Onweer — De ontzagwekkende koning der wolken

Door Ontwaakt!-correspondent in Australië

VEEL mensen worden al sinds hun jeugd gefascineerd door wolken. Een tachtigjarige herinnert zich hoe hij in zijn vroege kinderjaren vaak in het gras lag te kijken naar de wolken die, zoals hij het uitdrukt, „langs de hemel paradeerden”. Hij herinnert zich dat hij zich vaak afvroeg waarvan wolken gemaakt waren. Was het katoen? Waarom zagen ze er allemaal zo verschillend uit? Die leek op een zeilschip, die op een steigerend paard. En daarna kwam er een opbollend kasteel. Ze bleven zijn kinderlijke verbeelding tot verrukking brengen terwijl ze langs de hemel dreven in een voortdurend veranderende opeenvolging van vormen en afmetingen. Tot op de dag van vandaag, zo zegt hij, kijkt hij nog steeds graag naar de wolken terwijl ze „Ra, ra, wie ben ik?” lijken te spelen. Wellicht geniet u ook van dit simpele vermaak.

Maar misschien wel het indrukwekkendst en ontzagwekkendst zijn de wolken die kunnen „praten”. Ze heten cumulonimbus of donderkop. Deze donkere, onheilspellende wolken kunnen wel zestien kilometer of zelfs hoger de lucht in torenen en deze zijn het die onweersbuien brengen. Terwijl dan de onweerswolken zich aan de hemel ontwikkelen, kunnen ze oplichten door bliksemflitsen en klinkt er al een waarschuwend gerommel. ’s Nachts kunnen ze een oogverblindend klank-en-lichtspel opvoeren dat alle door mensen ontstoken vuurwerk overtreft. Ze zorgen voor wind, laten hun regen en hagel vallen en drijven verder, een geur achterlatend van verfrissende, schone regen, vaak op voorheen uitgedroogde grond.

Hoe onweer ontstaat

In recente tijden is de mens in staat geweest de planeet Aarde vanuit de ruimte te bekijken. Boven een groot deel van het oppervlak ziet hij een wolkentapijt hangen. De schrijver Fred Hapgood vertelt ons dat „altijd wel de helft van het oppervlak van de aardbol, 250 miljoen vierkante kilometer, bedekt is met [wolken] — als een egale laag of met ronde vormen, gewatteerd, in slierten, op kant lijkend of donzig, in verschillende graden licht weerkaatsend of doorlatend, zich rond de hele wereld voortbewegend, opbollend, zich verspreidend en weer verdwijnend”. Onweersbuien maken deel uit van deze wolkenmassa — in feite vinden er elk jaar op aarde 15.000.000 onweersbuien plaats en op elk moment zijn er zo’n 2000 onweersbuien actief.

Een onweersbui ontstaat wanneer dichte koude lucht boven vochtige, minder dichte lucht ligt. Door bijvoorbeeld opwarming door de zon, een front of heuvelachtig terrein wordt een proces op gang gebracht waardoor de warme vochtige lucht door de koude lucht heen begint op te stijgen. Er ontstaan luchtstromingen, en de in de lucht en de waterdamp opgeslagen warmte-energie wordt vervolgens in wind en elektrische energie omgezet.

De atmosferische omstandigheden die nodig zijn voor het vormen van onweersbuien komen het meest voor op de lagere breedtegraden. Dit verklaart waarom Zuid-Amerika en Afrika de continenten zijn waar de grootste kans op onweersbuien bestaat en waarom Centraal-Afrika en Indonesië reeds lang beschouwd worden als de gebieden met de hoogste onweersfrequentie ter wereld. Het officiële record is 242 dagen met onweer per jaar, geregistreerd in Kampala (Oeganda). Maar onweersbuien komen ook in veel andere delen van de aarde voor.

Vuurwerk aan de hemel

De twee karakteristieke, voor iedereen duidelijk waarneembare eigenschappen van een onweersbui zijn donder en bliksem. Maar wat veroorzaakt deze spectaculaire, vaak angstaanjagende fenomenen? Bliksem is gewoon de ontlading die plaatsvindt als het verschil in elektrische lading op twee plaatsen groot genoeg is om het isolerende effect van de lucht te overwinnen. Dit kan in een wolk gebeuren, tussen wolken onderling of tussen een wolk en de grond. De bliksem zorgt ervoor dat de lucht gedurende een fractie van een seconde tot verbazingwekkende temperaturen verhit wordt — tot wel 30.000 graden Celsius op het moment waarop de elektrische ontlading plaatsvindt.

