Stormen zijn verstoringen in de atmosfeer (de lucht rond de aarde) die voor zwaar weer zorgen: zware regen en sneeuw, harde wind, bliksem en donder, tornado’s en hagel. Er zijn zachte stormen, zoals regenbuien, die heilzaam zijn en de nodige regen voor planten, dieren en waterwegen brengen. Maar stormen kunnen ook grote schade aanrichten. Orkanen verwoesten kusten en eilanden met harde wind, drijfnatte regen en golven. Onweer en sneeuwstormen kunnen overstromingen en gevaarlijke reisomstandigheden veroorzaken. Tijdens onweersbuien kan de bliksem bosbranden ontsteken en hagel kan gewassen vernielen. Tornado’s kunnen een spoor van vernieling trekken over alles wat op hun pad komt.
Stormen ontstaan in onstabiele of veranderlijke gebieden van de atmosfeer waar warme, lichte lucht snel opstijgt vanaf het landoppervlak.De algemene omstandigheden die stormen voortbrengen zijn welbekend; hete zomerdagen in het Amerikaanse Midwesten brengen bijna altijd onweer voort. Lagedrukgebieden met koude lucht veroorzaken in de winter sneeuwstormen, die naar het oosten trekken, en warme zeeën die tropische lagedruksystemen voeden, veroorzaken orkanen die van juni tot november uit de tropische Atlantische Oceaan draaien. Het voorspellen van de exacte locatie, hevigheid en timing van stormen is echter zeer moeilijk. Hoewel weersvoorspellingen en stormwaarschuwingssystemen de laatste jaren steeds nauwkeuriger zijn geworden, worden mensen nog steeds verrast door noodweer. Stormen veroorzaken miljarden dollars schade en doden duizenden mensen per jaar over de hele wereld.
Thunderstorms
Thunderstorms vormen zich waar pluimen of massa’s warme, vochtige lucht opstijgen in koele lucht erboven. In gematigde klimaten zoals het midden van Noord-Amerika komen onweersbuien het meest voor in de lente en de zomer, maar ze kunnen ook in de winter ontstaan. Temperatuurverschillen tussen opstijgende gebieden van warme lucht en koele lucht eromheen creëren luchtstromingen (bewegende luchtstroom) die updrafts en downdrafts worden genoemd. Verticaal (opwaarts en neerwaarts) circulerende onweerswolken hebben centrale stijgwinden (gebieden met stijgende lucht) omgeven door een ring van neerwaartse winden (gebieden met dalende lucht). Er vormen zich hoge, golvende, zwarte wolken, die cumulonimbuswolken of donderkoppen worden genoemd. Zware regen valt. Bewegende water- en ijsdeeltjes in de wolken creëren elektrische ladingen, waardoor bliksemschichten tussen de wolken en de grond zappen. De donder dreunt en knettert. Donder is het geluid dat ontstaat door de elektrische ontlading van de bliksem.
Drie ingrediënten vormen een recept voor een onweersbui: warme, vochtige lucht nabij het landoppervlak; koele, droge lucht daarboven; en iets om de warme lucht op te tillen. Bergketens, bewegende weerfronten (een lijn tussen twee luchtmassa’s met verschillende eigenschappen, waardoor het weer verandert), convergerende winden, en ongelijke opwarming van land- en zeeoppervlakken kunnen allemaal voor een opwaartse kracht zorgen. Soms is de stijgende lucht vrij droog, en vormen zich wolken die bliksem produceren maar geen regen. Een lijn van onweersbuien kan zich vormen langs het bewegende front van een luchtmassa. In de zomer rollen er elke middag onweersbuien over de Amerikaanse Great Plains als het landoppervlak ongelijkmatig opwarmt. Namiddagbliksems en wolkbreuken zijn heel gewoon in de Rocky Mountains wanneer warme, vochtige lucht opstijgt aan de voorzijde van de berg. De meeste onweersbuien zijn kortstondige, eencellige (kortstondige, kleine) en meercellige onweersbuien (onweersbuien met meerdere onweersproducerende wolken) die bliksem en zware regen kunnen produceren, maar zelden ernstige schade veroorzaken. De meest intense onweersbuien, supercells genoemd, kunnen hagel, overstromingen, harde wind en tornado’s produceren.
