02-04-2009

Luchtdruk en temperatuur


Maart

"Maart 2009 grijze muis", "eindelijk lenteweer" en "lang wachten op de warmte." Dat zijn zomaar wat koppen op internet over het begin van de lente. De lente bevalt zo te zien nog niet echt. Hieronder een overzicht van commentaar op het weer van de laatste tijd:

"Vandaag wordt de eerste lentemaand van dit jaar afgesloten en qua temperatuur moeten we constateren dat het een echte "grijze muis" is geworden. Maart heeft de potentie om een heel scala van temperatuurbeelden op te leveren, variërend van volop winters, tot bijna zomers. 

Dit jaar beleefden we niets van dat alles, en de lenteliefhebbers beginnen zo langzamerhand behoorlijk ongeduldig te worden. Hun geduld zal echter niet langer op de proef worden gesteld, want zodra april op de kalender is verschenen, zal de lente in volle hevigheid gaan losbarsten, dit na het voorproefje van vandaag en gisteren."

(...)


"Het mag dan volgens de cijfertjes zo zijn dat de maartmaand tot nu toe voor wat de gemiddelde temperatuur betreft ongeveer een half graadje warmer is verlopen dan op grond van de klimatologie verwacht mocht worden, veel mensen zullen tijdens deze maand tot zover nog niet heel vaak een lentegevoel hebben gehad. Ook de ontwikkelingen in de natuur geven daar nog nauwelijks aanleiding toe. Er mag dan van alles bloeien of hebben gebloeid, vergeleken met de (warme, dat is waar) voorgaande jaren, ziet de natuur er op dit moment nog maar pipsjes uit. De achterstand ten opzichte van die voorgaande jaren is flink." 

(...)


"Komend weekeinde gaat de zomertijd weer in. De warmte laat echter nog op zich wachten. In De Bilt is de temperatuur dit jaar nog niet boven de 13 graden gekomen. Het is zelfs de vraag of dat deze maand nog gebeurt." 

(...)




Tja, Nederlanders zijn erg goed in klagen. Zeker als het gaat om het klimaat. Doordat de wind vaak uit het westen waait, is het bij ons vaak bewolkt. Zeker in de wintermaanden kan het dan heel somber worden en als het dan ook nog koud en regenachtig is, kun je je best aan het weer ergeren. De afgelopen maand bracht echter weinig reden tot zeuren: het was over het algemeen zonnig en acceptabel lenteweer.

Toch spreekt zelfs dit weer niet tot de verbeelding. "Te koud", oordelen velen. "Er zitten geen uitschieters bij. In 2005 vroor het de ene week twintig graden en twee weken later was het plus twintig graden.", klagen anderen. "De natuur komt maar niet tot leven!", vertellen anderen. 

Blijkbaar hadden veel mensen andere verwachtingen van maart, maar is dat wel reëel?

Maart is een van de koudere maanden van het jaar. Met een gemiddelde temperatuur van 6,64 graden is de maand vrijwel even warm of koud als november. Dit jaar was maart met een gemiddelde van 6,33 graden C een fractie kouder dan gemiddeld. Daarmee is maart na december, januari en februari de vierde maand op rij die kouder is dan gemiddeld. Overigens rekent het KNMI nog steeds met data uit het tijdvlak 1970-2000. Vergeleken die data waren februari en maart juist warmer dan normaal, hoewel dat niet veel was.

Maart had misschien geen superhoge of superlage temperaturen, maar wat het wel had: Zon! De Zon scheen vaker dan gemiddeld en vaak scheen de zon ook nog hele dagen lang.


In De Bilt scheen de Zon 142 uur, tegen 126 uur gemiddeld. Maart had enkele zonovergoten dagen, maar ook heel wat sombere.

2008
Heel anders was het in 2008, toen maart nat en kil was. Zelf herinner ik me vooral de grijze luchten en de inval van de winter tegen het eind van de maand. Eind maart had overigens wel enkele mooie dagen, maar al met al was ik teleurgesteld.