Men maakt onderscheid tussen een ’gewone’ bliksemstraal, vorkbliksem en weerlicht. Als de ontlading duidelijk als één kanaal zichtbaar is, is het een bliksemstraal. Als het kanaal zichtbaar verdeeld of vertakt is, wordt het vorkbliksem genoemd. Als de flits in de wolk plaatsvindt, staat het bekend als weerlicht. Deskundigen vertellen ons dat de meeste van de bliksemflitsen die wij zien, tussen een wolk en de grond plaatsvinden.

Bliksem veroorzaakt schade aan levensvormen — hij kan mensen en dieren zelfs doden en verwonden. Mensen op het strand, op een golfbaan en buiten in plattelandsgebied lopen het grootste risico, omdat zij niet tegen de elektrische lading beschermd zijn. — Zie het kader op blz. 15.

In werkelijkheid sterft slechts zo’n dertig procent van de mensen die door de bliksem getroffen worden, en de kans op blijvend letsel is klein als er prompt eerste hulp wordt verleend. Maar in tegenstelling tot populaire fabeltjes kan de bliksem wel degelijk — en doet dit ook vaak — meer dan eens op dezelfde plaats inslaan!

Door blikseminslag ontstaat vaak brand. Deze branden kunnen grote stukken land verwoesten. Ongeveer tien procent van de bosbranden in de Verenigde Staten wordt door de bliksem veroorzaakt. Deze zijn verantwoordelijk voor meer dan 35 procent van alle met bomen en struiken begroeide gebieden die in dat land door brand verloren gaan.

Maar blikseminslag is ook nuttig. Bossen trekken er bijvoorbeeld op verscheidene manieren voordeel van. Door de bliksem veroorzaakte branden reduceren de bodembedekking door middel van loopvuur. Dit kan de kans op kroonvuur, de meer schade veroorzakende grote branden die de boomkruinen bereiken, verkleinen. De bliksem brengt ook een nuttige verandering teweeg in gasvormige stikstof, dat als gas onbruikbaar is voor planten. De bliksem zet dit gas om in stikstofverbindingen — essentieel voor de vorming van plantaardige weefsels en de ontwikkeling van zaden die de voor het dierenleven zo belangrijke eiwitten verschaffen. Men schat dat dertig tot vijftig procent van de in regen aanwezige stikstofoxide door de bliksem gevormd wordt, en dat zo elk jaar wereldwijd dertig miljoen ton aan stikstofverbindingen wordt geproduceerd.

Het grootste voordeel van een bui

Een onweersbui kan een enorme hoeveelheid water laten vallen. De voornaamste oorzaak waardoor er in korte tijd reusachtige hoeveelheden regen vallen, is dat de krachtige opwaartse stroming in een zware bui een grote hoeveelheid water zwevend houdt en dan plotseling laat vallen. Bij zulke buien is er wel 200 millimeter neerslag per uur gemeten. Natuurlijk kan zulke zware regen een negatieve kant hebben.

Wanneer een bui langzaam verder trekt, krijgt slechts een relatief klein stuk land het grootste deel van de neerslag, en dit kan een plotselinge overstroming tot gevolg hebben. Tijdens zo’n stortbui doet het afvloeiende water het peil van beken en rivieren stijgen. Men schat dat ongeveer een derde van alle schade door overstromingen in de Verenigde Staten het gevolg is van door onweersbuien veroorzaakte overstromingen.

Maar een onweersbui brengt ook veel voordelen. De grond, reservoirs en stuwmeren ontvangen grote hoeveelheden water. Onderzoek heeft aangetoond dat in sommige gebieden vijftig tot zeventig procent van alle neerslag afkomstig is van onweersbuien, zodat op die plaatsen het leven afhankelijk is van die regen.

Hoe staat het met hagel?

Een zeer schadelijk aspect van onweersbuien is dat ze vaak met zware hagel gepaard gaan. Hagel wordt gevormd als regendruppels bevriezen en dan in grootte toenemen onder de wisselende invloeden van op- en neerwaartse stromingen. Er doen verhalen de ronde over hagelstenen met ongelooflijke afmetingen en gewichten. Naar verluidt viel er in 1925 in Duitsland een hagelsteen die 26 bij 14 bij 12 centimeter groot was. Het gewicht werd op twee kilo geschat. Een van de grootste hagelstenen die ooit in de Verenigde Staten geregistreerd is, viel in 1970 in de staat Kansas. Deze hagelsteen had op zijn breedste punt een omtrek van 44 centimeter en woog 776 gram. Een hagelsteen van die afmetingen die hoog uit de wolken komt vallen, is groot genoeg om een mens te doden.