Waterspouts
Waterspouts zijn tornado’s boven water. Ze zien eruit als transparante, met water gevulde touwen tussen de wolken en het zee- of meeroppervlak, en veel mensen vinden ze mooi (van een veilige afstand). Sommige waterhozen zijn tornado’s die zich over water bewegen, maar de meeste vormen zich vanaf land. Hoewel ze water uit de oceaan lijken te zuigen, zijn waterhozen eigenlijk ronddraaiende wolken van waterdruppels die binnen de draaikolk (wervelend centrum) van waterdamp in vloeistof veranderden. Waterhozen zijn over het algemeen minder gevaarlijk en vormen zich gemakkelijker dan tornado’s op het land, omdat zij warmte en vocht zowel aan hun basis als aan hun wolk onttrekken. Waterhozen vormen zich dikwijls onder witte wolken, en soms onder een heldere hemel. Wetenschappers hebben waterhozen waargenomen met windsnelheden van meer dan 306 kilometer per uur. Als zodanig vormen zij een aanzienlijk gevaar voor boten en vliegtuigen. Waterhozen kunnen de oorzaak zijn van enkele mysterieuze verdwijningen in de zogenaamde “Bermuda Driehoek”, waar boten en vliegtuigen zijn verdwenen.
Tornado’s
Tornado’s, of twisters, zijn smalle kolommen van hevig draaiende lucht die zich, vinger-achtig, uitstrekken vanaf de bases van cumulonimbus wolken tijdens intense supercell onweersbuien. Tornado’s ontstaan wanneer instabiliteit in de storm een spiraalvormige luchtcirculatie veroorzaakt. De basis van de onweerswolk zakt, en wordt een draaiende wolk die een muurwolk wordt genoemd. Wandwolken kunnen soms uitpuilende bulten ontwikkelen die mammatuswolken worden genoemd. Tornado’s zijn draaikolken van omhoog bewegende lucht die van de moeder-wandwolk naar de grond afdalen. Het deel van een tornado dat werkelijk de grond raakt is gewoonlijk vrij klein. Talloze verslagen beschrijven tornado’s die een gebouw volledig verwoesten, terwijl het eigendom van de directe buren onaangeroerd blijft. Kleine wervelwinden zoals stofduivels (kleine, cirkelvormige, kortstondige winden op het land) en sommige waterhozen (een kolom van roterende lucht, gelijkend op een tornado, boven een lichaam van water) kunnen zich ook ontwikkelen weg van een moederonweer.
Meteorologen (weerwetenschappers) classificeren tornado’s als zwak, sterk, of gewelddadig. Zwakke en sterke tornado’s draaien minder dan ongeveer 200 mijl per uur (322 kilometer per uur). Ze kunnen bomen omver blazen, voorwerpen oppakken en ze als projectielen wegslingeren, mobiele huizen slopen en daken van huizen met een geraamte scheuren. Gewelddadige tornado’s kunnen een goedgebouwd huis volledig verwoesten of een groot object zoals een auto optillen. Gelukkig zijn deze vrij zeldzaam; slechts twee van de honderd tornado’s hebben een windkracht van meer dan 322 kilometer per uur. Een tornado zoals die welke Dorothy’s huis van de grond rukte en in de lucht tilde tijdens een droom in L. Frank Baum’s verhaal The Wizard of Oz is dus onwaarschijnlijk, maar niet onmogelijk. Dorothy’s huis, Kansas, ligt in het centrum van “Tornado Alley”, waar zware onweersbuien tornado’s voortbrengen die in het voorjaar en de zomer over de vlakten tussen de Rockies en de Appalachen razen.
Tropische cyclonen
Tropische cyclonen zijn enorme, spiraalvormige stormsystemen die zich in de buurt van de evenaar vormen in de Atlantische, Stille en Indische oceanen. Warm, tropisch water voedt hun groei van groepen van individuele onweersbuien, tot massieve, georganiseerde systemen van circulerende winden en wolken. Tropische cyclonen in de Atlantische Oceaan en de oostelijke Stille Oceaan worden orkanen genoemd. De cyclonen in het westelijk deel van de Stille Oceaan worden tyfonen genoemd, en die in het zuidelijk deel van de Stille Oceaan en de Indische Oceaan worden gewoon cyclonen genoemd. Door de rotatie van de aarde draaien de winden die orkanen en tyfonen op het noordelijk halfrond doen waaien tegen de klok in (van oost naar west). Op het zuidelijk halfrond bewegen de winden van west naar oost, waardoor orkanen en cyclonen met de klok mee draaien.