Daarom ben ik dit jaar helemaal niet ontevreden over het weer. Wat me ook opvalt, is dat de natuur weer op gang komt. Hoewel de natuur volgens de eerder genoemde artikelen enorm achterloopt op die van de voorgaande jaren, zie ik daar weinig van. Misschien komt dat omdat ik geen expert ben, maar ik weet wel dat ik vorig jaar heel lang heb moeten wachten totdat de bomen eens wat gingen doen. Pas in April begon er langzaam wat te bloeien. Destijds verbaasde ik me er over hoe lang dat allemaal duurde.


Maart 2008: Veel nattigheid, weinig ontwikkeling van de natuur.

Ondertussen wordt er nog steeds vermeld dat de natuur "anderhalve maand achterloopt" op de voorgaande jaren. De reden daarvoor is simpel: afgelopen winter had eindelijk weer eens iets weg van een "winter". De temperaturen lagen een stuk lager dan in de voorgaande jaren:

Gemiddelde temperaturen 2007, 2008 en 2009
December* 6,51 3,78 2,45
Januari 7,09 6,5 0,8
Februari 6,04 5,14 3,31
Maart 7,96 5,9 6,33

* December van jaar ervoor

De temperaturen waren de afgelopen jaren gewoon een stuk hoger. In 2006 - 2007 was het gewoon drie tot zes graden warmer per maand in de winterperiode. Aangezien de winter een koude periode is, is de temperatuurbeweging gedurende die maanden vooral "zijwaarts", hij verandert niet zo veel. Daardoor heeft een temperatuurverschil in de winter veel meer invloed dan in de lente, want dan stijgt de temperatuur veel sneller. Dat verklaart dan ook dat de planten, waarbij de groei temperatuursafhankelijk is, pas zo laat uit de grond schieten. De eerste sneeuwklokjes waren er pas ergens in maart, hoewel ze vroeger vaak in februari (in de voorjaarsvakantie!) of soms zelfs in januari te zien waren.

Inmiddels ligt de temperatuur weer ongeveer op het niveau van 2007 en 2008. De natuur is tot leven gekomen, wat je hoort aan het gefluit van vogeltjes, aan de jonge blaadjes aan bomen en struiken en aan de knoppen aan bomen. Het tijdperk van de kale stammen is voorbij!

April
Ondertussen is het prachtig weer. Het lijkt wel alsof het niet opkan dit voorjaar. Weer een onbewolkte dag met veel zonneschijn. De temperatuur zit in de lift: gisteren werd het in De Bilt voor het eerst warmer dan 15 graden. Met de zon erbij lijkt het wel zomer. Vorig jaar duurde het tot 20 april voordat deze psychologische grens werd overschreden. Tot die datum leek de lente nergens naar. Dat is dit jaar gelukkig wel weer anders.

De temperatuur neemt grillig toe in het voorjaar. Tot ongeveer 20 april zijn er lange periodes waarin de temperatuur niet of nauwelijks stijgt, die worden afgewisseld met enkele uitschieters:


Temperatuurverloop in De Bilt van 1 maart t/m 30 april.

Begin maart is nog een beetje het staartje van de winter, waarna de temperatuur opeens een stukje stijgt, om daarna weer gelijk te blijven. Ondanks de steeds krachtiger wordende Zon blijft de temperatuur op ongeveer hetzelfde niveau. Pas eind maart gaat de temperatuur ineens scherp omhoog. Het is een grillige temperatuurstijging, die weer net zo gauw verdwijnt als-ie gekomen is. Het lijkt er op dat de dagen 30 maart t/m 2 april iets bijzonders hebben, waardoor de temperatuur door de jaren heen ongeveer twee graden hoger is dan de omliggende dagen. Ook dit jaar gebeurt iets dergelijks: op 31 maart begon de huidige warme periode. 31 maart was tevens een zeer zonnige dag met 11 uur zonneschijn.