Gelukkig is de hagel meestal veel kleiner en eerder lastig dan dodelijk. Ook zijn, wegens de aard van de onweersbuien die met hagel gepaard gaan, de door hagelschade getroffen gebieden betrekkelijk klein. Maar de hagelschade aan landbouwgewassen wordt wereldwijd op honderden miljoenen dollars per jaar geschat.

Windhozen en onweer

Misschien wel het gevaarlijkste verschijnsel bij onweersbuien is de windhoos. Vrijwel alle hozen gaan met onweer gepaard, maar niet alle onweersbuien gaan vergezeld van hozen. Wanneer een windhoos zich vormt, strekt een smalle, heftig wervelende luchtkolom, gemiddeld een paar honderd meter in doorsnee, zich vanuit een onweerswolk helemaal naar de grond uit. In de krachtigste hozen kunnen de windsnelheden oplopen tot meer dan 400 of 500 kilometer per uur. De gezamenlijke werking van krachtige wervelwinden en de opwaartse trek in het centrum kan gebouwen doen instorten en dodelijk puin door de lucht slingeren. Hozen komen in veel landen ter wereld voor.

Minder dramatisch om te zien maar mogelijk toch schade veroorzakend zijn de niet-wervelende winden die het gevolg zijn van valwinden en microbursts (zeer krachtige neerwaartse luchtstromen). Valwinden kunnen op of nabij de grond vernietigende winden veroorzaken, die een snelheid van wel 150 kilometer per uur kunnen bereiken. Microbursts zijn heviger en kunnen tot 200 kilometer per uur oplopen.

Het is duidelijk dat onweersbuien met respect behandeld moeten worden en dat wij ons bewust moeten zijn van hun gevaren. Ze vormen slechts een van de vele facetten van de schepping waarover wij nog veel moeten leren.

[Kader/Illustratie op blz. 15]

Voorzorgsmaatregelen bij bliksemgevaar

Emergency Management Australia beveelt de volgende voorzorgsmaatregelen tijdens onweer aan:

Bescherming buitenshuis

◼ Zoek beschutting in een voertuig met een hard dak of in een gebouw; vermijd kleine bouwsels, tenten en alleenstaande of kleine groepjes bomen.

◼ Als u buiten bent en nergens kunt schuilen, hurk dan (alleen), bij voorkeur in een kuil, met uw voeten bij elkaar en verwijder metalen voorwerpen van uw hoofd en lichaam. Ga niet liggen, maar zorg ervoor dat u niet het hoogste voorwerp in uw omgeving bent.

◼ Als uw haar omhoog gaat staan of u hoort gebrom van voorwerpen in de buurt, zoals stenen en hekken, ga dan onmiddellijk ergens anders naartoe.

◼ Laat geen vliegers op of modelvliegtuigjes met besturingskabels.

◼ Houd in het open veld geen lange of metalen voorwerpen, zoals een hengel, een paraplu of een golfclub vast.

◼ Raak geen metalen constructies, draadafrasteringen of metalen waslijnen aan en blijf er uit de buurt.

◼ Ga niet paardrijden, fietsen, of in een voertuig met een open dak rijden.

◼ Als u in de auto rijdt, minder dan vaart of parkeer uit de buurt van hoge voorwerpen zoals bomen en elektriciteitskabels. Blijf binnen als u zich in een voertuig of een caravan met een hard dak bevindt, maar raak de metalen delen van de carrosserie niet aan en leun er niet tegen.

◼ Als u aan het zwemmen of surfen bent, verlaat dan onmiddellijk het water en zoek beschutting.

◼ Als u aan het varen bent, ga dan zo snel mogelijk aan land. Als dat niet veilig is, zoek dan beschutting onder een hoog bouwwerk, zoals een brug of een aanlegsteiger. Zorg er in een zeilboot voor dat de mast en de stagen goed geaard zijn in het water.

Bescherming binnenshuis

◼ Blijf uit de buurt van ramen, elektrische apparatuur, leidingen en andere metalen dingen die in het huis aangebracht zijn.

◼ Vermijd het gebruik van de telefoon. Als een alarmmelding noodzakelijk is, maak het dan zo kort mogelijk.

◼ Trek voor het onweer arriveert de stekkers van de antenne- en voedingskabels van radio en tv eruit. Doe dit ook met de stekkers van de modem en de voeding van de computer. Blijf vervolgens uit de buurt van elektrische apparatuur.

[Verantwoording]

Uit de publicatie Severe Storms: Facts, Warnings and Protection.