Atlantische orkanen ontstaan uit een bijna permanente band van onweersbuien in de buurt van de evenaar. Warm water en convergerende passaatwinden (oppervlaktewinden die in westelijke richting waaien in de tropen en subtropen) creëren opwaartse stromingen van vochtige lucht die enorme onweersbuien en dichte regenwolken voeden. Het eerste stadium van een zich ontwikkelende orkaan, een tropische depressie genoemd, vormt zich wanneer een groep onweersbuien zich rond een bijzonder grote storm organiseert en begint te roteren.
Sommige, maar niet alle, tropische depressies groeien uit tot tropische stormen en vervolgens tot orkanen. Tropische stormen hebben meer georganiseerde spiraalpatronen en sterkere winden dan tropische depressies. Hoewel tropische stormen niet zo krachtig zijn als volwaardige orkanen, brengen ze zeer zware regenval met zich mee en veroorzaken ze vaak ernstige overstromingen. Tropische stormen worden officieel orkanen wanneer de windkracht meer dan 119 kilometer per uur bedraagt. In het centrum van de storm vormt zich een klein gebied van rust, het oog genoemd. Het oog wordt omringd door een ring van hevige winden en zware regen. Aan de randen van de storm vormen zich regenbanden en wolken. Meteorologen schatten de intensiteit van orkanen in van categorie 1 tot categorie 5. Orkanen die sterker zijn dan categorie 3 (windsnelheden van meer dan 179 kilometer per uur) veroorzaken over het algemeen grote schade wanneer ze aan land komen.
Hurricane Andrew
Hurricane Andrew verwoestte de Bahama’s, Florida, en de Golfkust van de Verenigde Staten met hevige winden, hoge golven, en zware regen in augustus 1992. Met windsnelheden van meer dan 282 kilometer per uur was Andrew een van de slechts drie orkanen van categorie 5 in de twintigste eeuw. (Galveston, 1900, en Camille, 1979, waren ook van categorie 5.) Andrew raasde over de eilanden van de Bahama’s, ploegde over Zuid-Florida, en draaide toen naar het noorden in de Golf van Mexico. De storm werd weer intenser voordat hij in het zuiden van midden-Louisiana aan land kwam en afzwakte. Meer dan 200.000 mensen werden geëvacueerd uit hun huizen in Florida, Louisiana en Texas.
De orkaan Andrew was veruit de duurste natuurramp in de geschiedenis van de V.S. De schade aan gebouwen, offshore boorplatforms, bruggen, wegen en andere structuren in Florida, de Golf van Mexico en Louisiana bedroeg meer dan 25 miljard dollar. Volgens de Miami Herald vernietigde Andrew bijna alle stacaravans in twee districten in Florida. Boten alleen al liepen voor 500 miljoen dollar schade op. Als Andrew iets breder was geweest, of een iets andere weg had genomen, zou de schade veel groter zijn geweest. In Florida kwam Andrew net ten zuiden van de dichtbevolkte steden Miami en Ft. Lauderdale. In Louisiana bleef New Orleans relatief onaangetast (een stormvloed van een grote orkaan zou gemakkelijk de dijken kunnen overstromen die New Orleans beschermen tegen catastrofale overstromingen.)
De orkaan Andrew veroorzaakte opmerkelijk weinig verlies van mensenlevens voor een storm van zijn intensiteit. Hij trof een gebied dat door honderdduizenden mensen werd bevolkt, maar de storm veroorzaakte direct of indirect minder dan 60 doden. De Amerikaanse en Bahamaanse autoriteiten waren in staat om zich op Andrew voor te bereiden met behulp van weersvoorspellingstechnologie, stormwaarschuwingssystemen en vooraf geplande evacuatieprocedures. De bewoners van Galveston Island hadden een dergelijke waarschuwing vooraf niet toen de orkaan van categorie 5 hun kustgemeenschap op 8 september 1900 trof. Meer dan 6.000 mensen kwamen om toen de 5 meter hoge stormvloed het 3 meter hoge eiland (boven de zeespiegel) overspoelde. Dankzij de vooruitgang in de meteorologie en de communicatie werden mensenlevens gespaard, maar werden eigendommen het slachtoffer van de toorn van Andrew.