Na deze "spark" komt een periode met vrij koel weer, de aprildip, zoals ik het genoemd heb. In de klimaatdata komt deze dip in getallen tot uitdrukking. Midden april is weinig warmer dan begin april en beduidend minder warm dan eind april.

Seasonal lag
Eind april stijgen de temperaturen van de ene op de andere dag met enkele graden. Ineens komen de temperaturen boven het gemiddelde uit. Dit is in de periode 21-25 april. Ongeveer een maand na het begin van de astronomische lente komen de temperaturen eindelijk boven de gemiddelde jaartemperatuur uit.

Dat duurt nog wel even. Hoewel het hier nu lekker warm is, is de temperatuur van het naar de zon toegekeerde halfrond (het noordelijk halfrond dus) nog steeds lager dan het van de zon afgekeerde halfrond. Wanneer zouden de beide halfronden even warm zijn?

Theoretisch kan dat op elke dag tussen 20 maart en 21 juni. Wanneer de aarde heel snel op de variërende Zonnestraling zou reageren, zou dat moment al ergens vlak na 20 maart moeten zijn. Wanneer het langer duurt, ga je meer in de richting van 21 juni.

Op Wikipedia staat slechts een vreemde link naar een site waar een vreemde berekening staat. De berekening sla ik maar over. Liever kijk ik naar de data. Voor aarde geldt een phase-shift van zo'n 39 graden, wat betekent dat de warmste periode optreedt als de aarde in haar baan 39 graden van de zomerzonnewende is verwijderd. Dat komt neer dat de warmste periode grofweg 39 dagen (aangenomen dat de zomer langer dan 90 dagen duurt, volgt de warmste periode enkele dagen later) na de zonnewende. Dat is dus ergens eind Juli / begin Augustus. De koudste periode zal dan ongeveer een half jaar later komen. De momenten dat beide halfronden even warm zijn zullen dan ongeveer eind april/begin mei en eind oktober/begin november zijn.

Maar goed, ik weet niet hoe het is berekend en of deze berekening alleen rekening houden met de atmosfeer. Daarvoor is de uitleg te summier. Wel grappig is de grootte van de seasonal lags op de gasplaneten. De grootte van die seasonal lags is vergelijkbaar met die van de oceanen op aarde.

Water warmt namelijk traag op. Ik heb gelezen dat het zeewater pas op 25 augustus op zijn warmst is bij ons. Interessant was dat de lucht die van de zee komt al op 15 augustus op zijn warmst is. Lucht begint natuurlijk eerder in de zomer warmte te verliezen. Aan de Hollandse kust is het weer heel erg van invloed op de zeewatertemperatuur. Ondanks dat zijn er wel trends te ontdekken. Het zeewater is in de periode januari-april op zijn koudst en in juli-augustus op zijn warmst. Ook wereldwijd is eenzelfde beeld te ontdekken:
 

Hoewel Mei op het noordelijk halfrond een levendige lentemaand is, is het zeewater niet warmer dan in november. De geel-rode band ligt in november nog iets meer op het noordelijk halfrond.

De seasonal lag van het zeewater is waarschijnlijk het makkelijkst te meten aan de periode waarin het zeewater op beide halfronden even warm is. Dit is naar schatting ergens in mei en november. Dat komt inderdaad overeen met de datum waarin het water op zijn warmst is, op 25 augustus.

Wanneer zou het land zijn hoogste temperatuur bereiken? Op basis van landklimaten schat ik dat de luchttemperatuur boven land ergens halverwege juli op zijn warmst is. Als we weer een correctie toepassen van 10 dagen om het moment te vinden waarop het land zelf op zijn warmst is, gok ik dat dat al rond 5 juli het geval kan wezen.

De aarde bevat ongeveer 70 % water en 30 % land, dus de seasonal lag van het aardoppervlak is dan ongeveer 0,3*15 dagen + 0,7*65 dagen = 50 dagen.

Dit is slechts een schatting, dus ik ben benieuwd of dit klopt, want land warmt sneller, dus ook méér op dan zeewater. Listig...

