsom om het hogedrukgebied boven Spanje. [Illustratie nog in te voegen door de uitgever]
Op de weerkaart is duidelijk een diep lagedrukgebied (L, 982 hPa) te zien boven Ierland. Dit lagedrukgebied beweegt in oostelijke richting met een snelheid van ongeveer 50 km/h. De verwachting is dat het centrum van het lagedrukgebied binnen 24 uur boven de Noordzee ligt en binnen 36 uur België bereikt.
Aan het lagedrukgebied zijn twee fronten verbonden. Een koudefront trekt van het centrum in zuidoostelijke richting over Frankrijk en zal België in de vroege ochtend van de volgende dag bereiken. Vóór het koudefront bevindt zich een zone van warmere, vochtige lucht met temperaturen rond 18 °C.
De isobaren boven de Atlantische Oceaan liggen zeer dicht bij elkaar (elke 4 hPa-lijn op amper 100–150 km afstand), wat wijst op een extreem groot drukverschil en dus op harde tot stormachtige winden. Windsnelheden van 80–100 km/h worden verwacht langs de Belgische kust en in het westen van het land.
In het zuiden van Europa — boven Spanje en Portugal — is een hogedrukgebied (H, 1030 hPa) aanwezig. Hier is het droog, zonnig en warm (25–30 °C). De isobaren zijn er ver uit elkaar: weinig wind.
| Zone | Luchtdruk | Verwacht weer | Temperatuur |
|---|---|---|---|
| Ierland – Noordzee (L) | 982 hPa | Stormachtig, zware buien | 10–13 °C |
| België (vóór front) | ~1000 hPa | Bewolkt, regen in aantocht | 17–18 °C |
| België (na koudefront) | ~1008 hPa | Buien, opklaringen, frisser | 11–12 °C |
| Zuid-Spanje (H) | 1030 hPa | Zonnig, droog, windstil | 25–30 °C |
Na de passage van het koudefront in België daalt de temperatuur van 18 °C naar 12 °C. De neerslag stopt, maar korte buien zijn mogelijk. De wind draait van ZW naar NW en neemt geleidelijk af.
Welk weersverloop verwacht je in Brussel in de komende 48 uur op basis van deze weerkaartbeschrijving? Beschrijf achtereenvolgens de verwachte temperatuur, neerslag en windrichting. Gebruik de termen warmtefront, koudefront en isobaar.
Bron: illustratief scenario gebaseerd op ECMWF-modeluitvoer. Echte weerkaarten raadpleegbaar via www.meteo.be of www.windy.com.Normaal weer in België bestaat uit afwisselend droge en natte periodes, matige temperaturen en redelijke windsnelheden. Extreme weerfenomenen zijn situaties waarbij de weerelementen ver buiten de normale grenzen treden, waardoor er grote schade aan het landschap en gevaar voor mensen ontstaat.
Extreme weerfenomenen worden versterkt door klimaatverandering: de opwarming van de aarde verhoogt de energie in de atmosfeer, waardoor stormen heftiger worden, regenbuien intenser en droogteperiodes langer.
Van extreme neerslag spreken we wanneer er in korte tijd veel meer regen valt dan de bodem en waterlopen kunnen verwerken. In België wordt gesproken van extreme neerslag bij meer dan 25–30 mm regen in minder dan een uur. Het water kan dan niet snel genoeg in de bodem zakken of via rivieren afvloeien: er ontstaat een flitsoverstroming.
Extreme neerslag veroorzaakt:
Een situatie waarbij in zeer korte tijd buitengewoon veel neerslag valt (>25 mm/uur), zodat rivieren buiten hun oevers treden of straten overstromen. Leidt tot flitsoverstromingen, erosie en aardverschuivingen.
Een storm is een weerssituatie met aanhoudende hoge windsnelheden van Beaufort 10 of meer (>88 km/h). Stormen in België en West-Europa zijn doorgaans verbonden met diepe lagedrukgebieden boven de Atlantische Oceaan. Bekende Belgische stormen zijn Lothar (1999), Kyrill (2007) en Ciara (2020).
Een storm veroorzaakt in het landschap:
Een weerssituatie met aanhoudende windsnelheden van Beaufort 10 of meer (>88 km/h), verbonden met een diep lagedrukgebied. Veroorzaakt windvallen in bossen, duinerosie en kustoverstromingen.
Een orkaan is een tropische roterende storm met windsnelheden van meer dan 119 km/h (Beaufort 12). Orkanen vormen zich boven warme oceanen (watertemperatuur >26 °C): de warme, vochtige lucht stijgt krachtig omhoog, er vormt zich een spiraalvormige structuur met een rustig centrum (het “oog” van de orkaan) en enorme regenval rondom. Dezelfde verschijnselen worden afhankelijk van de regio anders benoemd: “hurricane” in de Caraïben en de VS, “cycloon” in de Indische Oceaan, “tyfoon” in de Stille Oceaan.
Orkanen veroorzaken catastrofale schade:
Een tropische roterende storm met windsnelheden boven 119 km/h, gevormd boven warme oceanen (>26 °C). Veroorzaakt stormvloeden, kusterosie en overstromingen. Ook bekend als hurricane (Caraïben), cycloon (Indische Oceaan) of tyfoon (Stille Oceaan).
Een tornado is een snel roterende luchtzuil die de grond raakt. Anders dan een orkaan is een tornado zeer gelokaliseerd — een paar honderd meter breed — maar de windsnelheden kunnen 400–500 km/h bereiken. Tornado’s vormen zich het vaakst in de centrale Verenigde Staten (“Tornado Valley”), maar komen ook voor in Europa. In België worden jaarlijks een tiental kleine tornado’s geregistreerd.
In het landschap vernietigt een tornado alles in zijn smal spoor: gebouwen, bomen en bodembegroeiing worden weggevaagd; de bovenste laag teelaarde kan worden weggeblazen.
Een snel roterende luchtzuil (windsnelheden tot 500 km/h) die de grond raakt over een smal spoor. Vernielt alles in zijn pad: gebouwen, vegetatie en bovenste bodemlaag worden weggeslagen of weggeblazen.
Extreme weerfenomenen zijn krachtige landschapsvormende processen. Ze veranderen het landschap op korte termijn drastisch. De schade is zowel fysisch (rivieroevers, vegetatie, bodem) als menselijk (gebouwen, infrastructuur, landbouw).
Wanneer rivieren buiten hun oevers treden bij extreme neerslag, hebben ze twee tegengestelde effecten op het landschap:
Stormen veroorzaken op de Belgische kust significante erosie:
Orkanen hebben de meest verwoestende invloed op kustlandschappen:
Een tornado treft een smal spoor, maar in dat spoor is de vernietiging totaal:
De overstromingen van 14–15 juli 2021 in de provincies Luik, Namen en Luxemburg zijn het meest dramatische voorbeeld van extreme neerslag in de Belgische geschiedenis. De gevolgen voor het landschap waren enorm:
Waarom hebben extreme weerfenomenen in steden grotere gevolgen dan op het platteland? Denk aan drie factoren: de verharding van de bodem (asfalt, beton), de capaciteit van de riolering, en de bevolkingsdichtheid. Gebruik je kennis van hoofdstuk 9 over erosie en afzetting in je antwoord.
Oefening 1
Analyse van weergegevens (Bronmateriaal 1)
Gebruik de weertabel van Brussels Airport (Bronmateriaal 1) om de volgende vragen te beantwoorden.
Tip: gebruik de verbanden uit sectie 2 als raamwerk. Schrijf je antwoorden in volledige zinnen met de correcte begrippen.
Oefening 2
Weerkaart lezen en weersverloop voorspellen (Bronmateriaal 2)
Gebruik de beschrijving van de synoptische weerkaart in Bronmateriaal 2 om het weer voor drie steden te voorspellen.
Tip: teken een eenvoudig schema met de positie van het lagedrukgebied, het koudefront en het hogedrukgebied. Dit helpt je het weersverloop te visualiseren.
Oefening 3
Landschapsgevolgen van de overstromingen van juli 2021 (onderzoeksvraag)
De overstromingen van 14–15 juli 2021 in de provincies Luik en Namen veroorzaakten zware schade aan het landschap. Gebruik de informatie uit sectie 5 van dit hoofdstuk en je kennis van erosie en afzetting uit hoofdstuk 9 om de volgende vragen te beantwoorden.
Tip: bij vraag 2 is er geen “fout” antwoord als je je redenering goed uitlegt — sommige processen zijn tegelijk erosie op de ene plek en afzetting op de andere plek. Aardrijkskunde vraagt om nuance.