Tropische stormen en orkanen in de Atlantische Oceaan berijden de warme golfstroom (een warme noordwaarts gerichte oppervlaktestroom die het water van de Atlantische Oceaan naar de Noorse Zee voert) vanuit de tropen in noordwestelijke richting naar de Caribische Zee, de Golf van Mexico en de Atlantische kust van de Verenigde Staten. Tropische cyclonen zijn afhankelijk van warm oceaanwater om warme, vochtige lucht in hun centrale opwaartse stromingen te voeren, zodat ze afzwakken wanneer ze over koel water of land bewegen. Tropische cyclonen doen er verscheidene weken over om zich te ontwikkelen en over de oceaan te bewegen alvorens af te nemen, en er kunnen meerdere stormen tegelijk in een bepaalde oceaan zijn. Om verwarring te voorkomen, geven meteorologen namen aan tropische stormen en orkanen aan de hand van alfabetische lijsten met afwisselend mannelijke en vrouwelijke namen. De eerste storm van het jaar heeft een naam die begint met A, de tweede met B, enzovoort. (Er zijn geen namen die beginnen met Q, U, of Z.) De lijst voor 2004 voor de Atlantische Oceaan bevatte vroege namen als Charley, Frances, en Ivan. Er zijn zes lijsten, dus deze namen zullen in 2010 opnieuw worden gebruikt. De namen van zeer grote en destructieve orkanen zoals Camille (1969), Hugo (1989), en Andrew (1992) zijn van de lijst afgevoerd.
Mid-latitude cyclonen
Mid-latitude (gebieden halverwege tussen de evenaar en de polen) cyclonen veroorzaken het meeste stormachtige weer van Noord-Amerika. Net als tropische cyclonen zijn cyclonen op de middenbreedte lagedruksystemen die op het noordelijk halfrond tegen de wijzers van de klok in draaien. Westelijke winden (oostenwinden) drijven luchtmassa’s over Noord-Amerika van west naar oost. Paaswinden blazen koude lucht naar het westen in het noorden van Canada. Middenhoogte cyclonen ontstaan wanneer een koele, droge luchtmassa een warme, vochtige volgt. (De voorrand van de koele luchtmassa wordt een koufront genoemd.) Een deel van de warme lucht stroomt noordwaarts (links) naar Canada, en een deel van de koude Canadese lucht stroomt zuidwaarts (links), waardoor een tegen de klok in draaiende spiraal ontstaat met stijgende lucht, en lage druk, in het centrum.
Stormen vormen zich langs het koufront en in het lagedrukgebied waar warmere, vochtige lucht wordt opgestuwd in de bovenliggende koude lucht. Warme lucht die vanuit de Golf van Mexico naar het noorden stroomt, levert vocht voor de winterse sneeuwstormen en zomerse onweersbuien op de Great Plains. Cyclonen onttrekken ook vocht aan de Grote Meren en laten zware regen en sneeuw vallen benedenwinds naar het oosten. Wanneer een grote cycloon de noordoostkust van Noord-Amerika bereikt, breiden de spiraalvormige winden zich uit over de Noord-Atlantische Oceaan en pikken daar meer vocht op om vervolgens terug naar het continent te waaien. Nor’easters zijn koude, natte stormen die vanuit het noordoosten Maine, Nova Scotia, New Brunswick, en Newfoundland binnenwaaien.
Laurie Duncan, Ph.D.
Voor meer informatie
Boeken
Junger, Sebastian. De storm van de eeuw. New York: Perennial, 1999.
National Audubon Society. National Audubon Society Pocket Guide to Clouds and Storms. New York: Knopf, 1995.
Simon, Seymour. Tornado’s. New York: HarperCollins, 1999.
Websites
“Meteorology, the Online Guides.” Weather World 2010, University of Illinois at Urbana-Champagne Department of Atmospheric Sciences.http://ww2010.atmos.uiuc.edu/(Gh)/guides/mtr/home.rxml (geraadpleegd op 17 augustus 2004).
“Preliminary Report, Hurricane Andrew.” National Weather Service National Hurricane Center.http://www.nhc.noaa.gov/1992andrew.html (bekeken op 17 augustus 2004).
“Tropical Prediction Center.” National Weather Service National Hurricane Center.http://www.nhc.noaa.gov (geraadpleegd op 17 augustus 2004).