Seasonal lag in Nederland
Hoe groot is de seasonal lag in Nederland? Ik heb gelezen dat er een onderscheid is in situaties met een hoge luchtdruk en een lage luchtdruk. Dat heeft te maken met de hoeveelheid zonneschijn. Hoe hoger de zon staat, hoe makkelijker hij de bewolking kan oplossen. Het gevolg is dat er 's zomers veel meer uren zon zijn dan 's winters:
    


In de "zomer", de maanden met de grootste hoeveelheid daglicht, is niet echt een verband tussen daglengte en de "relatieve zonneschijn", het percentage dat de zon ook echt te zien is.
 


In de "winter" is er wel een duidelijk verband tussen daglengte en de relatieve zonneschijn.

Dit verschil zorgt ervoor dat de seasonal lag 's winters vaak kleiner is dan 's zomers. Dit gebeurt echter alleen als de luchtdruk hoog is. Dan kan de Zon wat meer schijnen en lopen de temperaturen eerder op. Bij een lage luchtdruk heb je vaak slecht weer en wordt er veel vochtige lucht van zee aangevoerd. Die koelt langer af, waardoor de seasonal lag dan juist groter is in de winter. 



Bij een hoge luchtdruk ("hoog" is in mijn ogen >1020 hPa) zijn de temperatuursverschillen tussen zomer en winter groter. Bij een lage luchtdruk (<1010 hPa) is de temperatuur meer gematigd. De uitschieters komen doordat er minder metingen zijn.

In Nederland zorgt een lage luchtdruk dus juist voor een grote seasonal lag in de winter. Opmerkelijk is dat steden aan de Amerikaanse westkust, waar eenzelfde klimaat zou moeten heersen als bij ons, juist een veel kleinere seasonal lag hebben in de winter. Ook daar heb ik nog geen antwoord op.

Afnemende seasonal lag
De seasonal lag neemt in Nederland af. Het voorjaar wordt warmer, terwijl het najaar niet zo hard opwarmt. De reden lijken de zachtere winters te zijn. Er bevriest minder, waardoor het in de lente ook minder lang duurt voordat alles is weggesmolten. Dit fenomeen blijkt globaal op te treden, want vooral in de gebieden "in de buurt van" de noordpool merken het effect van het broeikaseffect. Minder kou betekent minder sneeuw en dat betekent weer meer opwarming. Het lijkt allemaal erg logisch, maar twee jaar geleden dacht ik er nog anders over.

Zomertijd
Tot slot nog de zomertijd. Veel mensen klagen over het verzetten van de klok en het uurtje "weekend" dat ze kwijt zijn. Onlangs bleek dat de zomertijd geen energiewinst oplevert, wat me overigens verbaast. Er spelen meerdere dingen

1) Mensen vinden 's avonds een uur erbij geweldig
2) Mensen houden niet van alle klokken verzetten

Daarom willen sommige mensen dat het "altijd" zomertijd is. Dat is misschien wel een goed idee, hoewel ik het idee van de zomertijd zie als iedereen voor de gek houden. Je zegt gewoon dat het een uur later is en iedereen is blij.

Voor de mens is het echter wel prettig. Voor iemand die elke dag om zeven uur opstaat, is het aan de ene kant vervelend als het nog donker is en aan de andere kant zonde als de Zon al uren op is. De zomer- en wintertijd werken samen om dit zo optimaal mogelijk te bewerkstelligen.

Aan de andere kant willen mensen ook 's avonds licht hebben, hoewel de klok juist een uur teruggaat in de herfst. Liever zouden deze mensen zien dat het altijd zomertijd is. Het probleem is daarbij dat de zon 's winters wel héél laat opkomt. En dat is ook weer niet alles.

Overigens vraag ik me af of het niet eenvoudiger is om in plaats van de tijd een uur vooruit te zetten, zelf gewoon een uur eerder te beginnen.

Links:

Archief:
Broeikaseffect ; 20-03 2007

Gerelateerde artikelen:
De koudste maand; 08-01 2009

8 opmerkingen: